■ 徐 俊 Xu Jun

“面積法”評判方法探討

■ 徐 俊 Xu Jun

文章介紹《危險房屋鑒定標準》中“面積法”評判方法，分析其理論依據(jù)，并與《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》中可靠性鑒定方法進行比較。在總結(jié)“面積法”優(yōu)缺點的基礎上，提出“面積法”的適用條件，并對相關標準中的評定方法提出修訂建議。

危房；鑒定；面積法；評定

0 引言

《危險房屋鑒定標準》（JGJ 125—99 2004年版，以下簡稱《危標》）經(jīng)過多年的使用，取得了良好的社會效益及經(jīng)濟效益。然而，隨著該標準的廣泛應用，工程師們漸漸發(fā)現(xiàn)《危標》所采用的基于模糊數(shù)學理論的“隸屬度”評定方法，有時會出現(xiàn)與實際情況不符的誤判。目前，正在對該標準進行修訂，修訂過程中，有學者建議將原標準“隸屬度”評定方法修訂為操作簡便快捷的“面積法”[1]。

1 “面積法”評判方法及其理論依據(jù)

1.1 “面積法”評判方法介紹

“面積法”依據(jù)傳力樹[2]的理論依據(jù)，基于房屋危險部位面積占總鑒定面積的比例大小，來確定房屋的危險性等級。

1.1.1 計算公式

式中，R—危險面積與總鑒定面積的占比；

S—房屋總鑒定面積，面積計算原則按《建筑工程面積計算規(guī)范》（GB/T 50353）規(guī)定執(zhí)行，為方便計算，面積可按軸線尺寸計算；

Sd—房屋危險部位面積，凡受危險構(gòu)件失效影響，不能保證居住和使用安全的區(qū)域（以自然間為基本單位）均計為危險面積。

1.1.2 評定原則

（1）當R=0時，房屋危險性等級評定為A級，房屋安全。

（2）當0

（3）當5%≤R<25%時，房屋危險性等級評定為C級，局部危房。

（4）當R≥25%時，房屋危險性等級評定為D級，整幢危房。

“面積法”避開了原《危標》中數(shù)構(gòu)件的約束，為危險房屋評定開拓了一種新的思路。在確定危險構(gòu)件后，根據(jù)危險構(gòu)件的影響范圍計算房屋危險面積，然后根據(jù)危險面積與房屋鑒定面積的比值確定其危險程度。

1.2 “面積法”理論依據(jù)

“面積法”理論依據(jù)來自于傳力樹模型。傳力樹（pass-force-tree）是力的傳播路徑，《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》（GBJ 144—90）對傳力樹作出如下定義：“傳力樹是由基本構(gòu)件和非基本構(gòu)件組成的傳力系統(tǒng)，樹表示構(gòu)件與失效之間的邏輯關系，基本構(gòu)件是指當其本身失效時會導致傳力樹中其它構(gòu)件失效的構(gòu)件；非基本構(gòu)件是指其本身失效是孤立事件，它的失效不會導致其它主要構(gòu)件失效。傳力樹中各種構(gòu)件包括構(gòu)件本身及構(gòu)件間的連接節(jié)點，當傳力樹中任一基本構(gòu)件失效，整個傳力樹就失效，即結(jié)構(gòu)失效?！薄懊娣e法”正是依據(jù)傳力樹模型，根據(jù)力的傳遞路線來確定危險構(gòu)件的影響范圍，根據(jù)危險構(gòu)件所在的部位來確定危險面積，從而計算出危險部位面積占總鑒定面積的百分比。

1.3 “面積法”的優(yōu)點及適用性

根據(jù)傳力樹模型的定義，像單層工業(yè)廠房這類建筑，其結(jié)構(gòu)類型基本為排架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)類型單一、傳力路線明確，比較符合傳力樹模型的定義，能與實際情況較好地吻合，說明在這類建筑中，傳力樹模型具有一定的優(yōu)勢和科學性。因此，基于傳力樹理論的“面積法”評定方法，在排架結(jié)構(gòu)體系危險房屋鑒定中的應用是可行的。

“面積法”較之原標準“隸屬度”評定方法，最大的特點是計算步驟減少，計算方法復雜程度大為降低，總計算量顯著減少。采用“面積法”進行危險房屋鑒定比較直觀，符合一般人的理解思路。在確定危險構(gòu)件后，對后續(xù)計算分析要求不高，比較適合一線技術(shù)人員使用。

但是，對于較為復雜的結(jié)構(gòu)體系，如何正確建立傳力樹模型，準確確定房屋危險面積是相當困難的。當遇到這些房屋時，就凸顯出了“面積法”的局限性所在[3]。

2 “面積法”評判方法的缺陷

危險房屋評定是一個復雜的、系統(tǒng)的過程，理論分析及工程案例試算結(jié)果均表明，“面積法”在相當數(shù)量的危險房屋鑒定中存在較大的局限性。

2.1 危險構(gòu)件與失效構(gòu)件的區(qū)別

采用“面積法”進行綜合評定時，認為危險構(gòu)件等同于失效構(gòu)件，甚至假定該危險構(gòu)件已缺失。而根據(jù)《危標》對危險構(gòu)件的定義，“危險構(gòu)件是指其承載能力、裂縫和變形不能滿足正常使用要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件”，顯然危險構(gòu)件與失效構(gòu)件不是一個概念，失效構(gòu)件是危險構(gòu)件，但危險構(gòu)件不一定是失效構(gòu)件。

從上部結(jié)構(gòu)危險構(gòu)件評定指標來看，如砌體結(jié)構(gòu)中，受壓構(gòu)件承載力小于其作用效應的85%時，即評定為危險構(gòu)件；從結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身來看，如無裂縫、變形等削弱其承載力、剛度等，其自身承載力是不變的，僅因其承載能力小于荷載效應的85%，就會被評為危險構(gòu)件。另外，根據(jù)工程結(jié)構(gòu)可靠性設計原理，結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件均存在一定的安全儲備，在安全儲備范圍內(nèi)，即使被評為危險構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)仍可認為具備一定的承載能力。當然，在某些特殊情況下，危險構(gòu)件的確也是失效構(gòu)件，如構(gòu)件因變形過大導致平面外失穩(wěn)、構(gòu)件因外力作用徹底毀壞等，在這些情況下，危險構(gòu)件即等同于失效構(gòu)件。

因此，采用“面積法”確定危險面積時，如若將危險構(gòu)件等同于失效構(gòu)件，直接理解為該構(gòu)件徹底喪失承載力，除一些特殊情況外，對于大量危險房屋鑒定所面對的情況是不符合實際的。如因承載力、開裂、變形、材料老化等因素形成的危險構(gòu)件，均存在相當高的承載力和剛度余量，這樣的危險構(gòu)件并不等同于失效構(gòu)件，以失效構(gòu)件來等同危險構(gòu)件，實際上是放大了危險構(gòu)件的危險程度，并不合理。

2.2 水平荷載作用

采用“面積法”進行危險房屋評定中，在確定危險面積時，主要是根據(jù)豎向荷載的影響范圍得出的，并未考慮風荷載、地震荷載等水平荷載作用。地震作用在危險房屋鑒定中一般不予考慮，但對于受風荷載影響明顯的沿海地區(qū)，或風荷載作用效應明顯的高層建筑，應考慮風荷載因素，但“面積法”在確定危險面積時無法考慮這一因素。

2.3 圍護結(jié)構(gòu)作用

在《危標》中，鑒定單元被分為地基基礎、上部結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)三個組成部分，實際上房屋的這三個部分是共同作用的，對房屋的危險程度均有影響。原標準指定的權(quán)重比例為0.3∶0.6∶0.1，圍護結(jié)構(gòu)權(quán)重占比10%，體現(xiàn)了圍護結(jié)構(gòu)在房屋整體中的作用[4]。但是，采用“面積法”進行評定時，圍護結(jié)構(gòu)的影響面積是無法計算的，“面積法”無法考慮圍護結(jié)構(gòu)方面的因素。

2.4 危險面積難以準確確定

正如前文所述，傳力路線明確的單層排架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房等建筑，采用基于傳力樹理論的“面積法”評定方法是可行的。但對于多層和高層建筑結(jié)構(gòu)體系，如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等超靜定結(jié)構(gòu)，當部分構(gòu)件因承載力削弱、開裂變形等原因形成危險構(gòu)件后，其傳力路線并不會斷開，而是會通過內(nèi)力重分布，形成新的傳力路線。因此，就傳力樹模型自身特點來看，對于這類建筑，傳力樹模型的確定是一個極其復雜的過程，且其傳力樹模型并非唯一，危險面積也難以甚至無法準確確定。

2.5 房屋危險構(gòu)件調(diào)查不全

原《危標》是依據(jù)危險構(gòu)件占比大小來確定隸屬函數(shù)指標的，而危險構(gòu)件占比是通過統(tǒng)計危險構(gòu)件數(shù)量及構(gòu)件總數(shù)，并考慮其權(quán)重后計算確定的。在實際鑒定工作中，房屋時常存在原設計圖紙缺失或構(gòu)件因裝修覆蓋等不可見的問題，或兩種情況同時存在，導致實際鑒定工作中很難對這類構(gòu)件進行檢測和鑒定，其構(gòu)件數(shù)量難以確定，從而影響了鑒定結(jié)果。采用“面積法”進行危險房屋評定時，不要求統(tǒng)計構(gòu)件數(shù)量，可視其為一個優(yōu)點；但這也意味著不一定需要完全弄清房屋結(jié)構(gòu)體系情況，僅憑肉眼感官發(fā)現(xiàn)的危險部位計入危險面積，對于裝修覆蓋的構(gòu)件在不確定其危險與否的情況下，均計作非危險構(gòu)件，顯然是不科學的，這樣會導致部分構(gòu)件的危險性信息被忽略，從而對房屋真實的危險性等級造成誤判的后果。

2.6 傳力樹概念的適用性

《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》（GBJ 144—90）在綜合鑒定評級時，明確提出了傳力樹的概念，在實際使用過程中得到了廣大學者和技術(shù)人員的好評。然而，在其修訂版《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》（GB 50144—2008）中，弱化了傳力樹的概念。對比新舊標準，不難發(fā)現(xiàn)舊標準主要針對單層工業(yè)廠房，而單層工業(yè)廠房大多采用排架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體系單一，傳力途徑簡單明確，比較適用于傳力樹的模型；新標準增加了多層工業(yè)建筑的綜合鑒定，卻弱化了傳力樹的概念，說明了傳力樹模型在當今結(jié)構(gòu)體系多樣化建筑中應用的局限性。

反觀“面積法”對危險構(gòu)件影響范圍的計算，直接根據(jù)地基基礎、柱、墻、梁、板的相連構(gòu)件確定影響范圍，且從地基基礎、底層至頂層逐層向上影響。表面上來看，是依據(jù)傳力樹模型建立的分析方法，但實際上，根據(jù)上述分析，在滿足部分如單層、排架結(jié)構(gòu)等條件時，該方法是依據(jù)傳力樹模型的方法，是合理的；而對于多層建筑，其結(jié)構(gòu)體系往往是超靜定結(jié)構(gòu)，在某些構(gòu)件失效后，會導致結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布，其傳力途徑會發(fā)生改變，其影響范圍不是通過相連構(gòu)件的相互關系就可以簡單確定的，因而對上部各層的影響程度也不一樣。對于多層建筑，其傳力樹模型較為復雜，并不是簡單的上下對應關系。因此，將“面積法”作為綜合評定方法，其所依據(jù)的傳力樹模型在面對這些問題時具有明顯的局限性。

3 危險房屋鑒定方法修訂建議

顯然，“面積法”既具有簡便快捷的特點，又具有局限性的缺點。因此，建議考慮采用“面積法”對簡易結(jié)構(gòu)房屋和簡單結(jié)構(gòu)房屋的危險性進行評定；《危標》修訂時，考慮規(guī)定“對傳力體系簡單的兩層及兩層以下房屋，可采用‘面積法’評定其危險性等級”。

對于簡易結(jié)構(gòu)房屋，鑒于其一般未經(jīng)正規(guī)設計、自身結(jié)構(gòu)簡單、用料混亂、房屋層數(shù)較低等實際情況，其危險構(gòu)件影響范圍明確，房屋的危險性易判斷，故采用類似于快速鑒定的方法進行鑒定，便于操作；對于簡單結(jié)構(gòu)房屋，其結(jié)構(gòu)體系較為簡單，如傳力路徑唯一，但其體量一般較大，如排架結(jié)構(gòu)體系的房屋，比較適用于類似現(xiàn)行國家標準《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》（GB 50144）基于傳力樹理論的、按危險構(gòu)件影響面積的評判方法，減小鑒定工作量，提高工作效率。

該方法基于鑒定人員在全面分析、綜合判斷的基礎上，首先確定鑒定房屋的危險構(gòu)件，分析每個危險構(gòu)件的直接影響面積并求和（但不重復計算影響面積），得到鑒定房屋總危險面積，然后計算總危險面積與鑒定房屋面積的比值，以該比值作為評定的依據(jù)。建議比值為零時，可評為結(jié)構(gòu)安全（A級）；當0＜比值≤5%時，可評定為危險點房屋（B級）；當5%＜比值≤25%時，可評定為局部危房（C級）；當比值＞25%時，可評定為整幢危房（D級）。鑒于建筑面積計算的復雜性，對于該方法中的面積計算，可按軸線所圍范圍簡化計算。

[1]曾憲武,陶進.JGJ 125—99《危險房屋鑒定標準》的理論缺陷[J].四川建筑科學研究,2008,34(3).

[2]中華人民共和國冶金部. GBJ 144—90 工業(yè)廠房可靠性鑒定標準[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1991.

[3]陳洋,蔡樂剛,史先進,許天添.危險房屋鑒定標準JGJ 125—99(2004年版)綜合評定方法改進模型淺析[C].見:岳清瑞主編.工程結(jié)構(gòu)安全鑒定加固技術(shù)與工程實例.北京:中國建材工業(yè)出版社,2013.

[4]史先進.房屋危險性特征值綜合評定方法探討[J].住宅科技,2015(07).

Research on the Evaluation Method of "Area Methodology"

The paper introduces the evaluation method of "Area Methodology" from the Appraisal Standards of Dangerous Buildings and analyzes its theoretical basis. Comparing the reliability identif cation method from the Reliability Identif cation Standards of Industrial Plants, the paper puts forward the applicable conditions of the "Area Methodology" and the revision suggestions according to the evaluation method of its relevant standards on the basis of summing up the advantages and disadvantages of the "Area Methodology".

dilapidated buildings, identif cation, area method, evaluation

2016-07-14）

徐俊，常州市白蟻防治中心高級工程師。