双碳目标下既有建筑运维期安全管理研究

摘  要：我国既有建筑体量大，管理养护水平参差不齐，导致既有建筑安全事故频发，为实现双碳目标，需要对既有建筑安全进行管理，延长使用年限。本文从建筑全生命周期管理角度出发，参考国外对建筑安全管理的相关规定，提出既有建筑安全风险评估及评估周期，为既有建筑双碳目标提供助力。

基金项目：广东省重点领域研发计划（编号2022B0101080001）

0前言

2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，简称为双碳。建筑业作为我国传统支柱产业，也是能源消耗最大来源之一，建筑业必须完成碳减排才能保证双碳目标的顺利实施。

目前建筑业节能减排多集中在新建建筑领域，如再生混凝土等建筑使用材料的改进研究和设备节能系统的研究，但我国既有建筑面积截止2022年已达到403392.9万平方米，体量大且分布区域广泛，其碳减排的潜力重大。

现阶段对既有建筑碳减排研究多集中在老旧小区绿色改造，具体有景观环境改造、供水供电等公共设施改造，其主体结构安全关注较少。既有建筑主体结构安全是核心，一切的改造都应该建立在既有建筑安全服役的基础上，否则居住环境优美、智能设备节能减排都是空中楼阁，一旦主体发生安全事故，如开裂、倾斜、倒塌，将会造成经济损失甚至人员伤亡。对既有建筑进行安全管理，及时处理安全隐患，延长使用年限，降低对房屋拆除新建的需求，是既有建筑对双碳政策的有利支持。

1既有建筑运维期安全管理常用手段

建筑全生命周期包括设计建造阶段、验收移交阶段、运营维护阶段和拆除阶段，具体如图1。建筑全生命周期中安全风险贯穿始终，其中以运营维护阶段时间最长，安全风险的变化最为明显，但目前国内针对运维期相关标准规范较为匮乏，目前主要为改造、加固和鉴定规范，如《建筑抗震加固技术规程》、《民用建筑可靠性鉴定标准》等。此类标准针对运维期某一阶段状态，如加固阶段，无法适用于运维期长期安全管理。而国内既有建筑体量庞大，由于建造年代、使用强度不同，房屋安全状态差异较大，因此更需要对既有建筑运维期安全进行管理，及时发现安全隐患，预防和减少既有建筑物使用期间安全事故发生。

图1   建筑全生命周期管理流程

既有建筑运维期安全管理常用手段有定期体检、安全评估和检测鉴定等，定期体检主要为对既有建筑现状的查看，可用于日常安全管理，安全评估需要综合考虑建筑历史、使用功能等对建筑安全风险进行综合评价，检测鉴定则是依据现行规范对建筑承载能力极限状态和正常使用极限状态进行校核。定期体检较为简单，无法有效揭示既有建筑安全风险，而检测鉴定工期长、费用高，不适合作为常用手段，而安全风险评估综合性强且快速低廉，正适合作为既有建筑运维期安全管理的常用手段。

安全风险评估主要采用建筑外观指标如裂缝、倾斜等，综合考虑建筑使用状态及历史信息，来评估房屋安全风险，并通过规律性的复检考察房屋损伤的发展情况，对有一定损伤但由于经济等原因无法立即处理的房屋进行观察使用或持续性监测，预防安全风险的发生。安全风险评估着眼在对大批量建筑划分出房屋损坏的轻重缓急，对严重损伤的房屋推荐进行进一步检测鉴定，一般损伤或安全状态较好的可定期评估。安全风险评估类似于身体健康体检，主要关注整体健康状况，少数指标的临界或轻微超过只需定期评估，没有变化可不进行治疗，指标显示危险较高，则推荐专项详细检查，对房屋就是检测鉴定。

既有建筑安全评估不涉及承载力计算，仅对建筑物安全风险进行评价。通过安全风险评估可达到掌握建筑物安全状态、预防和减少建筑物安全事故的目标。鉴定是对建筑物在安全性、适用性和耐久性方面给出的确定性评价，是一项涉及安全和政策法规的工作。因此安全风险评估不能代替安全性鉴定。

既有建筑安全风险评估，多采用无损测量，对建筑使用干扰较少，费用较低，可适用于所有既有建筑。一般来说年轻人身体较好，健康体检的欲望不强，而中老年人受工作和生活压力所致，身体上多有一些小毛病，身体健康体检就更受重视，其结果的指导效果也更好。与身体健康体检类似，建筑工作年限超过30年或其他发现隐患的“中老年房屋”，更需要长期且规律的房屋体检来评估其安全风险等级，追踪其安全隐患的发展变化情况，必要时提出危险预警或报警。既有建筑在整体装修前、工作年限超过30年(结构材料性能老化)、遭受灾害事故后或存在较为严重的质量缺陷或损伤(结构构件的承载能力退化等)等情况下，均可能改变结构原设计的条件，影响结构的安全，因此出现此类情况应进行安全风险评估。建筑物周边使用环境改变如周边出现基坑开挖、新建隧道、桥梁建筑施工等情况，这种情况下对既有建筑安全影响较大，应进行评估。人员密集场所和重要公共建筑，如学校、医院等，一旦发生安全问题将导致严重的人员伤亡和财产损失，因此酒店、饭店、学校、医院、体育馆、长租公寓等人员聚集场所使用超过20年时应进行安全风险评估。

2既有建筑（群）运维期安全风险评估体系

既有建筑（群）运维期安全风险评估分为子系统、单体建筑和建筑群三个层次，安全风险等级分为三级，具体详表1.其中子系统分为场地与地基基础、主体结构和围护结构系统。业主可根据自身需要，选择不同层次的安全风险评估，如担心高空坠物风险的则可仅对围护结构系统进行评估，如需要对建筑群进行规划决策则可进行建筑群安全风险评估。表1中A\As\Ⅰ级表示安全风险较低，建筑（群）状态较好；C\Cs\Ⅲ表示建筑（群）状态较差，发生安全事故的可能性较大，业主需谨慎对待；B\Bs\Ⅱ为建筑（群）存在一定问题，业主可观察使用。

表 1 既有建筑评估分级标准

既有建筑运维期安全管理是长期性的，因此安全风险评估也应是周期性的，第一次进行安全风险评估可称为首次评估，全面收集资料如周边环境、使用状态、历史情况等，完成详细的现场调查与现场检测。之后历次的安全风险评估可称为再次评估，再次评估是在上一次评估基础上，利用定期巡检、现场检测、实时监测等采集数据进行安全风险评估。首次评估和再次评估在流程上无本质区别，都是既有建筑运维期间进行的一次安全管理行为，再次评估可按首次评估流程进行，也可由评估人根据建筑实际状况进行简化，如住宅楼本次评估周期内无拆改未受灾害等，则再次评估时可主要复查存在隐患的构件，适当降低其他构件的抽查比例。

3既有建筑运维期安全评估周期

既有建筑运维期安全评估周期即关系到建筑安全也影响运维期安全管理的成本。评估周期太短，运维期评估活动密集，运维期安全管理成本增高，难以推向市场，评估周期太长，无法及时发现安全隐患，会失去运维期安全意义。因此借鉴发达国家经验教训，确定合适的评估周期意义重大。

新加坡、日本等对使用期建筑物要求进行强制周期性鉴定，并配有相应的法律、法规或标准。新加坡的建筑控制法（Building Control Act）规定：不仅仅用于居住的建筑物（不包括特殊建筑物），即公共、商业、工业等建筑在建造后 5 年进行强制鉴定，以后每隔 5 年进行一次；特殊建筑物及完全用于居住的建筑物等在建造后10 年进行强制鉴定，以后每隔 10 年进行一次。日本抗震构造协会以《建筑基准法》有关条款为基础，制定了《抗震建筑的维护管理基准》，要求由在该协会注册的专业技术人员对抗震建筑进行“体检”。“体检”大致分为 4 类，即竣工检查、定期检查、应急检查和详细检查。尤其值得一提的是定期检查：技术人员除每年检查抗震层外，在建筑物竣工后第 5 年、第 10 年及之后每 10年，对建筑物进行一次全面检查，检查内容包括抗震材料的性能、抗震层外围有无阻碍建筑物水平移动的物体、设备管线有无损伤等。综合来看As级建筑周期定为5年\10年较为合理，在设计工作年限内的As级建筑评估周期为10年，超出设计工作年限的As级建筑考虑到材料老化等影响，按5年评估一次的周期较为合理，具体详表2。学校医院等重要建筑，按表中括号内数值执行较为合适。

表 2  再次评估的评估周期

4 结论

总而言之，既有建筑运维期安全管理关系到广大群众的生命财产安全，需要更多研究与推广。考虑到执行难度与费用问题，既有建筑安全管理按定期检查、安全风险评估、对安全风险高的既有建筑进行检测鉴定的三步管理手段，按“5年10年”的频率对既有建筑进行“防治结合”的综合管理，为广大群众的生命财产安全保驾护航。

通讯作者简介：焦柯，广东省建筑设计研究院有限公司总工，教授级高级工程师。主要从事复杂结构计算分析、既有建筑安全风险评估和抗震能力提升方面的研究。

 雷颖，肖建庄，王春晖.太原市再生混凝土建筑结构碳排放研究[J].建筑科学与工程学报，2022,39(1):97-105.

 张文，聂金哲.新风热回收系统在我国不同气候区典型建筑中的适用性研究[J].建筑科学，2022,38(8):194-200.

 2023中国统计年鉴 中国统计出版社 14-23