深圳市既有建筑安全性能退化及安全管理研究

徐茂辉，汪四新

（1、深圳市建筑科学研究院股份有限公司 深圳 518031；2、深圳市建研检测有限公司 深圳 518031）

0 引言

近几年来，全国房屋垮塌事故时有发生，房屋老化及房屋安全问题已引起各级建设行政主管部门的高度重视。国内一些学者和研究机构对我国既有建筑安全管理从技术及管理层面开展了大量的研究［1-5］，取得了不少有益于既有房屋安全管理的研究成果及建议。深圳市在近几年也完成了既有房屋安全大排查工作，并颁布实施了一系列排查技术标准及《深圳市房屋安全管理办法》［6］，为指导既有房屋排查工作及房屋的安全管理奠定了良好的基础。但在与既有建筑物安全密切相关的建筑物结构安全发展及性能退化研究上尚未见相关成果，同时在既有建筑风险评估上也缺乏简单实用的方法。因此本文将在深圳市既有建筑情况及特点研究的基础上，提出性能退化安全风险评估方法及安全管理建议。

1 深圳市既有建筑基本情况

据深圳市房屋电子地图信息系统统计，截至2017年11月底，深圳市既有房屋建筑共计约59.95万栋，总建筑面积约10.15亿m2。其中各类违法建筑40.31万栋，总建筑面积约4.54亿m2，约占全市房屋面积的45%，约有900万人居住在违法建筑中。

根据深圳市小产权房、房地产发展史的相关资料［7-11］，结合深圳市人口及房屋竣工数据［12］的分析，深圳市建筑物按其建设历史发展，大致可划分为3个主要建设阶段：

⑴1990年之前。这一时期为深圳经济特区刚成立初期，虽然人口在1985年后出现剧增，但人口总体规模仍很小，总数在200万以内［10］。另89系列设计规范大部分也尚未实施。这一时期的建筑物在抗震构造、材料强度及耐久性上均存在明显不足。主要为1～3层砖（或夯土墙）木结构祖屋及砌体结构的原住民住宅、7层及以下层砌体或框架或二者混合结构福利房住宅小区、少量新建钢筋混凝土公共建筑及高层建筑及工业厂房。老祖屋及原住民住宅分布在深圳市各自然村落中，在深圳市2016年～2018年的房屋排查中基本已判定为C3类房屋，大部分已垮塌或废弃。这一时期建设的福利房小区主要分布在罗湖区及福田区东部，如在20世纪80年代中后期建成的园岭新村、鹿丹村、红岗村及南华村等。由于小产权房基本为深圳原住民自住为主，因此这一时期尚未出现大量小产权房。

⑵1990年～2004年。1988年《深圳经济特区住房制度改革方案》后开始逐渐出现大批商品房建设，大量外来人员涌入也造成小产权房剧增，如图1所示［10］。这一时期兴建的建筑物主要为框架结构小产权房、7层左右的砌体结构住宅小区、大量混凝土结构住宅、厂房、办公楼、商业建筑及公共建筑等。且前期以多层建筑物为主，后期以高层建筑为主，也出现少量的超高层建筑，如地王大厦、赛格大厦等等。

图1 深圳市1979年～2019年常住人口总数Fig.1 Permanent Population of Shenzhen from 1979 to 2019

据2020年的深圳统计年鉴［10］，1991年～2004年，深圳房屋新竣工建筑面积从539万m2快速增至2 155万m2，如图2［10］所示。因此该时期为深圳市建筑物快速建设和发展时期。

图2 深圳市1979年～2019年房屋竣工面积Fig.2 Floor Space of Buildings Completed in Shenzhen from 1979 to 2019

⑶2004年以后。受深圳市对违法建筑的严厉控制，虽然这一时期仍有部分违法村委统建高层住宅小区，但非房地产开发项目总体已出现了明显下降。同时受建设用地所限和房地产调控影响，房地产开发项目也出现下降。这一时期的建筑物主要以钢筋混凝土剪力墙结构高层建筑为主，高层及超高层商业办公及建筑综合体也进入高速发展期。

2 深圳市既有建筑性能退化特点

从前述可知，深圳市前2个建设阶段的建筑物大部分已使用超20年，特别是小产权房和福利房小区基本已使用超过30年。深圳市超过20年的房屋（仅统计1979年～2001年竣工的房屋）总面积14 186万m2，占1979年至2019年间房屋竣工总面积的44%，因此深圳市建筑业目前正处在新建与维修改造并重时期，并开始向以维修加固和改造为重点的发展期，总结房屋性能退化，有以下5个方面的特点：

⑴以钢筋锈蚀劣化及砌体房屋性能退化问题为主

深圳市在20世纪80～90年代建造的房屋，由于设计、施工、材料、人为损坏及自然劣化等因素，导致结构构件裂缝、钢筋锈蚀等，使房屋安全问题日益凸显。如海乐花园、鹿丹村、南华村等因钢筋锈蚀严重或材料强度偏低已被拆除。

⑵人为因素使房屋性能急剧劣化

深圳市的房屋交易和租赁活跃，人员密集且流动性大，房屋使用安全问题明显，如擅自改变房屋使用功能、超载使用、盲目加改扩建和装修时拆改承重结构等行为，严重影响房屋的安全性和整体性。

⑶地下工程施工影响房屋安全

深圳市随着城市地下轨道交通、市政管沟及高层建筑基坑施工引起岩土变形、地下水位下降，导致受影响区的既有房屋沉降、开裂等情况时有发生，不同程度影响该区域既有房屋的安全使用。

⑷突发灾害影响房屋性能

深圳市近几年因遭受滑坡、水灾、台风、火灾、爆炸等灾害影响的房屋破坏时有发生。如2015年光明滑坡造成房屋垮塌、2019年“山竹”台风造成钢结构场馆屋面破坏、多处厂房及住宅因火灾或爆炸造成主体结构损伤，这些灾害会不同程度地削弱建筑物的安全性能和耐久性，甚至造成房屋倒塌。

⑸既有房屋安全信息静态化、孤岛化

深圳市近几年虽然进行了全面的既有建筑物排查，并形成排查管理信息系统，该系统基本为静态数据系统，建筑物的情况如发生变化，也只能在下一次排查后才能得以更新。且目前尚未建成整个城市的房屋安全管理信息系统，而建设、规划、消防、安全生产、房屋租赁、质量技术监督等职能部门之间没有实现涉及房屋安全的信息共享，因此尚未实现对房屋安全的实时、集中管理，从而未能实现有效的房屋安全风险预判及实时管控。

3 既有建筑性能退化安全风险评估

根据深圳市地理环境及既有建筑特点，可将建筑物性能退化因素分为外因和内因。外因是相对动态，内因是相对静态，但在外因严重影响下，内因有时会发生快速变化，达到风险评估的阀值。

⑴外部因素

环境因素：周边山体边坡河道、水文地质情况、海水；自然灾害：强降雨、滑坡、台风、地震；施工因素：地下工程施工影响、振动影响；人为因素：超载、拆改结构、加层、扩建、爆炸、火灾。

⑵内部因素

地基条件：溶岩（龙岗）、河流三角洲（宝安沙井）、填海区（宝安及南山）、坡地（罗湖、龙华）；建设年代：设计标准、结构选型、抗震要求、耐久性要求；材料性能：材料强度、氯离子含量、保护层厚度；结构病害：倾斜、不均匀沉降、锈蚀、裂缝、风化剥离。

通过对以上影响因素的分类分析，提取出8类关键风险因素，按风险矩阵法的原理，根据不同因素对结构安全性能退化的影响程度不同，设定不同权重系数μi，并将建筑安全风险分为3类，分别给出风险值φi，最终提出以安全风险评估综合值R进行建筑物性能退化安全风险评估的方法。该方法通过现场初步调查即可快速了解建筑物的安全风险情况，为进一步采取检测鉴定或对危险房屋先期处置提供判断依据。安全风险评估综合值R的计算如式⑴所示。

风险值φi的取值根据影响因素μi分类确定，如表1所示。

表1 既有建筑性能退化安全风险评估Tab.1 Safety Risk Assessment for Performance Degradation of Existing Buildings

通过近20年的既有建筑检测鉴定案例按式⑴进行分析，确定如下风险评估综合值分类：当R＜1.3时，判定为低风险建筑；当1.3≤R≤3.3时，判定为中风险建筑；当R＞3.3或当出现明显倾斜、承重构件贯穿裂缝时，直接判定为高风险建筑。

无法确定某项指标时，该项指标的风险值μ可取1。

建筑物如全面加固过，则建设年代及材料性能风险可降低一个层级；而场地环境、人为影响及结构病害消除后，安全风险应按实际情况进行评估。

4 深圳市既有建筑安全管理建议

针对深圳市既有建筑的特点，基于已有全面房屋安全排查等工作基础，根据自身工作经验提出如下房屋安全管理对策及建议：

4.1 按安全风险评估结果处理

⑴对R＞3.3的建筑，需要重点关注，进行变形监测

或经检测鉴定后，选择观察使用、加固处理、拆除重建或者紧急空楼等措施，在消除安全隐患后可重新评估安全风险；

⑵对1.3≤R≤3.3的建筑，对存在的损伤需修缮或加固处理，对人为影响严格控制下可观察使用，损伤处理后可重新评估安全风险；

⑶对于R＜1.3的建筑，可以正常使用。

4.2 充分利用深圳市网格系统，实现房屋动态巡查

深圳市全市划分为1.9万个基础网格，并配备2.1万余名网格员进行网格管理。因此通过定期对网格员进行房屋安全基本知识培训，可利用广大网格员在日常工作中通过移动智能采集终端，动态采集房屋信息以及安全隐患事件，这些信息统一上传到市社区综合信息采集系统（库），通过市政务信息资源共享交换平台，纳入市公共信息资源库。从而实现房屋安全的动态巡查和管理。这一做法可解决现有房屋安全排查管理信息系统的信息更新不足的问题，使房屋问题及时得到处置。

4.3 对重点区域重点对象实行专门管控和治理

深圳市目前已对山边建筑、暗渠上盖建筑、旧村祖屋进行了管控和整治。建议在此基础上再增加特殊地质条件地区的建筑物进行管控，包括龙岗区溶岩地质的基坑施工降水引起房屋沉降问题、宝安区河流入海口三角洲地区房屋倾斜沉降问题。

4.4 加强房屋装修及使用管理

近几年深圳市内在房屋装修和使用过程中，进行拆改承重结构、随意更改使用功能、加改扩建等违规行为屡有发生。特别是砌体结构房屋拆改承重墙问题对安全影响较大，这些行为的发生和业主安全意识、施工队伍不专业以及小区物业公司对装修工程的管理不到位有关系。因此建议加强物业公司的监管，强化物业人员房屋安全意识，对装修工程进行日常巡查，发现违规行为马上制止或上报社区及街道办。

4.5 加大房屋安全宣传

笔者在工作中发现，房屋业主大都不具备房屋安全基本知识，不清楚业主对房屋安全及维修负主体责任，缺乏相关法律意识，在房屋使用、维护、装修改造方面存在很大的随意性。因此建议加大房屋安全知识、政策、法律方面的普及宣传工作，使房屋业主能清楚自己在房屋安全使用中的责任和法律地位，充分了解所居住房屋的结构类型，正确使用各类配套设施，确保建筑结构、设施的使用安全，全面了解装饰、维修的注意事项，按照有关规定和要求进行装饰、维修和使用。从而杜绝房屋在使用过程中因人为因素而引发房屋安全问题。

5 结论

随着深圳市推进国际化城市建设，深圳市的既有建筑安全工作已经进入精细化管理阶段，需要尽快解决现存的房屋问题，更需要对潜在的房屋问题进行预测和提前管控。本文在对深圳市既有建筑充分研究基础上，提出了既有建筑安全管理的方法和建议，主要研究成果如下：

⑴对深圳市既有建筑按其建设历史发展划分为3个主要建设阶段进行系统性梳理。可总体上了解不同历史阶段的既有建筑类型和存在的共性问题。

⑵总结出既有建筑安全性能退化的5个特点。为既有房屋管理明确了工作方向及管理重点，便于针对性提出解决对策。

⑶通过对影响既有建筑安全的内外因素进行分析归类，提取出8类关键风险因素，并按风险矩阵法的原理，提出一种建筑物安全风险判定的计算方法，该方法通过现场初步调查即可快速了解建筑物的安全风险情况，为进一步采取检测鉴定或对危险房屋先期处置提供判断依据。

⑷对既有建筑安全的管理提出建议，建议具有较强的针对性及可实施性，可供技术部门及建设行政主管部门参考。