建筑质量安全可靠性鉴定具有至关重要的意义。首先,对于确保房屋安全而言,房子在使用过程中会遭受有形和无形的损害。若不及时进行检测鉴定和维护,房屋可靠性会迅速下降,使用年限大大缩短。例如,我国目前对住宅定期保护工作重视不足,缺乏完整管理制度,往往等到房屋功能严重枯竭才进行检测鉴定,导致维护成本增加,使用年限缩短。
在防灾减灾方面,房屋受自然灾害或火灾侵袭后,结构会不同程度破坏。通过专业鉴定,能确认房屋是否符合安全使用条件,采取相应措施消除风险,减少人员和财产损失。如在一些地区,自然灾害后对受损房屋进行判断,及时采取加固或拆除等措施,有效降低了灾害损失。
推进城市危房改造中,老旧危房存在安全隐患。对危房进行安全处理和判断,可尽早发现隐患,采取措施减少房屋倒塌和人员财产损失,同时还能摸清危旧房结构类型、用途和分布,推动有计划的更新改造。以福州市为例,对于不同年代建设的 D 级危房有明确的分类处置意见,1970 年前建设的,使用时间超过 50 年原则上应整体拆除;1970 年至 1995 年建设的,除特定结构房屋外原则上也应整体拆除等。
在保障装修安全审批方面,房屋二次装修中拆除改变结构、盲目增加负荷的情况常见,易引发安全事故。充分发挥房屋检测鉴定工作,严格审批装修方案,能遏制破坏性装饰,保障房屋使用安全。如近年来,商业企业使用房屋进行装修改造增加,对涉及拆除改造主体结构、明显增加荷载的装修方案进行安全审批,可有效保障房屋安全和社会公共安全。
二、建筑质量安全可靠性鉴定方法(一)传统经验法传统经验法主要以原设计规范为依据,是按个人经验观察及计算结果来评估结构可靠性的一种经验方法。其特点是荷载计算以实际调查为准,材料取值以经验评定为依据,对原设计采用的规范依据、理论计算、计算图形加以分析,判定其与实际结构是否相符,是否可靠。
这种方法具有鉴定程序少、花费低、方法简单、速度快等优点。适用于结构简单、加固维修投资不大的房屋鉴定,尤其对于房屋鉴定、维修、管理的专业技术人员来说,由于他们对所管理的房屋建造与使用情况比较熟悉,传统经验法在一定程度上具有可行性。
然而,传统经验法也存在不足之处。其结构比较粗糙保守,分析判断结果有时受鉴定人认知和技术水平的影响,难以做到准确无误,容易产生错判或漏判。由于缺乏必要的测试技术仪器检测以及科学的定量分析评价方法的程序,鉴定多以定性分析判断为主,故在工程处理方案上一般偏于保守。
(二)实用鉴定法实用鉴定法是在传统经验法的基础上发展起来的一种鉴定方法。它克服了传统经验法只通过现场踏勘检查、依据鉴定专家的经验进行定性分析、不能通过检测仪器在现场直接测试获取必要数据进行定量性分析的缺点。
实用鉴定法主要采用现代测试技术,在现场踏勘检查的基础上,通过仪器直接测量必要的数据,运用数学和数理统计的理论,进行定性和定量分析,进而得出鉴定结论,大大提高了鉴定结果的科学性。
例如,在对房屋结构材料强度等有关力学参数的鉴定中,实用鉴定法一定采用实测值,并经过统计分析后才用于结构的分析计算。在各项结果的评定中,均以原设计规范的控制条件为标准,经过分析提出综合性鉴定结论和对策建议。此方法适用于结构复杂,建筑标准要求较高的大型、重要建筑物。
(三)概率法(可靠度鉴定法)概率法是运用概率和数理统计原理,采用非定值统计规律,对结构的可靠性进行鉴定。其原理是将结构物的作用效应 S 和结构抗力 R 作为随机变量,计算出 R<S 时的失效概率,用来描述结构物可靠性。
概率法具有科学性,其结论准确可靠,有数据作为支撑。但目前也存在一定的局限性,失效概率是建立在大量统计数据基础上的,而建筑物事故鉴定事先恰恰缺乏这些资料的收集,因而概率法有待进一步完善。
目前我国结构物可靠性鉴定仍然采用传统经验法和实用鉴定法,其中实用鉴定法是目前最常用的方法。随着技术的不断发展和数据的积累,概率法有望在未来发挥更大的作用。
三、如何进行建筑质量安全可靠性鉴定(一)建筑物可靠性鉴定情形建筑物大修前,需进行全面检查,对其安全性和使用性进行鉴定,以确定大修方案,确保建筑物在大修后能继续安全使用。
当建筑物达到设计使用年限拟继续使用时,必须进行可靠性鉴定。如房屋结构在规定时间内和条件下完成预定功能的能力可能会因时间推移而下降,通过鉴定可以评估其是否还能满足安全和使用要求。
建筑物改变用途或使用条件前,例如从住宅改为商业用途,或者增加了使用荷载,对建筑物的安全性和使用性进行鉴定是至关重要的。因为用途和使用条件的改变可能会对建筑物的结构产生不同的影响。
建筑物遭受灾害或事故后,如地震、火灾、台风等自然灾害或爆炸等事故,对建筑物的安全性进行鉴定,为进一步的决策或加固设计提供建议。例如,据不完全统计,历年来我国企业发生倒塌事故的房屋中,混合结构、砖木结构房屋占 81%,而这些房屋在遭受灾害后更容易出现安全问题。
建筑物存在较严重的质量缺陷或者出现较严重的腐蚀、损伤、变形时,应进行可靠性鉴定。例如钢结构建筑在出现较严重的腐蚀、损伤、变形时,宜进行可靠性鉴定,包括达到设计使用年限拟继续使用、使用用途或环境改变、进行结构改造或扩建、遭受灾害或事故后、存在较严重的质量缺陷等情况。
实施房屋安全检查前,检查小组首先要阅房屋图纸及有关资料,熟悉并掌握房屋建筑及结构的布局和特征。无图纸的,应由房屋管理人员补画房屋建筑平面示意图,平面图上应按统一的方法标注房间号。检查小组要事先准备好各种检查工具和必要的排险、抢修器材。房屋管理人员应依照检查作业计划提前通知用户做好准备,以提供查房作业的方便。
到检查现场后首先要做好四核对,即:平面图与房屋现状是否相符;图示房间标号与现场房间标号是否相符;房屋数量与图列房屋数量是否相符;产权关系是否相符。
检查建筑物周围环境的影响及有无损害房屋结构的人为因素。如相邻的高大建筑、高大枯朽树木、高压电线、沟壑坑穴、地表积水、车辆机械震动对房屋的影响以及使用不当的现象,包括住户自行拆改,门窗洞口改动,受力部位开洞、开槽,楼地面、基础长期泡水、浸水、潮湿,化学药品腐蚀,通风不良等。
对平房或木屋盖楼房,入室前要先查看房屋外观有无严重裂缝变形,倾斜错动,屋面是否塌腰沉折。根据房屋结构、构造,结合房屋外观迹象,详细检查主要构件及其结合部的状况。上房前应先检查构架的安全可靠程度。进入顶棚之前要先查看顶棚的木楞、吊挂是否安全可靠,顶棚内的电线有无裸露、破损等危险现象,以防检查过程中发生个人伤害。
检查室内装修(吊顶、地板、隔扇)、设备、电气的损坏情况。
检查室外装修(石膏装饰、小檐顶棚、水泥饰面)的损坏情况。
检查屋面的损坏情况(有无杂草、瓦件塌陷、弯曲下沉等)。
检查时要认真逐项填写检查记录表,并由检查人、复核人、负责人签字。
对于工业建筑,可靠性鉴定的对象是以混凝土、钢结构、砌体结构为承重结构的工业建筑,主要是对这些工业建筑本身的安全性和使用性进行调查、检测、分析、验算,进而评定其可靠性等级。例如,在钢结构建筑的鉴定检测中,可采用目视检查、超声波检测、X 射线检测、磁粉检测、红外线热像检测、负荷试验、声波检测、激光测量、水压试验、热处理分析、红外线光谱分析等方法,确保钢结构的安全可靠。
对于民用建筑,鉴定对象是建筑结构,对建筑结构的使用性能进行调查、检测、分析、验算,包含对结构承载能力、整体适用性、稳定性、耐久性、安全性,按照安全性和使用性要求综合评定其可靠性等级,还需对不满足要求的建筑结构提出处理建议。民用建筑可靠性鉴定主要依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292,可靠性鉴定主要包括安全性鉴定和正常使用性鉴定两种,同时兼有建筑物适修性等级评估。安全性鉴定分为 Asu、Bsu、Csu、Dsu 四类;正常使用性鉴定分为 Ass、Bss、Css 三类。根据上述评级结果,房屋可靠性等级评定为 I、II、III、IV 四个等级。
某城市一幢商业大厦在经历了多次地震后,产生了一些结构性问题。大厦业主决定进行可靠性鉴定,结果发现建筑存在严重的承重结构疲劳问题以及墙体裂缝。通过专业机构的评估和分析,对建筑进行了相应的维修和改造,修复了结构问题,并加固了承重墙体。之后,该建筑再次经历地震时,承受了地震的冲击,避免了二次破坏。这个案例告诉我们,通过可靠性鉴定,建筑的安全问题得到了有效解决,降低了风险。
(二)工业厂房案例湖州某绿色智能产业园 4 号楼 9 - 10 号为一栋三层厂房,于 2019 年建成。为有效利用空间,对一、二层之间约 5m 标高处进行了夹层改造设计,2021 年 6 月完成。改造后的夹层为钢结构,钢梁与主混凝土柱之间采用后地脚螺栓连接,采用压型钢板混凝土组合楼板。
为了解该厂房加层目前的可靠性,受湖州韩毅电器有限公司委托,浙江中烟工程技术研究有限公司于 2021 年 6 月 30 日派技术人员到现场,并据此收集了相关技术数据和资料,出具了工业建筑可靠性鉴定报告。
项目概况:厂房原设计为桩基础,上部结构为框架结构,主要承重构件为现浇钢筋混凝土柱、梁,设计强度等级为 C30,现浇楼板,平屋顶。建筑耐火等级为二级,结构安全设计等级为二级,设计使用年限为 50 年。厂房每层设计高约 9.3m。加层改造后的夹层为钢结构。
鉴定目的:检查厂房一、二层之间的加层结构体系的可靠性是否满足国家相关规范、规程的要求。依据相关技术标准、规范和规程,在此基础上,对工业建筑进行可靠性鉴定,并结合建筑实际情况提出合理的处理方案和建议。
评估范围:石莲大东吴绿色智能产业园 4 号楼 9 - 10 号一、二层夹层结构体系。
评估内容:
住房调查,包括前期调查和详细调查。前期调查涵盖图纸、勘察报告、设计变更、维修加固、验收记录、使用情况、历史变更等。详细调查包括结构体系基本情况调查、结构使用状况调查核实、基础调查检测(必要时)、材料性能检测分析(必要时)、承重结构检查、围护系统安全状况调查。
钢构件尺寸取样。
部件的几何参数。
承重构件连接情况调查。
混凝土柱抗压强度取样检测。
取样并测试钢梁的里氏硬度。
测量建筑物的整体倾斜度。
检查外壳系统的安全状态和使用功能。
评估依据:《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB 50144 - 2019)、《建筑变形测量规范》JGJ 8 - 2016、《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344 - 2019 等。
现场检查及相关资料:
使用条件的调查和检测,该夹层目前作为一般轻工车间使用,环境正常。在下一个目标服务年限内,角色和环境与过去相比不会有显著变化。
夹层现状调查与检测,结构布局基本合理,主钢梁采用 H 型钢,材质为 Q345B,次钢梁采用 H 型钢和 Q235B。进行了结构和部件的材料性能测试,包括几何尺寸测量、混凝土柱抗压强度抽样检验、结构和部件的缺陷、损坏和腐蚀调查以及部件连接调查。
杭州西湖区某酒店为多塔结构,地下一层,地上七层。原设计为商住楼,框架剪力墙结构。楼板 / 屋顶为现浇混凝土板楼板 / 屋顶。建筑一层高度为 7.0m,二至四层高度为 6.4m,建筑总高度为 90.60m,室内外高差为 2.40m,房屋长 110.95m,宽 61.90m。
检测基础:国家和行业相关技术规范,如《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344 - 2004)、《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T 50784 - 2013)、《混凝土结构设计规范》(2015 年版)(GB 50010 - 2010) 等。
试验项目:
资料收集和实地调查。
建筑结构图纸的审核。
房屋整体变形。
房屋的外观质量、缺陷和裂缝。
建筑物基础和周围环境的沉降等。
测试结论和建议:
检测结论:通过对平面图的审查,被检查房屋局部区域的平面布局与设计图纸基本一致;房屋整体倾斜的倾斜率小于标准限值,符合要求;房屋无明显倾斜,房屋地基无不均匀沉降,周围地面无开裂或破损。
建议:观察和使用;不得随意拆除和改变原有结构;使用的活荷载不得超过原设计活荷载,以保证建筑除结构安全外的其他功能的完整性,如消防、疏散等。