北京城市与工程安全减灾中心副研究员马东辉作客网易新闻会客厅

我们国家住房的抗震标准是怎样的?

网易新闻:各位网友大家好,欢迎收看网易访谈,自从四川汶川发生大地震以来,出现了大批房屋的倒塌,造成了人民生命和财产的重大损失。现在大家都比较关心自己在选房子时应该选择什么样的房子才可以抗震,具体有些什么样的标准,自己现在的住房是否能经得住地震的考验,就这些大家关心的问题,我们今天非常荣幸地请到了北京城市与工程安全减灾中心总工程师马东辉老师,请他为大家所关心的问题做一些相关解答,马老师您好,欢迎您作客访谈。

网易新闻:我们知道1998年时出台了中华人民共和国防震减灾法,这么多年以来法律的实施是怎样的情况?抗震标准是怎样制定的?

马东辉:今天首先利用这个机会向汶川地震中遇难的同胞表示沉痛的哀悼之情,另外也向前方正在救灾的部门同志、社会志愿者同胞们表示感谢。

网易新闻:实际上我们也是要从这件事情当中反思和吸取一些家训,包括平时预防灾难的经验。

马东辉:说反思可能也到不了这个程度,我想今天能坐在这里,也是想给大家介绍一些自己了解的专业知识,供大家在今后遇到类似问题时借鉴。

网易新闻:现在城市住房的抗震标准是怎样的呢?

马东辉:是这样,我们国家对房屋抗震的要求主要划分为两大块。

第一块,我们应该按照什么样的标准设计建造它,在这一块,我们国家叫做中国地震参数区划图,定出来不同地区大家常听到的概念——烈度。

第二块,我们所有的建筑结构,包括其他的工程设施,按照这个标准去设计是,有一系列的设计、施工、质量验收等专门规范,大家这段时间谈得比较多的可能是建筑抗震设计规范,这是咱们国家在抗震方面最主要的规范。另外还有建筑抗震设防分类标准,到其他行业的抗震设计规范,核电站的抗震设计规范,通信的抗震设计规范,甚至到石油管线都有相应的抗震设计规范,通过这些标准规范,来达到所规定的抗震设防标准。

网易新闻:您刚才介绍抗震设防烈度,根据不同地区所在地方地震的可能性和强度可能性有一个设定,我们看到北京是八度的设防烈度,这次发生地震的震中汶川是7度(应该是初定11度),烈度是什么样的概念?地震震级和烈度是怎么相关的呢?

马东辉:现在大家都讨论震级和烈度有什么差别,是这样的,震级表示一次地震的能量多大,大概与能量相当于对数的关系,烈度是指一次地震发生以后房屋设施,包括地面破坏的程度,所以这样大家就会知道,一次地震只有一个震级,但不同地方会有不同地方的烈度,也就是说它破坏的情况会不一样当然破坏情况从一般的认识来看,是跟震级大小有关系的,另外离发生地震的地方——震中的距离和传播介质肯定是有关系的,再就是跟建筑物所在场地本身有关系,和地基、岩石、场地的特性有关系,再就是和建筑物本身结构的能力也是有关系的。

老百姓买房子时如何判断房屋的抗震能力?

网易新闻:您说到建筑物的抗震能力,我们从哪几个方面可以看出这个建筑物的抗震能力呢?

马东辉:这实际是一个很专业的问题,保证建筑物抗震能力的结构构件所需采取的保证抗震的措施,在施工建造过程中通常是“隐蔽工程”,因为钢筋这些都要被隐蔽起来,到我们真正拿到房子时是看不到这些东西的,从这个角度来看,我们一眼看这个房屋抗震性能好还是不好,有时候很难判断,从规范里有一些指标可能对大家直观判断有好处:

一般来讲,影响建筑物本身抗震能力的主要要素,刚才我们说了,叫三水准设防,小震不坏、中震可修、大震不倒。规范标准实际上是通过两个方法控制,哪两个方法呢?一个,我们采用小震的水准保证建筑物所有的构件不坏,这叫抗震截面设计。另一个,我们会有一系列的抗震措施,这些抗震措施保证它在大震下不倒,通过这两方面来保证它整个的抗震能力。

我们直观可以看到的有一部分可以判断抗震能力,比如砌体结构,墙垛最短的应该是多少,当然不同的烈度应该有不同的要求,窗户洞口最大不超过多少……这些问题在有关规范标准上都有公布,大家都可以看到,但这方面毕竟是很专业的东西,一般网友可能也很难看得明白,从我的感觉,因为这是隐蔽工程,要想保证质量怎么办呢?我们国家有一整套的建筑工程质量保证体系,一方面从设计这块,有审查,到施工这一块,有质检站,对它施工的材料、混凝土浇筑情况会有一个质量检验,在施工过程中还有监理单位跟踪监督,也就是说相关环节的责任主体或单位资质比较好,相应质量会有保障,从这个角度可以给大家一点借鉴

网易新闻:老百姓去买房子,以前大家都很关心房子的价格怎么用,使用年限怎么样,周围交通情况,现在出现了一个现象,现在大家咨询买房时第一个最关心的问题是这个房子防不防震,老百姓对建筑专业可能不了解,但他可以从户型、房子结构方面来判断,对于这些,影响它房屋抗震能力的,有没有一个简单的判断标准?

马东辉:通俗来说,结构的整体性越好,抗震性能就会相对好一些,举例来说越规则的形状,整体性通常会越好,抗震性能就容易保证,越奇形怪状的整体性差一些,有的稳定性也需要特殊处理,这时要保证抗震性能就需要相对规则建筑更大的代价

网易新闻:方形的楼要好于扇形的?

马东辉:这两者都属于规则的形状。当然并不是说奇形怪状的房子就不抗震,只是需要采取更大的代价来保证抗震能力,另外我们国家现在从工程建设这一块专门有一个超高、超限的审查,超出一定限制了就需要专门审查,也就是说对这一块肯定要有加强措施,但是从历次地震来看,不规则的建筑通常破坏得要重一些,昨天还看到灾区一个同事给我发过来一个照片,也是一个住宅楼,平面错开非常大,错开的开间就部分损毁了,这就反映了这么一个问题。

网易新闻:在其他建筑材料或者其他条件一致的情况下……

马东辉:对,相对来说越规则的抗震越容易保证,但只要按照规范做的应该说抗震的差异没有太大,从整个技术来讲也要保证不同的做法最后的安全水平是一致的,只不过代价不一样。

三种常见房屋结构哪种更抗震?

网易新闻:大家还有一个经常会问的问题,房屋结构有三种大家很熟悉的提法,砖混结构、框架结构和全剪力墙结构,这三种的抗震能力是不一样的,能不能给我们讲解一下哪种好一点,为什么会抗震稍微强一点。

马东辉:这三种结构形式,各有其特点,考虑经济等各方面因素,可以适用于不同的情况,对砖混结构来讲通常适用于小开间,六层或七层以下的房子,它有它本身的优势,刚度大,而且从唐山大地震后,我们国家发展出一套构造柱、圈梁的保证砖混房子抗倒塌的措施,这在我国规范中是强制实行的,包括我看到很多农村自己建房时都会设置构造柱、圈梁等加强措施。在这些措施的规范下,一般它的抗震能力是有保障的。

对框架结构来讲,大概是几十米的高度,剪力墙的结构就更高一点,是可以适应不同高度的,大家可能都有一个认识,砌体房抗震稍微差一点,钢筋混凝土稍微好一点,钢结构更好一点,我觉得不完全是这样,应该说,只要设计得好了,它的抗震基本是可以的。

网易新闻:根据建筑物的高度和不同建筑使用的要求来选择它的结构类型?

马东辉:对,因为考虑到多方面的因素综合一下比较好。实际上在唐山大地震的时候,我们为什么得出这样一个措施呢?就是因为唐山大地震的震中有好几个地方没有倒,当时他们就是采取了这个措施,很多措施都是从地震中破坏的经验中得到的。

房屋内部结构的改变会使它的抗震能力削弱吗?

网易新闻:我看根据这次房屋倒塌的情况大家提出来,以前说框架结构有一个好处,住户可以根据自己的需要对房屋内部的结构进行一些改变,可能会砸掉一些墙,转移一些东西,这次地震之后有些专家也出来提醒,大家尽量不要改变房屋的结构,尤其不要动承重墙,如果动的话,可能会影响到房屋的抗震能力,房屋内部结构的改变会使它的抗震能力削弱吗?

马东辉:这点肯定会有。这些年我们做了很多城市规划防灾减灾工作时,对建筑物有过许多调查,在调查过程中,我们看到很多让人很害怕的例子,比如砖混结构来讲,开门式,把整个墙都打掉,墙全部打通,这种情况很多。大家都有印象,大家住户的阳台,很多人家就把房间与阳台的墙都打掉。大家想可能就一家一户这么做,如果这一栋楼,这一层有两三家这么做,整个房子的抗震能力就会削弱得非常大。因为抗震主要是抗水平方向力的能力,抗水平剪力能力的反映指标是墙体多少面积,你面积去掉得越多,你的房屋抗震就越弱。

网易新闻:对房屋大造大改还是有一定危险性的,希望大家注意。

马东辉:对,但现在从政府层面也很难管理,从普通老百姓的角度来讲,大家觉得反正是我的房子,我想怎么改就怎么改,现在看起来在咱们国家装修、装饰、装璜整个一块还需要形成一种比较好的管理模式,互相约束的模式。

我国在防震抗震的科研方面有哪些突出进展?

网易新闻:我们国家这些年来在建筑工程、防震抗震的科研方面有没有突出的进展?

马东辉:应该讲,从唐山大地震以后,我们国家抗震的工作从原先很少的一直做到现在的程度,包括从这次汶川大地震也反映出来,如果和唐山大地震比较,能看出来我们城市房屋破坏的情况大大得到改善。这其实反映出什么?我们这么多年,从80年代以后我们建造的房屋,只要是按照规范设计施工的房屋,它的破坏程度要比原先大大改善。

第二点,从80年代我们国家开始抗震工作时,当时的经济水平非常低,整个行业的许多老一辈专家他们做了很多工作,这种情况下怎么能够少花钱,把抗震能力提高得更高,在这方面做了很多工作。像刚才说的砌体结构抗震措施,就是大家总结的,做了非常多的实验才慢慢慢慢摸索出来不同结构应该配多少这样一套经验。如果去过国外大家就会知道,在日美欧这些国家,砌体结构一般都是配筋的,他们会在砌体结构中配上钢筋,很少有像咱们国家的纯砌体结构,实际上在欧美发达国家,砌体结构要比混凝土结构造价更高。当时针对咱们国家的情况摸索出来一套砌体结构抗震的经验。

另外咱们国家从八十年代开始进行城市抗震防灾规划工作的实践,刚才说了,我们是根据设防标准进行房屋设计与建造,但肯定有超过设防标准的,但这个标准不可能无限提高,在这种情况下,超过标准了以后我们怎么办?也就是这几年国家也在重视应急工作,开展这些工作,现在看起来我们要在城市预留出开展这些工作的空间,留出救灾的空间,留出疏散的空间来。如果没有这些空间,肯定会影响救灾,这样带来的损失会更大。

马东辉:这一块我们国家从80年代就做了一些事,应该说在国际上还是获得了好评的。

网易新闻:您刚刚说预留空间是指房屋的建筑不要过于密集?

马东辉:从城市角度来讲要预留,举一个例子,现在有好多公园,这些公园经过整理形成一个固定的场所,不管什么灾害来的时候,大家可以被疏散到那,临时居住到那,就像现在安置灾民一样,这样只要有灾害了,就到那个地方,有配套的管理制度,配套的宣传制度,这当然也是一个近几年来国际上应对灾害的主要手段,一般叫做“避难疏散”。

地震对房屋造成的破坏不同要从哪些方面找原因?

网易新闻:您刚刚说到在这次地震当中,城市的建筑质量表现要好过村镇建筑质量表现?

马东辉:总体上来说是这样。

网易新闻:除了城市房屋是在新标准建立之后建造起来的比较新的房屋,除了这个原因,还有没有其他的因素影响到城镇工程设计建筑的质量表现呢?

马东辉:实际上现在看起来,影响房屋在地震中表现的,基本上有这么几方面的原因,具体到一个个体建筑这边,可能会是某种或某几种占主导地位,一方面的原因,我们采用设防的水准,这个水准可能和地震来了的水准会有差异,比如地震来了的水准原有的超过了,这时候我们的房屋可能会形成一定的破坏,因为实际地震强度超过了原来的标准。

第二方面的原因,受到经济水平的限制,包括两方面,一方面,我们国家总体经济水平的限制,包括不同地区经济发达程度不一样;另一方面,遇到一些个人的,比如村镇里每家每户的经济水平也不一样,这限制了他选用什么材料。

网易新闻:实际上他是没有办法非常自觉地按照抗震标准建立房屋的?

马东辉:是有些无奈的,选用的材料、体系和采取的措施,有时候会有减少,肯定有限制,就像刚才我说的,往往经济落后和经济弱势群体的房屋在全世界都破坏比较严重。

第三个方面来看,地震实际上有一定的选择性,现在整个地震对结构影响的机制还是没有完全来解决这个问题,通常地震本身是有频谱特性的,这个频谱特性的影响情况…有很多问题都没有解决。举个例子,唐山地震的时候,一个地区,房子是隔一栋倒一栋

网易新闻:很奇怪。

马东辉:有的专家解释,这是一种波动,到了波峰就会毁坏比较严重。

网易新闻:实际上这一溜过去的建筑质量是相当的,但地震之后的表现结果非常不一样。

马东辉:对,另外有选择性的,这次距离震中比较远的地区,我一说大家就会有感受,比如在北京,在高层建筑上的就会感觉到,在多层建筑上的,六七层的,好象就没感觉。为什么会出现这种情况呢?高层建筑自振周期比较长,通常超过一秒,有时候到两秒。多层建筑一般短,地震向外传播的时候,各种频率的波段综合在一起,短周期的波就会衰减得比较快,有个几十公里就衰减了,当然本次大地震可能是另外一种特性,因为大了以后就不会只是几十公里了。长周期的波衰减比较慢,世界地震史还有一个非常典型的例子,当年在墨西哥世界杯那一年,八几年的时候,当时在世界杯之前墨西哥地震,但当时的震中离墨西哥城三百公里,墨西哥的房屋破坏得非常多,大家分析出来为什么呢?因为墨西哥城市位于一个软土地盘上,所以整个地段周期就长,正好地震波传到那儿,全是长周期的,就形成共振了。

网易新闻:实际上是它城市地基的基础不是很好?

马东辉:对。通常大家在考虑地震建设设计时,通常是几百公里以外的地震就不考虑了,但是墨西哥的地形是全世界最特殊的,就要考虑这个因素,远震的影响非常大,也就是说这种选择性是有的。

再一个原因,我们国家的规范标准刚才也说了,大体上分了三个阶段,1978年第一代规范到1989年到2001年这三代规范,这三代规范之间每一次比每一次首先从设防要求上都会提高10%到20%,另外从一些措施上,包括在总结经验和限制上都会有加强,这样说起来,按照不同年代规范建设的房屋在抗震时肯定也会有差异。也会影响地震的表现性。

第五个方面,建筑材料的方面,或者施工的方面,有时候有个别的,在一个区域选择的承建商可能在质量上会有一定的问题,这也是一个因素。

大体上地震破坏要找原因的话就会想到这些原因。

对老房子需要采取哪些抗震补救措施?

网易新闻:您刚刚说到三个不同阶段的标准是在逐步提升的,对于以前的老房子,按照以前的标准来说它是合格的,按照现在来说它就会有一些欠缺,对这些老房子有没有一些补救或者加强防范的措施?

马东辉:可以采取抗震加固的措施。

网易新闻:有这方面的规定和方式吗?

马东辉:有,包括相应的规范标准都有。实际上唐山大地震以后,北京、天津的房子基本上都是经过加固的,当时在没有规范的情况下就开始做这个事儿了。

“抗震防灾规划”是一个什么样的系统工程?

网易新闻:听您介绍抗震减灾的工作,特别是预防跟前期设计,还是一个非常系统的工程,牵扯到很多方面,不光是建筑的。

马东辉:没错,不光是建筑方面的,我们现在光说建设这一边,不讲后面建完使用这一块,光建设这一块大概就是这么几个环节,首先是叫业主也好,房地产商也好,通常称为建设单位,然后是设计单位,设计之前要做勘察,叫勘察单位,做完设计之后要施工,需要施工单位,然后施工的时候需要监督,需要监理单位。

我们要求所有的项目必须有监理企业派到现场监督整个施工过程,另外政府还要有另外的监督,我们还有质量监督,质检站,另外还有施工图审查的,大体上就这么些环节,光在建设这一块。到后期还要涉及到一系列的单位。实际上这涉及到非常多的单位和环节,这些单位也是对应着不同的部门在管理,实际上对整个国家来讲也是一个很复杂的系统。

网易新闻:我知道您到各个省市做过很多关于城市安全方面的调研规划,您也做过安徽省抗震防灾的项目,还有厦门市、成都市,您在做具体调研时,在这些案例中有没有什么经验可以跟我们分享一下?在城市布局、规划方面有一些什么需要注意的方面,尤其是跟百姓生活相关的。

马东辉:我们现在从事的工作叫做“抗震防灾规划”,研究一下在遭遇不同水准地震时城市到底应该怎么办,然后在整个城市规划布局上给出一些规划安排和建议,它主要的工作:

第一部分,我们城市里哪一块用地适合建造建筑物,可以进行建设,通常是用地适宜性规划;第二块工作,灾害来了,我们要救灾、应急,应急所依托的基础设施,路、水、电等,这些东西应该怎么建设;第三块工作,现在对城市里房屋的整体评价,还有多少房屋应该加固,不好的房屋分布在什么地区,这是第三块;第四块,地震疏散,地震来了以后我们应该去哪儿疏散,我们的城市应该规划出相应的疏散场所,进入这些疏散场所疏散通道然后规划出来。再一块就是这次大家知道,地震发生以后对次生灾害防御的要求,发生灾害以后危险点会有什么危险,应该怎么防护,现在我们基本上做的这块工作。

从这个角度来看,现在大家比较关心房屋的安全,房屋能抗设防水准的地震,但如果发生更大的地震呢?我们要有地方去,要维持基本生活,这样就能保证路能通,有水喝,有地方待,有一个避难场所。包括这次地震发生后也在反思一个事情,也在提出一个观点,在城市这边,像现在中小学校属于弱势群体,自我防护能力比较差的群体,能不能依托中小学校,把它们作为疏散场所,提高它本身的抗震标准就可以,这样就可以形成一个类似我们在马路上看到的警察站的“安全岛”,地震之后我们有地方可以去,经过政府的管理制定一些规章制度措施,只要发生灾害了,我们就知道要去哪儿,政府救助的时候也比较好办

这次救灾时大家能看出来,直升机在飞到一个地方,头一天下雨的话投放就非常难,如果我们把这些场所提前布置好,把点定出来,甚至我们在场所给出标志,这些问题也都解决了。

网易新闻:救援的效率就会很高。

马东辉:对。实际上这是我们做的工作,当然我相信咱们国家各个城市现在也在大力推广这个工作,这是一个比较新的工作,也是把工程的方向转向城市方向的主要出发点,大家觉得这一块越来越重要。

网易新闻:您刚刚说的我想起来之前看到一个材料,日本有一个经验,在居住区或楼房之间修建一些绿地,面积稍微大一点的空地,地震发生时,人员都集中在绿地上,这样安全性就要好很多。这也是一个很好的经验。

马东辉:对,疏散场所的选择主要是靠空的绿地,通常叫做空旷场地,选择这些地方,因为我们的疏散场所肯定要做到“平灾两用”,平时能用,灾难时也能用,单为一种用,维护就有问题。所以我们对疏散场所的选择,平时有它的作用,灾时也有它的作用,避免重复建设,这是我们在做规划时一个最基本的原则,平灾结合。

网易新闻:还想跟您咨询一个,我有朋友跟我提,他很奇怪,在地震时同一栋楼有一面墙没有倒,很坚挺,但其他都塌了,他想是不是躲在这个墙附近就会很安全,这样的墙一般是什么性质的墙?是承重墙还是什么?有一个地方可以躲避的。

马东辉:很多专家也介绍了,我们要选择建筑物里相对安全的空间,我记得前段时间也有许多专家说到过这个观点,越小的房间相对就会越安全,因为相对墙的面积就多,有抗震能力,所以它会越坚固。所以现在讲地震躲避的专家说,我们去躲到厕所里,躲到墙角,躲到相对整体性好的地方。

网易新闻:好,今天非常感谢马老师作客我们的访谈,给我们介绍了很多抗震减灾方面的知识,也对我们将来选择房屋等各个方面有了一些参考,由于时间关系,访谈就到这里,非常感谢马老师来我们这儿作客,也感谢网友的收看,再见。