提高建筑安全性设计的重要性

【关键词】建筑设计　结构设计　安全设计 

　　结构设计安全度的高低，是国家经济和资源状况，社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准的综合反映。提高结构安全度必然会增加结构造价和耗费更多材料，但能相应降低结构的失效风险。如何确定建筑的结构设计安全度，实际上是在结构造价与结构风险之间权衡得失，寻求较优的选择。改革开放以来，我国国民经济持续高速发展，物资供应充裕，社会财富积累已达到相当高的水平并继续增长。针对这种情况，中国工程院院士陈肇元教授提出：应大幅度提高我国建筑结构设计的安全度。如果设计者在设计时留有充分的安全裕度，这一事故是完全可以避免的。 

　　一、建筑安全与结构安全 

　　建筑结构安全直接影响建筑物的安全.结构不安全会导致墙体开裂、构件破坏、建筑物倾斜等，严重时甚至发生倒塌事故。如墨西哥城在1985年9月地震中，不少三角形建筑均遭到严重的破坏。从结构角度而言.平面形状是三角形的结构迎风面较大.在水平风力作用下，它受力的效果，即抗弯曲变形和抗侧移的能力比圆形、椭圆形、正方形，正多边形、十字形、工字形、口字形等平面形式的高层建筑要弱很多，而使得建筑物安全性较差。 

　　二、结构设计安全度 

　　(一)结构设计安全度的概念 

　　从事建筑结构设计的基本目的是在一定的经济条件下.赋予结构以适当的安全度，使结构在预定的使用期限内，能满足所预期的各种功能要求，一般来说，建筑结构必须满足的功能要求是：能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用，且在偶发事件中，仍能保持必须的整体稳定性，即建筑结构需具有的安全性；在正常使用时具有良好的工作性能，即建筑结构需具有的适用性；在正常维护下具有足够的耐久性。因此可知安全性、适用性和耐久性是评价一个建筑结构可靠(或安全)与否的标志，总称为结构的可靠性，对这些性能的度量，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构的可靠度(或称安全度)。 

　　(二)安全度与工程事故 

　　关于工程事故与设计安全度的关系.有人认为国内发生的工程事故与现行规范的安全度没有关系，规范的安全度是够的。资料显示，上世纪50年代的结构设计方法与现在近似，当时所用的混凝土强度很低，只有110#-140#，比现在的C15还低，其施工手段也很落后，混凝土用体积配合比，人工搅拌，没有振捣器。而施工发生安全事故的却很少，如北京饭店、王府井百货大楼等一些建筑物，使用至今已逾45年，而且都经过了唐山地震影响的考验，因此可以说，现在的安全事故与结构设计安全度是没有连带关系的。不过也有专家指出，一些工程事故往往由多种因素综合造成，施工质量差、设计有毛病、结构安全储备又偏低，加在一起终于酿成大祸，这类情况不是由于野蛮施工和管理腐败，较高的安全度总是与较低的失效概率相联系，这是客观规律。 

　　三、确保建筑安全的设计措施 

　　(一)建筑设计必须与结构设计相结合 

　　建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定方面起着至关重要的作用。但也有一种不好的倾向，少数建筑设计帅把结构设计摆在从属地位，并要求结构必须服从建筑，应以建筑为主。许多建筑设计师强调创作的美观、新颖、标新立异，强调创作的最大自由度，然而有些创新的建筑方案却在结构上很不合理甚至无法实现，这无疑给建筑结构的安全带来隐患。 

　　(二)合理确定设计安全度 

　　结构设计安全度的高低，是国家经济和资源状况、社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准的综合反映。确定工程的安全度在一定程度上需以概率和统计为基础，但更多的须依靠经验、工程判断及综合考虑。 

　　与国际上一些通用标准相比.我国混凝土结构规范设定的安全度水平偏低，有的偏低较多。这体现在涉及结构安全度的各个环节中，如我国混凝土结构设计规范取用的荷载值比国外低，材料强度值比国外高，估计结构承载力所用计算公式的安全裕度低于国外甚至在个别情况下偏于不安全，对结构的构造规定又远比国外要求低。 

　　(三)进行防火防爆设计 

　　建筑消防设计市建筑设计中一个重要组成部分.关系到人民生命财产安全，应该引起大家的足够重视。现从防火分区和安全疏散两方面来讨论： 

　　(1)建筑的防火分区问题。《建规》3、2、1条规定了厂房的防火分区.其中有一点需要注意.即厂房的防火分区是和该厂房的耐火等级、最多允许层数及占地面积有关。虽然《建规》中规定封闭楼梯间的门为双向弹簧门就可以了，但作为划分防火分区用的封闭楼梯间门至少应设乙级防火门。因为开敞的楼梯间也是开口部位，是火灾纵向蔓延的途径之一.也应按上下连通层作为一个防火分区计算面积。 

　　(2)安全疏散设计问题。很多大型商业建筑在消防安全疏散设计中存在的问题，诸如首层中部疏散楼梯无法直通室外、中庭回廊容易滞留人员、首层疏散距离超过规范要求等。商业建筑卖场的疏散距离应执行《建规》中5、3、8第三款(不论采用任何形式的楼梯间，房间内最远一点到房门的距离不应超过袋形走道两侧或尽端的房间从房门到外部出口或楼梯间的最大距离)的规定，即22m，如再设有自动喷水灭火系统其疏散距离再增加25％，为27.5m。但如果在商业建筑的卖场每家店铺均设有到顶的隔断墙，并设有安全疏散通道，疏散通道两侧的隔墙耐火极限≥1h(非燃材料)， 

　　四、结论与展望 

　　(一)结论 

　　根据施工分析.从东侧开始灌砼浆.而西侧有个别钻孔出现井喷现象，大量的水往地上喷，进一步证明刚开始的溶洞(穴)带，是大部分处在于一大断裂破碎带上，而导致该现象。 

　　结合钻探数据和地质雷达探测数据的分析可以很好地了解地基的情况.对工程的规划分析带来很大的数据帮助.能减少工程量和投资。 

　　(二)展望 

　　工地的现场环境对测量带来了一定的影响.如基本水泥板上的积水影响，桩位密集对策来带来了一定的难度。该基坑要再往下挖8-10米.而应用地质雷达探测和分析.可以确定是否会出现前期的状况，减少工程量和难度。