【大跨建筑屡次塌顶：雨雪之下，钢铁为何“脆弱”？】!!!今天受到全网的关注度非常高，那么具体的是什么情况呢，下面大家可以一起来看看具体都是怎么回事吧！
原标题：大跨建筑屡次塌顶：雨雪之下，钢铁为何“脆弱”？
雪总算停了。张淼眼前，钢筋躺在白雪里，变成一片蓝色废墟。
四天前，这里还是一座一万多平方米的烟花工厂，由近百个钢铁顶棚构成。
清明节本是烟花销售的旺季，工厂彻夜通明。现在，废墟里是4万多箱已经损坏的烟花成品。“（损失）上千万元吧。”她说。
今年2月，持续性冻雨、降雪天气后，多地的集贸市场、超市、工厂等出现坍塌。
向前追溯，近半年内发生了数起极端天气下大跨度钢结构建筑的塌顶事故：黑龙江佳木斯悦城体育馆、江苏宿迁一医院门诊大厅……
为何雨雪之下，钢铁如此“脆弱”？
多位建筑与结构专家表示，因极端天气引发大跨度轻钢结构出现倒塌的概率相对较小。其中一位专家直指，“不希望把所有事故的原因一概指向老天爷。”
设计有没有严格的审查、施工“优化”是否合理、后期维护意识有多强，每一环节的难题正在雨雪后浮现。
城市建筑的发展已从“新增”转向“维护”。我们创造了建筑，但使命远未结束。
钢结构是大跨建筑普遍的结构样式。 图源新华社
此前广东发生冰雹灾害，上千平方米钢铁棚被大风吹倒。 图源新华社
垮塌的钢
张淼听老人们惊叹，从没下过这么大的雪，“是百年一遇的”。
下雪的第二天，她一早接到了工厂门卫的电话。
“棚垮了！”对面说道，早上五点多时，只听见“哐”地一声巨响，门卫室里的监控器画面开始闪烁，他跑出去看时，电线短路、水管爆裂。厂房其中一个顶棚从中间塌落，扎进雪地，变成了雨燕般的倒弧型。
张淼的烟花工厂在湖南某县的山顶。当时，山路已经结满积冰，寸步难行。工厂只得找了几台挖掘机，装上防滑的链条后去厂房铲雪，又用无人机往屋顶的积雪上持续打着工业热盐水，但一点用也没有。
两天后，张淼眼睁睁看着厂房的顶棚陆续、全部垮塌。
她舒了口气，幸好下雪后，工厂觉得形势不对已经停工，近一百位工人都回到家里。“只要人安全就行了。”
雪停后，张淼一打听，自己厂里的损失还算小，当地有家烟花厂，30万箱成品直接被塌落的铁棚压坏。她算了算，找人重新搭建屋顶，修复基础设施，至少得花费200万元。
去县政府申请厂房重建的路上，她看见沿路的大型工厂、加油站、4S店、客运中心纷纷坍塌，一座大型工业园区的顶棚仍然完好，但屋顶前的构件已经掉落。
“只剩这么一个（棚）了。”张淼喃喃道。
她感到疑惑，两年前，应县里消防安全的要求，当地烟花企业都把砖瓦屋顶换成了钢架结构。之前大风大雨时，砖瓦都能扛住。
其实，“比起传统的混凝土，钢材可以用更小的自重实现更大的跨度。”国家建筑工程技术研究中心建筑结构研究部主任、中国建筑科学研究院有限公司研究员赵鹏飞指出，十几年来，钢结构已经变成了大跨度建筑屋盖普遍使用的材料。火车站、体育馆、大型菜场等公共设施的屋盖都是典型的钢结构。
但此前多起极端天气下的大跨度钢结构建筑坍塌事故引发关注。
2023年11月，黑龙江佳木斯悦城体育馆在暴雪中发生部分坍塌，3人遇难。
今年2月的雨雪灾害中，湖北随县神龙超市坍塌，致1人死亡。湖北潜江、湖南益阳、江苏徐州等多地发生钢结构集贸市场和超市垮塌事故。
“一些大跨建筑的坍塌，可能因为没有人员伤亡，就没有引起足够的重视。”赵鹏飞说道，事故的发生打击了当地的生产、生活。
过年间，张淼去了不少宴席，大家都在讨论厂房坍塌的事。她听到有人嬉笑打趣道，“烟花贩子赚了这么多，这下雪灾来了，得让他们出点血本！”有人幸灾乐祸地说，“那个厂倒了，算算多少钱？”
“身边很多人把事故当作玩笑。”张淼有些失落，当地是湖南六个烟花产地之一，烟花产业让县城经济要比周边好一些。县里多数人在工厂打工，工资是按件计价的。目前县里的厂房都还在重建，没有一家开工。
“厂没了，收入也就没了。”张淼叹息。
极端天气只是诱因
随着事故陆续发生，建筑从业者更想探寻背后的缘由。
今年2月底，赵鹏飞收到住建部的通知，部里要凑齐几位建筑院的专家，开场关于建筑安全的座谈会。其中一个话题便是，大跨度钢结构建筑的坍塌，是否与极端天气下的雨雪冰冻灾害有关？
他回忆，会上大家提到，极端天气的确会给建筑带来安全隐患。
清华大学建筑设计院有限公司总工程师刘彦生同样参加了会议。他说，南方降雪引起的建筑雪荷载，危险性可能比北方更高。北方的雪常常是干燥、松软的。南方空气中的湿度大，一旦降雪后，单位重量的雪就比北方的雪要重。在东北，一立米的雪重量小于0.2吨，同样体积的雪，在南方秦岭、淮河一带能达到0.22吨、0.23吨。
但赵鹏飞记得，大家纷纷强调，实际上不必过于恐慌。
刘彦生曾对100多个大跨度钢结构项目进行过梳理。根据他的调查，绝大多数的大跨度钢结构建筑是能够满足安全要求的。“建筑只要符合国家的标准规范，哪怕在极端天气下，也不会有很大的安全问题。”
“有时天气只是（垮塌的）诱因。”赵鹏飞摇了摇头说。
去年7月23日，黑龙江省齐齐哈尔市第三十四中体育馆屋顶发生坍塌事故。次日，赵鹏飞便赶着最早的一班火车，前往当地参与事故检查工作。
在现场，他观察到体育馆屋顶往下的构造没有太大问题。令他疑惑的是，屋顶上叠了好几层保温层和防水层，就像叠被子一样，一层层往上摞。“原来的设计不可能这么厚。”当时赵鹏飞质疑，按照常理，屋顶做一层防水已经足够，多层叠加后会对屋面形成很大的压力。
后来他得知，体育馆的屋顶建成后一直在漏水，施工人员总共做了三次修缮，最后一次没有把原有的保温层和防水层清理掉，消耗了体育馆设计时的安全储备。
根据黑龙江省应急管理厅发布的事故调查报告，2017年做完第三次防水后，体育馆的屋顶已经超载。此时屋顶的总荷载，也就是承受的压力，是竣工时荷载的2.06倍。
同时，赵鹏飞发现，其他建筑的施工人员将珍珠岩违规堆放在体育馆的屋顶，这些珍珠岩有接近1米的高度。
下雨后，珍珠岩吸水、变重，成为了引发坍塌事故的导火索。
抵达齐齐哈尔时，赵鹏飞听到遇难的是11位年轻的女孩。回北京后，他每次想到遇难者，都感到心情沉重。
他看到背后有很多疑问，维修人员没铲掉防水层，是因为图省事吗？维修改变了荷载，是否通过了设计的审图？随意堆放珍珠岩，为什么没有监管制止？
他感慨，如果大跨钢结构建筑从勘察设计、施工验收到运营维护，每一环节都能做得踏踏实实，就能避免许多坍塌事故的发生。
设计要有严格审查
在建设环节，赵鹏飞观察到，一些建筑，尤其是仓库、自由市场的屋顶设计没有严格地按流程来，也就是没有经过严格的测算、审查。
他去部分坍塌事故的现场调查时，依据设计的标准规范，将这类建筑应有的各类数值输入计算系统，得出的模型和现场看到的实际结构是脱节的。
按照大跨钢结构建筑基本的设计流程，第一步是选型，由设计师和业主选择采用门式结构、网架结构、桁架结构等作为建筑的结构样式。
接下来便是计算荷载，这一步关系到建筑的安全。荷载包括建筑的自重，即屋顶本身的重量等，也有台风、雨雪等自然因素对房屋形成的压力，就是业内常说的“雪荷载” “风荷载”。
《建筑结构荷载规范》里有规定各个地区“50年一遇雪压” “100年一遇雪压”。根据赵鹏飞的经验，这仅仅是标准值。结构工程师在设计时要乘以1.5的安全系数，越保守的工程师选取的安全系数越高，建筑抵抗雨雪灾害的能力就越强。一般建筑的荷载极限值，是国家标准规范里标准值的2倍。荷载超出2倍后，会引发建筑垮塌的风险。
设计要进入施工现场，就得在数值的基础上，包括建筑图、结构图、水电暖图一整套图纸，由第三方的审图机构进行审理，加盖一个合格章。最后竣工验收时，也得严格按照图纸设计发放产权证。“施工需要遵守的其中一条法规，就是必须按照设计图纸施工。”刘彦生说道。
赵鹏飞到一些乡镇调研时，发现很多人想搭建自由市场、中小型超市等轻钢结构建筑，没有找规范的从业人员，经常找当地的钢材加工老板或小型设计院，问道：“你有钢架是吗？帮我弄一弄。”
他看到，这些业主给出预算、时间、要求后，承接的钢材加工商没有图纸，凭着经验焊了一个三脚架，把大棚往上一搭，完工。这些私自承建的大跨建筑要拿到产权证，监管存在一些灰色地带。当问到这些业主时，对方会说，“反正（工厂）下面是堆货，没什么人。”
冻雨后的三月，湖南某工程公司，顾琳琳正在承接新建钢结构厂房的项目。
“我们出的图你放一百个心！完全没必要设计院出图，所有的荷载我们都会经过计算的。”顾琳琳说，如果是租赁的土地，不需要办产权证，就不用经过设计院审核，她的公司能提供从设计到施工的一条龙服务。
“我们家都做了20年的钢结构了厂房了，一目了然。” 顾琳琳笑道，凭经验就能判定。“湖南，雪大，荷载我就用大点。各种数据、各种模型，你都能看。”
不过她表示，要办证的话就得找设计院审理盖章。单独找设计公司出图要额外收费，厂房每平方米得增加10元左右的预算，公司也有合作的设计院可以介绍。不然的话，只需要提供厂房的长、宽、高，建好来验收就行了。“我们来包干，这笔钱是不用的。”她反复说。
分包、低价、优化
有了一张严谨的图纸，建筑就足够安全吗？
张淼回忆，烟花厂是找当地的设计院设计完图纸，再去找工程公司施工。本地的工程公司有限，经常得找外地的公司接活。“我们叫他们搭棚包工头，是固定合作的，基本不大会换。”
江乔曾在江浙地区负责过数十个大跨钢结构项目。他接触过的大型建筑工程，施工基本都采取“分包”“众包”模式，很难控制施工质量：一个大的工程公司承接项目，把其中各个部分给小公司经手。分包公司的施工人员，并不会听从设计院的意见，只服从各自“包工头”的管理。一些公司做到一半因为利润低，又会“转包”给其他公司负责，人员流动性很大。
而算账成为施工时绕不过的坎。
江乔做过计算，只要在建筑的安全性能上能增加10%到20%的造价，比如增加些截面和构造措施提升建筑的稳定性，原有建筑的安全性就能提升两个档次。
他苦笑，实践远没那么容易。本身施工方做建筑工程的利润率只有6%到7%，都不愿提升成本。
在工作中，江乔常遇到“低价中标”的情形：业主看到哪家工程公司给的价格低就把项目给哪家。为了拿到项目，施工方争相开出最低价，叫价越来越低。拿到项目的施工方，操作时不免克扣成本。
“低价中标”的流行，容易导致施工时不合理的“优化”现象。
“设计院太保守，材料就用得多。”顾琳琳承诺，她可以优化，也就是对设计院留出的荷载富余值进行一些削减，这样一来，材料用得更少，整体造价更低，也是在给业主省钱。
提到“建了没几年就塌掉的厂房”，她有些习以为常。“塌得快？那就是材料用得太少了。”
一次，江乔去施工现场巡视，他敲了敲钢梁，感觉声音不如往常般沉闷，有些清脆。他和同事拿起堆放的钢梁测了测，发现钢梁的壁厚不是设计时的5毫米，被减到了3毫米。他要求施工人员更换，工期实在来不及了，只能在原有的基础上做些加固。
“工程时间紧，规模大，就可能出现类似的情况。”江乔坦承，2008年南方大雪，公司负责的一座菜场坍塌，事后查明是施工时将方形的檩条改成了圆形，焊接时的受力点变少，使结构在大雪中变得不稳定。
但他强调，合理的“优化”不会影响建筑安全，关键在于设计院的把关、正规的验收流程。
顾琳琳说，能不能“优化”，她得和设计院沟通，一些设计院不允许这么做，工程方擅自把荷载改小设计院就要承担责任。“如果是我们合作的设计院，肯定不用商量咯。”
江乔和刘彦生则提到，施工期间要变动，是需要设计批准的。近年来监管越来越严格。“有了领导安全生产责任制，分管的部分出了事，相应的责任人会受到处分。”江乔说，如果流程合规，施工不会触犯法律，只是“优化会抠着安全的底线来”。
这个还会出事吗？
在赵鹏飞眼中，再合格的建筑，并非在任何条件下都是安全的。目前大跨钢结构建筑的建造阶段已经有各种各样的规范进行约束，但建筑更长的时间处在“服役”阶段。恰恰在这一阶段，“意识和规范少得可怜”。
在检查钢结构建筑时，他问业主，“你们会定期去检查一下结构吗？”“螺栓有没有松动？”对方有些震惊，“哎，这个还会出事吗？”他们往往更留意消防安全，很少会关注结构安全的问题。
刘彦生指出，钢结构比起其他的建筑材料，更容易腐蚀，按照规定，防腐涂料每隔10到15年就要重新处理；时间一长，钢铁又容易生锈，导致一些关键的节点的松动。江乔记得设计的说明上会写，5年要检查一次螺丝、螺栓。
赵鹏飞和许多业主聊过，知道大跨钢结构建筑的维护有难处。赶火车时，他常常会抬头留意一下，发现一些钢结构的防腐层已经剥落，但车站的工作人员坦言，铁路的生产是不能停的，重新上漆并不现实。在一些公共建筑，安装有吊顶，把屋顶的主体结构挡了起来，钢结构的锈蚀和连接松动的问题就更难被发现了。
不过，他和刘彦生强调，最核心的维护是“不要超出正常的使用”。
赵鹏飞遇到过，一些改建直接改变了建筑物的用途。有人想把办公室打造成档案库，听上去都是写字楼的一部分，没什么区别，但因为内部存放物品不同，荷载实际相差很大；很多地方的体育馆是从厂房改建的，两者荷载大不相同；哪怕都是工厂，生产线不同的话荷载也不一样。这些改造都要经过重新设计、测算和审核，寻求专业的指导。
还有一些人“好心办了坏事”。赵鹏飞记得，恶劣天气下，一位业主觉得建筑跨度太大不安全了，想把跨度减小一些，干脆在建筑中间立了一根柱子，把原先50米的跨度变成了15米。
“但从结构受力来说，不是这么简单的事。”赵鹏飞描述，柱子一加后，改变了结构杆件原先的受力状态，建筑的承载能力反而大大下降，容易引发坍塌事故。
他苦笑，更重要的是，无论维护还是改建，权责存在模糊地带。
赵鹏飞考虑过，要对钢结构建筑定期做检查，这是一个难解的题：如果请原有的设计单位回访，设计合同里一般没有规定过这项义务；请专业机构来检测，这笔费由谁来出？建筑的物业公司该负责吗？物业费里似乎并没有包括这一项。
加建、改建的话，建筑的设计外立面没有改变，只是用途变了，该报给谁呢？部分业主想改建，上报给一些部门后，都不在对方管辖的责任范围内，没有人愿意管。很少有业主会主动意识到这些问题，他们常常对赵鹏飞说，“我都买了这建筑了，就得随我用。”
每个人的力量
座谈会的最后，有记者提问环节。
赵鹏飞记得，提问的记者并不多，大家觉得大跨建筑的安全话题有些专业，好像更多要求是提给建设单位的。当时有位记者发问，“作为普通老百姓，我们能做些什么？”
事实上，在一些专家看来，建筑安全离普通人并不遥远。
刘彦生提到，面对可能导致安全隐患的雨雪灾害，作为普通人，可以主动去提升建筑的安全度，比如做一些科学的除雪工作，但扫雪时，切忌带太多的人员和设备上屋顶，增加屋顶上的荷载；也要均衡除雪，防止形成积雪不对称的现象。
赵鹏飞坦承，目前绝大部分的建筑都没有监测设备，只有极少数的、特别重要的大型公共建筑才有。但天气变化是可以预测的，在极端的雨雪灾害来临前，气象部门、建设单位、物业单位得尽早制定应急预案，安排专人对大跨度的钢结构公共建筑进行巡视、扫雪工作。
江乔提议，不妨设立专门的巡检员岗位，鼓励全社会参与，定期对大跨公共建筑的安全性进行排查。普通人也得培养意识，极端天气下尽量远离老旧的轻钢结构建筑物。
与此同时，建筑行业内的人也在倾注自己的力量。
从去年7月齐齐哈尔体育馆坍塌事故后，江乔每隔一段时间，会在社交平台上写一篇关于工程事故、结构安全的科普文章。今年2月，他看完了51页齐齐哈尔坍塌事故的调查报告，希望作为设计和施工，能从事故中吸取一些教训，在报告里找到自己工作有哪些不足。
研究院的办公室里，赵鹏飞的电脑上写满了设计规范的条文、批注。
他和院里的同事正向部里提出，大跨建筑在后期运营维护时，规章制度能有所完善。比如建立一些安全评估、检测加固的标准，让维护也能和设计一样有法可依，明确是谁的责任。但立项并不容易，他得把背景、必要性、目的写得明明白白。这不过是规章可能制定的第一步。
赵鹏飞回忆，1989年刚上大学时，大家关注的，更多是怎么盖楼，盖更多的楼。三十多年来，他看着城市里，新建的高楼大厦越来越多。
近几年间，建筑行业正从“增量时代”转变为“存量时代”：对既有老旧建筑的运营维护，成为了行业转变的方向。
“维护比新建更难。”赵鹏飞叹了口气。设计师、结构师已经创造了建筑。该怎么维护，背后藏着业主、管理部门、社会公众，每一个人的利益和矛盾。这是一件需要全社会协同的事。
（文中张淼、江乔、顾琳琳为化名）
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