噴砂機械助力中國減隔震發(fā)展以及中國建筑減震發(fā)展史


 
      目前各國抗震設(shè)計規(guī)范均以“大震不倒，中震可修，小震不壞”為抗震設(shè)計原則，以保護(hù)結(jié)構(gòu)不遭到毀壞和保護(hù)生命安全為主要目標(biāo)。傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)通過增強結(jié)構(gòu)強度來抵抗地震，同時容許結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時進(jìn)入非彈性狀態(tài)，具有一定的延性，以結(jié)構(gòu)本身的損壞為代價消耗地震能量，減輕地震反應(yīng)。從近10多年的地震震害損失來看，凡是按照抗震規(guī)范設(shè)計和建造的房屋，基本可以保證大地震發(fā)生時，房屋不倒塌。但按照傳統(tǒng)抗震方式建造的房屋，在高烈度區(qū)常造成建筑構(gòu)件尺寸過大，影響實際使用空間與建筑功能；另一方面，在發(fā)生超過設(shè)防烈度地震時，由于承重構(gòu)件在地震中的不斷損傷，累計到一定程度還會引起房屋倒塌，不能保證房屋在超大地震下的安全；在很多情況下，即使房屋沒有倒塌，由于承重構(gòu)件損傷較重，房屋也很難修復(fù)。盡管人員的傷亡大幅減少，但是經(jīng)濟(jì)損失較大。因此，單純強調(diào)工程結(jié)構(gòu)在地震下不嚴(yán)重破壞和不倒塌，已不是一種完善的抗震思想，不能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)抗震需求。
      為了更有效地保障建筑物安全，國內(nèi)外學(xué)者經(jīng)過大量研究，提出了建筑隔震技術(shù)。建筑隔震技術(shù)是在建筑物基礎(chǔ)或下部與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置由隔震器（橡膠隔震支座、滑移支座、FPS摩擦擺滑動支座）、阻尼裝置等組成的隔震層，隔離地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞，減少輸入到上部結(jié)構(gòu)的地震能量，同時延長上部結(jié)構(gòu)的自振周期，降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，達(dá)到預(yù)期的抗震防震要求，使建筑物的安全得到更可靠的保證。國內(nèi)外大量試驗和工程經(jīng)驗表明：隔震技術(shù)能有效降低結(jié)構(gòu)的水平地震作用，特別是在罕遇地震作用下隔震效果更好，上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)一般僅相當(dāng)于不隔震時的20%—50%。隔震體系能實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)自身、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑物內(nèi)部設(shè)施“三保護(hù)”，確保震后建筑物無需修復(fù)，即可繼續(xù)使用。常用的隔震裝置有天然橡膠支座、鉛芯橡膠支座和高阻尼橡膠支座。橡膠支座隔震系統(tǒng)裝置簡單、施工方便，被認(rèn)為是隔震技術(shù)邁向?qū)嵱没钭坑谐尚У捏w系。
      為促進(jìn)隔震技術(shù)健康、有序的發(fā)展，我們組織了相關(guān)專家和技術(shù)人員對國內(nèi)外隔震技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了調(diào)研和分析，在此基礎(chǔ)上對我國隔震技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供若干建議，供有關(guān)部門參考。
一、建筑隔震技術(shù)的發(fā)展
1.國外隔震技術(shù)發(fā)展概述
      建筑隔震技術(shù)的快速發(fā)展始于20世紀(jì)60年代。20世紀(jì)60年代中后期，新西蘭、日本、美國等多地震國家對隔震技術(shù)開展了深入、系統(tǒng)的理論和試驗研究，取得了較好的成果。70年代，新西蘭學(xué)者 W. H.Robinson率先開發(fā)出鉛芯疊層橡膠支座，大大推動了隔震技術(shù)的實用化進(jìn)程。美國、日本首棟隔震建筑分別在1984年和1985年建成。到20世紀(jì)90年代，全世界至少有30多個國家和地區(qū)開展“基礎(chǔ)隔震”技術(shù)的研究，并在美、日、法、新、意等20多個國家修建了數(shù)百座“基礎(chǔ)隔震”建筑物，其中日本的技術(shù)發(fā)展最快、應(yīng)用最為廣泛。特別是在 1995 年阪神大地震中，采用橡膠支座隔震的建筑，經(jīng)受住地震的考驗，隔震性能良好，建筑隔震技術(shù)得到日本政府的大力推廣。隔震技術(shù)不僅應(yīng)用于政府辦公大樓和醫(yī)院，而且越來越多的住宅建筑也開始考慮使用隔震技術(shù)。日本成為隔震建筑最多、技術(shù)最成熟的國家，目前已建成近9000棟左右隔震建筑，其最高的隔震建筑高177米，隔震裝置多用夾層橡膠隔震墊。早期隔震系統(tǒng)是由天然橡膠支座加阻尼器或鉛芯橡膠支座組成，近期，使用高阻尼天然橡膠支座的隔震建筑越來越多。2011年3月11日9.0級東日本大地震中，隔震房屋以及室內(nèi)儀器設(shè)備沒有損壞，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗震性能。地震后，很多房子被民眾要求建成隔震房屋。
2.我國建筑隔震技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展
       20世紀(jì)80 年代后期，我國學(xué)者開始重點關(guān)注橡膠支座隔震技術(shù)。在國家自然科學(xué)基金會等基金資助下，以中國建筑科學(xué)研究院周錫元和蘇經(jīng)宇、廣州大學(xué)周福霖、華中科技大學(xué)唐家祥等學(xué)者為學(xué)術(shù)帶頭人，進(jìn)行了橡膠隔震支座研制、隔震結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計方法、結(jié)構(gòu)模型振動臺試驗、橡膠支座產(chǎn)品性能檢驗、檢測技術(shù)、施工技術(shù)等全方位的系統(tǒng)研究工作，提出了橡膠支座隔震建筑的成套技術(shù)（周福霖，1997；唐家祥等，1993；周福霖，2004；蘇經(jīng)宇等，2001；周錫元等，1999；周錫元等，2002；李中錫等，2002）。
      我國最早的隔震建筑是1993年由周福霖院士設(shè)計建造的汕頭陵海路八層框架結(jié)構(gòu)商住樓以及唐家祥教授設(shè)計的安陽市糧油綜合樓。1994年5月，聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織權(quán)威專家將汕頭隔震居民樓的建成譽為“世界建筑隔震技術(shù)發(fā)展的第三個里程碑”。2001年，建筑隔震與消能減震技術(shù)寫入國標(biāo)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，標(biāo)志著隔震消能技術(shù)在我國的成熟發(fā)展。汶川地震后新修訂的《防震減災(zāi)法》中，增加“第四十三條 國家鼓勵、支持研究開發(fā)和推廣使用符合抗震設(shè)防要求、經(jīng)濟(jì)實用的新技術(shù)、新工藝、新材料”； 2010年新版的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》對隔震技術(shù)的使用范圍做了較大調(diào)整，取消了對減隔震設(shè)計的諸多限制，規(guī)范提倡在“抗震安全性和使用功能有較高要求或?qū)ｉT要求的建筑”中使用，更利于該技術(shù)的發(fā)展。2014年2月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部又發(fā)布新文件進(jìn)一步加大了建筑減隔震技術(shù)應(yīng)用的推廣力度。經(jīng)過近些年的環(huán)境轉(zhuǎn)變，在標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)政策與技術(shù)措施方面都已經(jīng)初步形成較為完善的體系，對建筑減隔震行業(yè)的發(fā)展形成了有力的支撐。
      到目前為止，建筑隔震技術(shù)在全國各省市自治區(qū)幾乎都有應(yīng)用，包括云南、新疆、四川、陜西、甘肅、河北、江蘇、山西、北京、山東、寧夏、天津、廣東、海南、福建、內(nèi)蒙、青海、上海、廣西、河南、吉林、臺灣等省市，已建成隔震建筑3000多棟。
       云南由于地震多發(fā)，政府重視，同時研究推廣早，開發(fā)了高性能的橡膠隔震支座，培養(yǎng)了較強的技術(shù)與設(shè)計力量，形成了研究、設(shè)計、產(chǎn)品提供、施工和后期服務(wù)較成熟的成套技術(shù)，所以云南隔震技術(shù)的應(yīng)用走到了全國的前列，是我國建筑隔震技術(shù)應(yīng)用范圍最廣的地區(qū)。目前，建成隔震建筑2000多棟，其中包括建成全球最大的隔震建筑、最高的隔震建筑群等一批標(biāo)志性建筑。其次是四川、新疆、陜西、甘肅等地區(qū)建成隔震建筑100多棟，河北、江蘇、北京、天津、山西、山東超過50棟，其他省市應(yīng)用相對較少。
      建筑減隔震技術(shù)是一項新興技術(shù)，在國外大規(guī)模應(yīng)用的歷史也只有十多年。2008年5月12日汶川地震中甘肅隴南職工住宅樓和2013年4月20日雅安蘆山地震中蘆山縣人民醫(yī)院醫(yī)技樓等隔震建筑，在地震中均表現(xiàn)出優(yōu)異的抗震性能，隔震技術(shù)也因此逐步被公眾和政府部門所認(rèn)知。目前，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以及云南、山西、四川、新疆、重慶、陜西、海南等多個省市自治區(qū)相繼出臺系列規(guī)章，促進(jìn)隔震技術(shù)的推廣應(yīng)用。
3.隔震技術(shù)發(fā)展方向
      總體而言我國建筑隔震技術(shù)的研究和應(yīng)用水平還很低，建筑隔震技術(shù)從設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)及施工技術(shù)等方面與發(fā)達(dá)國家相比尚有一定的距離，隔震技術(shù)的發(fā)展正處于發(fā)展成長期。未來我國建筑隔震技術(shù)在隔震理論體系、高性能隔震產(chǎn)品開發(fā)和精細(xì)化施工技術(shù)的實施等方面均需要開展大量工作，建筑隔震技術(shù)必然向多樣化、實用化和精細(xì)化發(fā)展。建筑隔震技術(shù)的發(fā)展將主要圍繞以下幾個方面逐步推進(jìn)：
（1）由單一隔震元件組成的隔震體系向多功能混合隔震體系發(fā)展，從單一的水平隔震到三維隔震，從基礎(chǔ)隔震到層間隔震都將成為未來發(fā)展方向。 
（2）在產(chǎn)品開發(fā)方面將進(jìn)一步開發(fā)高性能、高穩(wěn)定性的隔震裝置，橡膠支座方面開發(fā)適用于高層及大型公共建筑的大直徑橡膠隔震支座、高阻尼橡膠隔震支座、滑板支座以及低成本的適用于農(nóng)村民居的隔震支座。除橡膠支座外，隨著新材料的研發(fā)，開發(fā)其它新材料隔震支座，包括摩擦擺隔震支座（FPS）等。
（3）隔震技術(shù)應(yīng)用方面，逐步由多層隔震向高層和大跨建筑隔震發(fā)展，從單一建筑隔震向街區(qū)整體隔震甚至城市整體隔震發(fā)展，隔震技術(shù)用于既有建筑抗震加固與改造也具有很好的應(yīng)用前景。開發(fā)簡單易行、經(jīng)濟(jì)適用的隔震裝置解決農(nóng)村民居抗震問題也是未來減輕地震災(zāi)害的重要途徑。
二、建筑隔震技術(shù)特點
1.隔震裝置
      隔震技術(shù)是通過在上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震層，以避開地震對建筑物的能量輸入。近年來發(fā)明了種類繁多的隔震裝置，按其原理不同可分為彈性支承與滑動支承兩大類。彈性支承類隔震裝置主要有鉛芯橡膠隔震支座,夾層橡膠隔震支座和高阻尼橡膠隔震支座等,一般采用橡膠為柔性材料,地震時柔性材料發(fā)生較大水平變形，阻止了攜帶主要能量的高頻地震波向上部結(jié)構(gòu)傳遞，上部結(jié)構(gòu)所受地震作用顯著減小。而滑動支承類隔震裝置內(nèi)部有一滑動界面，當(dāng)?shù)卣鹨鸬膽T性力大于最大靜摩擦力時，上部結(jié)構(gòu)即可在隔震裝置的滑動界面上產(chǎn)生滑動，這樣可以避免劇烈的地表運動傳至上部結(jié)構(gòu)，常見的有水平摩擦滑動隔震支座、滾動隔震裝置和摩擦擺隔震支座。
      橡膠隔震支座（普通橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座和高阻尼橡膠隔震支座等）既具有較高的豎向承載能力、大水平位移能力和復(fù)位功能，同時普通橡膠支座與阻尼器、鉛芯橡膠支座或高阻尼橡膠支座配合使用時可提供較大阻尼，由橡膠隔震支座組成的隔震體系理論、試驗研究及工程應(yīng)用已較為成熟，隔震效果顯著，是目前建筑隔震的主流產(chǎn)品，國內(nèi)外已經(jīng)建成的隔震建筑90%以上采用橡膠隔震支座，我國建筑隔震采用橡膠支座的比例更大。建筑橡膠隔震支座在我國的應(yīng)用較為成熟，標(biāo)準(zhǔn)較為完善。目前已頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有：《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）、《疊層橡膠支座隔震技術(shù)規(guī)程》（CECS 126:2001）、《建筑隔震橡膠支座》（JG119-2000）、《橡膠支座 第1部分：隔震橡膠支座試驗方法》（GB20688.1-2006）、《橡膠支座 第2部分 橋梁隔震橡膠支座》（GB20688.2-2006）、《橡膠支座 第3部分:建筑隔震橡膠支座》（GB20688.3-2006）、《橡膠支座 第4部分 普通橡膠支座》（GB20688.4-2006）。正在編寫的標(biāo)準(zhǔn)有《建筑隔震施工與驗收規(guī)范》、《建筑隔震設(shè)計規(guī)范》等。
       任何一項與建筑結(jié)構(gòu)安全相關(guān)的新技術(shù)的推廣，通常都將經(jīng)歷研究、試驗、試點再到廣泛應(yīng)用的較長過程。抗震新技術(shù)尤其要經(jīng)過發(fā)生概率較低的大地震的實際檢驗方可推廣應(yīng)用。橡膠隔震支座經(jīng)歷了近50年的研究發(fā)展，目前橡膠隔震支座結(jié)構(gòu)簡單、造價合理、理論和試驗研究成果比較豐富和完善，且經(jīng)歷多次地震檢驗效果明顯，標(biāo)準(zhǔn)相對健全，技術(shù)較成熟，已進(jìn)入推廣應(yīng)用期。在今后較長時期橡膠隔震支座將成為建筑隔震依托的主要產(chǎn)品。目前，我國建筑上使用最多的是普通橡膠支座和鉛芯橡膠支座。普通橡膠支座阻尼較小，地震作用下的水平位移較大，但變形后的恢復(fù)性能好。鉛芯橡膠支座在罕遇地震作用下水平位移較小，但是對于高頻波的隔震效果相對較差，且上部結(jié)構(gòu)高振型影響較大，針對兩種橡膠支座的性能特點，通常采用兩種橡膠支座合理組合的建筑隔震體系可以達(dá)到較好的隔震效果，同時隔震層罕遇地震下的變形也能得到較好的控制。由于鉛芯橡膠支座在生產(chǎn)和使用過程中存在環(huán)境污染風(fēng)險，所以國際上開始探索使用高阻尼橡膠支座作為升級替代產(chǎn)品，高阻尼橡膠支座阻尼和水平剛度依賴于應(yīng)變頻率和幅值，對高頻波的隔震效果較好。高阻尼橡膠支座對橡膠材料性能要求較高，影響支座性能的因素較多，在試驗研究及結(jié)構(gòu)設(shè)計上尚有許多難點需要突破。另外，由于市場工藝水平的限制，過去我國建筑隔震支座產(chǎn)品尺寸較小、性能不穩(wěn)定、產(chǎn)品繁雜，隨著工藝水平的提高，標(biāo)準(zhǔn)化的高性能大尺寸隔震產(chǎn)品必將成為主流，以適應(yīng)更高的建筑抗震性能要求。
       橡膠隔震支座的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，即可用于隔離地震引起的振動，也可用于隔離設(shè)備振動或環(huán)境振動。在建筑工程上橡膠隔震支座廣泛用于醫(yī)院、學(xué)校、通訊、消防、電力、金融、博物館、核電站等重要建筑，以保證地震后結(jié)構(gòu)和設(shè)備完好，功能不中斷。近年來在住宅項目上也有大量應(yīng)用。橡膠隔震支座還廣泛用于公路、鐵路橋梁，以防止由地震引起交通中斷，削減車輛引起的振動和溫度變形。在設(shè)備隔震方面，橡膠支座用于貴重設(shè)備隔震和隔離震動設(shè)備引起的振動，橡膠支座還可用于石油浮放儲罐和輸油管線的隔震。
 2.橡膠支座隔震系統(tǒng)的特點
      建筑隔震技術(shù)是最近四十年來抗震防災(zāi)工程領(lǐng)域最重大的創(chuàng)新技術(shù)之一，現(xiàn)階段具有無可比擬的優(yōu)越性，能降低地震力50-80%。它能使結(jié)構(gòu)安全性成倍提高，并能保護(hù)內(nèi)部設(shè)備儀器，在地震后不喪失使用功能，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)、生命、室內(nèi)財產(chǎn)“三保護(hù)”，近年來其優(yōu)異的抗震效果在國內(nèi)外大地震中得到了檢驗。
（1）隔震效果顯著
建筑隔震技術(shù)能使結(jié)構(gòu)抗震安全性大幅提高，近年來其優(yōu)異的抗震效果在國內(nèi)外大地震中得到了檢驗，以下是一些國內(nèi)外典型實例： 
 實例1：1994年洛杉磯6.7級地震中，該地區(qū)有40座醫(yī)院遭到破壞嚴(yán)重而不能使用。南加州大學(xué)醫(yī)院為隔震建筑，地震中完好無損，成為救災(zāi)中心，對震后緊急救援起到了十分重要的作用。       
 
南加州大學(xué)醫(yī)院在美國北嶺地震中絲毫未損
實例2：1995年日本阪神7.6級地震中，西部郵政大樓是隔震建筑。震后該建筑完好，設(shè)備無損，在救災(zāi)中發(fā)揮了較大作用。地震記錄顯示該建筑所受地震力僅為非隔震建筑的十分之一。       
 
  日本西部郵政大樓在阪神地震中功能完好
實例3：2011年“3.11”日本9.0級地震，日在仙臺、福島震中區(qū)有許多隔震建筑，地震后毫無例外的完好無損，室內(nèi)設(shè)施和物品甚至沒有任何移位，其中包括超過100米的高層隔震建筑。       
 
仙臺某高層建筑在311日本大地震中完好
實例4：2013年四川蘆山7級地震，蘆山縣人民醫(yī)院門診樓為隔震建筑，震后結(jié)構(gòu)基本完好，設(shè)備正常使用，在抗震救災(zāi)中發(fā)揮重要作用。醫(yī)院其它建筑破壞嚴(yán)重?zé)o法使用。       
 
蘆山縣人民醫(yī)院蘆山7級地震后功能完好
（2）具有較好的經(jīng)濟(jì)性
      建筑采用減隔震技術(shù)，雖然減隔震裝置的費用增加了建筑造價成本，但另一方面，由于采用減隔震設(shè)計，上部結(jié)構(gòu)所承受的地震作用減小，梁柱墻截面減小，可減少鋼材和混凝土的用量，工程造價相應(yīng)降低。
      通過對全國范圍內(nèi)130個項目、335萬平米減隔震建筑工程進(jìn)行調(diào)查，在建筑抗震性能大幅提高的前提下，九度抗震設(shè)防區(qū)采用減隔震技術(shù)，結(jié)構(gòu)造價明顯降低5%左右；八度設(shè)防區(qū)工程造價略降低或持平；七度區(qū)工程造價略增加，通常增加約100元/平方米。從長期經(jīng)濟(jì)效益和建筑全壽命周期的費用—效益分析來看，建筑物若遭遇較大地震，傳統(tǒng)抗震建筑將造成結(jié)構(gòu)和財產(chǎn)兩個方面損失，同時導(dǎo)致企業(yè)、工廠等不能正常工作造成經(jīng)濟(jì)損失。而隔震建筑在遭遇較大地震時，建筑功能完好，財產(chǎn)不損失，因此，隔震建筑長期經(jīng)濟(jì)效益較好。
（3）具有良好的耐久性
       橡膠隔震支座是由疊層橡膠鋼板組成，橡膠片和鋼板按照嚴(yán)格的工藝條件生產(chǎn)加工，橡膠和鋼板粘結(jié)的非常緊密，隔震橡膠支座四周還有一層1cm厚的橡膠保護(hù)層，防止陽光、水和空氣進(jìn)入支座內(nèi)部，并且隔震支座的工作位置是在隔震層，周圍一般不會有陽光照射。根據(jù)實驗研究和工程調(diào)查，隔震橡膠支座的抗老化性能超過80年。我國一般建筑的設(shè)計使用周期為50年。
（4）可改善建筑功能
       傳統(tǒng)抗震建筑，主要通過調(diào)整結(jié)構(gòu)體系和增大梁柱截面來提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。增大梁柱截面，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體系個別區(qū)域剛度大，反而使結(jié)構(gòu)延性降低，不利于抗震，也不利于發(fā)揮結(jié)構(gòu)使用功能。對位于高烈度區(qū)的建筑以及結(jié)構(gòu)形式比較復(fù)雜的建筑，結(jié)構(gòu)形式和建筑高度受到限制，采用傳統(tǒng)抗震技術(shù)解決難度較大。而建筑減隔震技術(shù)，可以降低上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用，適當(dāng)降低抗震措施，可以選擇合適的結(jié)構(gòu)體系，使得上部結(jié)構(gòu)設(shè)計更加自由靈活，建筑的使用功能得以充分發(fā)揮。
（5）地震后具有自動復(fù)位功能
       地震后橡膠隔震支座產(chǎn)生變形，但支座內(nèi)部橡膠將產(chǎn)生回復(fù)力，所以橡膠隔震支座具有自我恢復(fù)功能，地震后會在短期內(nèi)逐步恢復(fù)到原位。目前經(jīng)歷過地震的隔震建筑沒有出現(xiàn)過不能恢復(fù)的情況。
（6）施工工期
      建筑使用隔震技術(shù)，施工時增加了隔震層的施工，比常規(guī)建筑增加了施工時間。但采用隔震技術(shù)后上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋減少，鋼筋制作難度減小，建筑材料節(jié)約，制作人工減少。對隔震和非隔震建筑施工時間進(jìn)行詳細(xì)對比結(jié)果表明，總工期沒有明顯增加。
三、我國建筑隔震產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
1.建筑隔震產(chǎn)業(yè)特征分析
（1）常規(guī)抗震建筑在建造時，業(yè)主并不需要關(guān)心建筑的抗震問題，結(jié)構(gòu)工程師按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計。由于建筑減隔震技術(shù)在我國的推廣尚不普及，規(guī)范應(yīng)用也只有十多年，國內(nèi)設(shè)計師普遍缺乏了解與概念，更談不上應(yīng)用，設(shè)計師解決建筑抗震問題的思路幾乎都是傳統(tǒng)抗震，隔震技術(shù)方案即便再優(yōu)異也提不上桌面，可見建筑隔震技術(shù)在推廣應(yīng)用工程中設(shè)計環(huán)節(jié)的重要性。設(shè)計師與產(chǎn)品供應(yīng)商均不能勝任建筑隔震設(shè)計工作，嚴(yán)重制約建筑隔震技術(shù)的發(fā)展。個別具備建筑隔震設(shè)計能力的產(chǎn)品供應(yīng)商成為建筑隔震技術(shù)的有力推動者和市場最大的贏家。建筑隔震產(chǎn)品的提供商通過主動向建設(shè)單位和設(shè)計師推介減隔震技術(shù)，提供建筑隔震成套技術(shù)解決方案，在市場上獲得了成功。可見，制造商具備提出建筑減隔震整體解決方案的能力，具備為設(shè)計師提供設(shè)計咨詢，甚至獨立完成設(shè)計的能力，成為建筑隔震行業(yè)的重要競爭力之一，也成為目前進(jìn)入該行業(yè)無形的門檻。
（2）建筑隔震產(chǎn)品構(gòu)造簡單，制造門檻似乎不高，但要生產(chǎn)高質(zhì)量和性能的穩(wěn)定產(chǎn)品，產(chǎn)品制造商必須具備很強的基礎(chǔ)材料研究能力、新產(chǎn)品開發(fā)能力、分析檢測能力及豐富的現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗，應(yīng)具備減隔震理論、結(jié)構(gòu)地震動力分析、高分子材料研發(fā)及橡膠配方、金屬材料、粘結(jié)技術(shù)、施工技術(shù)、檢驗技術(shù)、監(jiān)測等核心技術(shù)，特別是專業(yè)技術(shù)人才隊伍的培養(yǎng)，這樣才能開發(fā)出高技術(shù)含量、高性能和高質(zhì)量產(chǎn)品，才能不斷推陳出新開發(fā)出具有市場競爭力的產(chǎn)品。總體上看隔震支座行業(yè)屬于技術(shù)密集型企業(yè)，專業(yè)技術(shù)的形成需要長期經(jīng)驗的累積，目前本行業(yè)的專業(yè)人才數(shù)量相對較少，尤其是具有多學(xué)科背景的復(fù)合型人才更為缺乏；再加上本行業(yè)的應(yīng)用性很強，需要針對具體的應(yīng)用領(lǐng)域研制不同特性的產(chǎn)品，新進(jìn)入者很難獲得行業(yè)經(jīng)驗豐富的專業(yè)人才。
（3）在制造工藝方面，橡膠隔震支座的工藝并不復(fù)雜，大致包括橡膠材料的制備、金屬材料制備和組模硫化三個大的工業(yè)工程。其中又包括數(shù)十個工藝環(huán)節(jié)。對隔震支座質(zhì)量和性能影響的因素錯綜復(fù)雜，幾乎任何一個細(xì)小的工藝環(huán)節(jié)或生產(chǎn)過程控制的問題將導(dǎo)致支座的性能、質(zhì)量偏差，而且原因復(fù)雜難以追溯，這些核心工藝技術(shù)的形成往往需要長期的經(jīng)驗積累。沒有經(jīng)過一定時間的探索和大量的試驗研究，入門容易但要做到產(chǎn)品性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定卻很難。
（4）橡膠隔震支座的制造并沒有現(xiàn)成或成熟的生產(chǎn)線，產(chǎn)品未實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和序列化，沒有專業(yè)的設(shè)計院可以完成全套的工藝設(shè)計。所有各個生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)備和工藝相差較大，生產(chǎn)設(shè)備和工藝往往需要結(jié)合自身的特點進(jìn)行再開發(fā)，這就不僅要求配置先進(jìn)的設(shè)備，同時還需要有豐富的經(jīng)驗才能避免走彎路。
（5）在研發(fā)與檢測能力方面，為適應(yīng)不同建筑物，需要開發(fā)不同力學(xué)性能的橡膠隔震支座，同時生產(chǎn)過程也需要實時的監(jiān)控，這樣需要建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的物理、化學(xué)和成品力學(xué)性能實驗室，并配置相應(yīng)專業(yè)的技術(shù)人員。
未來建筑隔震技術(shù)將朝著減隔震技術(shù)復(fù)合、產(chǎn)品多元化、環(huán)保等方向發(fā)展，建筑抗震成套技術(shù)解決能力，核心的制造技術(shù)，多學(xué)科支撐的持續(xù)創(chuàng)新能力將成為建筑減隔震行業(yè)的核心競爭力和進(jìn)入本行業(yè)的重要壁壘。
2.影響我國建筑隔震技術(shù)發(fā)展因素分析
      建筑隔震技術(shù)是解決建筑抗震問題的最有效手段之一，我國是一個地震多發(fā)國家，全國除少數(shù)省以外，都發(fā)生過6級以上破壞性地震。我國660個城市中，位于地震區(qū)的占74.5%，約有一半城市位于基本烈度7度及以上地區(qū)。118個百萬以上人口的大城市中，有85.7%位于地震區(qū)，有近2/3位于基本烈度7度及其以上地區(qū)。上述7度以上設(shè)防地區(qū)均適合推廣應(yīng)用減隔震技術(shù)，2013年我國在建建筑面積98億平方米，其中抗震設(shè)防7度以上地區(qū)在建面積約60億平米，而在建建筑中采用隔震技術(shù)的比例不足1000萬平米，可見推廣應(yīng)用的量所占比例很小，市場潛力巨大。
      從建筑隔震技術(shù)推廣應(yīng)用較成功的云南省經(jīng)驗分析，建筑隔震技術(shù)宣傳普及程度和政府重視程度對行業(yè)發(fā)展的影響巨大。
（1）政策支持的影響
      云南省研究應(yīng)用建筑減隔震技術(shù)超過20年，大致可分為三個階段：1994年至2000年為技術(shù)開發(fā)研究階段；2001年-2007年為試點應(yīng)用階段，隔震建筑在不同類型的建筑中逐步使用，建成100棟隔震建筑。2008年至今進(jìn)入逐步推廣應(yīng)用階段。2008年汶川地震后，隔震技術(shù)受到政府重視，云南省出臺《云南省人民政府印發(fā)關(guān)于全面加強預(yù)防和處置地震災(zāi)害能力建設(shè)十項重大措施的通知》（云政發(fā)〔2008〕103號），明確指出“在地震重點危險區(qū)和重點監(jiān)視防御區(qū)的縣級以上醫(yī)院、學(xué)校、幼兒園等人員密集場所，救災(zāi)物資儲備庫、博物館、機場、橋梁等重要工程建筑物，黨政機關(guān)等重要目標(biāo)單位，重大通信和電力設(shè)施等，強制推行隔震墊減隔震技術(shù)，并推廣使用輕型建筑材料。” 2011年進(jìn)一步出臺《云南省人民政府辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)減隔震技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的意見》，制定減隔震技術(shù)應(yīng)用推廣目標(biāo)，要求中小學(xué)校舍、醫(yī)院強制使用隔震技術(shù)，并逐步推進(jìn)對人員集中場所和重要生命線工程進(jìn)行強制使用的要求。同時，要求相關(guān)部門配套政策鼓勵減隔震技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。這一階段，云南省新建隔震建筑達(dá)2000棟，其中2012年后平均達(dá)到400棟以上。在各類應(yīng)用中文化教育類占比74%，醫(yī)療7%，辦公6%，反映出政策推動力度的影響。
       2011年減隔震技術(shù)列入國家鼓勵類產(chǎn)業(yè)目錄《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本) 》，享受相應(yīng)的稅收優(yōu)惠政策。2009年新修訂的《防震減災(zāi)法》中，增加“第四十三條 國家鼓勵、支持研究開發(fā)和推廣使用符合抗震設(shè)防要求、經(jīng)濟(jì)實用的新技術(shù)、新工藝、新材料”；2013年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部出臺《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于房屋建筑工程推廣應(yīng)用減隔震技術(shù)的若干意見（暫行）》，鼓勵建筑工程應(yīng)用減隔震技術(shù)，同時規(guī)范減隔震建筑工程質(zhì)量監(jiān)管。目前，云南省的經(jīng)驗推廣到全國各地，四川、新疆、甘肅、海南、山西等十多個省市自治區(qū)政府相繼出臺鼓勵建筑減隔震技術(shù)應(yīng)用的文件，減隔震技術(shù)在這些地區(qū)逐步得到應(yīng)用。政策推動力度的加大成為推動建筑減隔震行業(yè)發(fā)展的有利因素。
（2）技術(shù)宣傳和技術(shù)普及程度影響
       由于建筑減隔震技術(shù)是一項新興技術(shù)，在國外大規(guī)模應(yīng)用的歷史也只有十多年，國內(nèi)的設(shè)計師普遍缺乏了解與概念，更談不上應(yīng)用。只有國內(nèi)部分與國外接觸較多的知名大院與研究機構(gòu)，在工程中開展了局部嘗試性應(yīng)用，對廣大設(shè)計師與業(yè)主而言，一直認(rèn)為這是一個非常特殊的高端技術(shù)。在2008年前，除了采用隔震技術(shù)的房屋建筑有百幢應(yīng)用規(guī)模，其他減震技術(shù)的應(yīng)用還非常有限。
      技術(shù)普及主要指對設(shè)計、施工、監(jiān)理等從事建筑工程的專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)。云南省自2005年以后針對全省專業(yè)隊伍進(jìn)行了頻繁的技術(shù)培訓(xùn)，技術(shù)人員掌握了基本知識后，在碰到具體問題時就會把掌握的知識主動用到工程實際中，否則就會產(chǎn)生抵觸和排斥情緒，極大地影響新技術(shù)的推廣。云南省推廣應(yīng)用較成功與減隔震知識在專業(yè)技術(shù)人員中普及程度較高有直接關(guān)系，但就全國而言，專業(yè)技術(shù)人員對減隔震知識十分匱乏，這也成為減隔震技術(shù)推廣應(yīng)用的最大瓶頸。
      技術(shù)宣傳主要指對社會公眾，特別對基本建設(shè)參與者的宣傳，包括各級政府相關(guān)管理部門、房地產(chǎn)開發(fā)商和建筑業(yè)主。減隔震技術(shù)以很小的投入或不增加投入使建筑抗震性能成倍提高，是明智的業(yè)主的選擇。所以，對社會公眾及基本建設(shè)參與者的宣傳是建筑減隔震技術(shù)發(fā)展的動力。
（3）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的影響
       技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范是新技術(shù)推廣應(yīng)用的技術(shù)合法依據(jù)。在我國目前的建設(shè)基本管理程序中，沒有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，新技術(shù)很難在建筑工程中得到應(yīng)用。
       2000年建設(shè)部頒布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震橡膠支座》；2001年，建筑隔震與消能減震技術(shù)寫入國標(biāo)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，標(biāo)志著我國減隔震技術(shù)應(yīng)用進(jìn)入了作為一種標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的大范圍允許應(yīng)用階段。 2006年以后頒布國標(biāo)《建筑隔震橡膠支座》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能減震技術(shù)規(guī)程》等。上述標(biāo)準(zhǔn)的頒布規(guī)范了建筑減隔震設(shè)計、生產(chǎn)和檢驗過程。近期國標(biāo)《建筑隔震設(shè)計規(guī)范》和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震施工與驗收規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)也在編制中。建筑減隔震已經(jīng)初步形成較為完善的體系，對建筑減隔震行業(yè)的發(fā)展形成了有力的技術(shù)支撐。
（4）地震環(huán)境的影響
      大地震對隔震技術(shù)推廣影響大，但可持續(xù)效應(yīng)遞減。大地震的發(fā)生一方面嚴(yán)重的災(zāi)害和建筑抗震性能會引起社會廣泛關(guān)注，另一方面近年來大地震中隔震建筑的優(yōu)異表現(xiàn)也使得社會對隔震技術(shù)的認(rèn)知度提高。典型的實例是2008年汶川大地震對我國隔震技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模推動影響甚大。2010年新西蘭地震7.1級地震、2011年日本9級大地震隔震建筑表現(xiàn)優(yōu)異；2013年廬山地震7級地震，蘆山縣人民醫(yī)隔震院門診樓成為“樓堅強”被媒體曝光后，隔震技術(shù)一度得到社會各界以及政府的重視，各地政府紛紛出臺鼓勵政策。在這一時期隔震建筑數(shù)量的上升與上述地震事件也有關(guān)系。當(dāng)前，全球進(jìn)入新一輪地震活躍期，地震頻發(fā)，對未來隔震技術(shù)的發(fā)展將有一定的刺激作用。
（5）行業(yè)技術(shù)發(fā)展不平衡的影響
       2008年以前我國隔震技術(shù)處于推廣應(yīng)用的初期階段，全國每年平均建成隔震建筑10棟左右，建筑隔震支座生產(chǎn)的廠家不足10家，而且多為傳統(tǒng)橡膠制品企業(yè)、橋梁支座企業(yè)，產(chǎn)品以其他橡膠制品為主。2008年汶川大地震推動了減隔震技術(shù)的應(yīng)用，汶川地震恢復(fù)重建項目部分使用了隔震技術(shù)，同時以云南省為代表的地方政府開始出臺一系列鼓勵政策，隔震技術(shù)首次在國家重點工程昆明新機場應(yīng)用，對建筑隔震技術(shù)的發(fā)展起到了積極作用，建筑隔震技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展期。行業(yè)開始有跟風(fēng)進(jìn)入的企業(yè)，目前市場上減隔震產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)超過百家，產(chǎn)品繁雜，技術(shù)水平良莠不齊，產(chǎn)品質(zhì)量差別很大，安裝及后期監(jiān)測、運行維護(hù)等服務(wù)不規(guī)范。但同時，我國建筑工程減隔震產(chǎn)品、檢測、市場監(jiān)管體系尚未健全，無法律依據(jù)，給市場和工程質(zhì)量監(jiān)管帶來較大難度。隔震裝置屬于結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件，承擔(dān)建筑全部荷載，其重要性不言而喻。產(chǎn)品質(zhì)量及安裝服務(wù)不到位存在安全隱患，對行業(yè)發(fā)展帶來威脅。另一方面，低價劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入市場，又缺乏有效監(jiān)管，形成惡性競爭，導(dǎo)致利潤率下滑，對企業(yè)的經(jīng)營業(yè)績會產(chǎn)生很大影響。
（6）宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響
      建筑隔震行業(yè)的發(fā)展與國家基本建設(shè)規(guī)模息息相關(guān)，如果宏觀經(jīng)濟(jì)整體低迷，基本建設(shè)規(guī)模壓縮，也會影響到建筑隔震橡膠支座的需求和市場價格。近年受國內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)持續(xù)疲軟以及基礎(chǔ)建設(shè)投資增速放緩等因素的拖累，建筑隔震行業(yè)的增速有所減緩。2015年政府支持的基礎(chǔ)投資建設(shè)開始加速，最新的房貸政策的出爐將激勵房地產(chǎn)新開工項目增加。另外“一路一帶”戰(zhàn)略實施，也為我國參與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有關(guān)企業(yè)帶來了機遇。
3.我國建筑隔震產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況及建議
 （1）近年我國建筑隔震產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況
      我國建筑隔震支座行業(yè)總體處于成長期。根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部2015年2月對全國減隔震房屋建筑工程統(tǒng)計結(jié)果（表1及圖1所示），截至2014年12月，全國建成隔震建筑2662棟，在建546棟，共計3214棟；建成減震建筑174棟，在建90棟，共計264棟。                             注：上述數(shù)據(jù)不包括北京、上海、廣東、廣西、西藏  
圖1 全國隔震房屋建筑分布
      上述數(shù)據(jù)不包括北京、上海、廣東、廣西、西藏五個省市，但基本反應(yīng)了目前我國建筑隔震技術(shù)發(fā)展的格局。
       1）我國各地區(qū)建筑隔震行業(yè)發(fā)展水平極度不平衡。技術(shù)普及程度和政府重視程度對行業(yè)發(fā)展的影響巨大，云南省由于減隔震技術(shù)的推廣應(yīng)用起步較早，技術(shù)普及程度高，形成了研究、設(shè)計、產(chǎn)品制造相關(guān)成套技術(shù)，同時政府支持力度大，使減隔震技術(shù)得到了較好的推廣應(yīng)用，隔震建筑在全國占比達(dá)到81%，排在第二、三位的分別為甘肅6.4%、山西3%。云南減震建筑占比也達(dá)到36.7%，位列全國第一。
       2）建筑隔震支座生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展不平衡。近年來由于政府支持鼓勵，加之今年來地震頻發(fā)，幾次大地震中建筑隔震技術(shù)表現(xiàn)良好，媒體頻繁曝光，刺激了建筑隔震行業(yè)的發(fā)展，大批企業(yè)開始涌入該行業(yè)，主要包括了傳統(tǒng)橡膠制品企業(yè)和橋梁支座生產(chǎn)企業(yè)，但多數(shù)企業(yè)從未涉足建筑減隔震行業(yè)，缺乏抗震技術(shù)技術(shù)隊伍，擺脫不了單純產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的局限性。由于市場對建筑隔震技術(shù)的接受還需一定的時間，目前市場規(guī)模還很小，所以絕大多數(shù)企業(yè)的市場占有率較低。具備自主研發(fā)生產(chǎn)能力、持續(xù)時間較長的企業(yè)大體有：廣東1家，江蘇1家，甘肅1家，云南1家，河北2家。其中，云南震安減震科技股份有限公司得益于云南省政府支持，經(jīng)過多年的努力形成了較為成熟的建筑隔震成套技術(shù)服務(wù)能力，在全國建筑隔震市場占有率超過50%，步入良性發(fā)展階段（圖2）。  
圖2 云南省近年隔震建筑應(yīng)用情況
      3）建筑隔震行業(yè)進(jìn)入增長期。自1993年由廣州大學(xué)周福霖主持建成我國第一座夾層橡膠墊隔震房屋，至今我國建筑隔震技術(shù)應(yīng)用已超過20年。從全國隔震建筑建成的時間看，2001年前建成近200棟，2002-2008年每年應(yīng)用量極少，減隔震技術(shù)應(yīng)用進(jìn)入試用、觀望期，推進(jìn)困難。2008年汶川大地震推動了減隔震技術(shù)的應(yīng)用，2011年至2014年全國建成的隔震建筑占總量的90%。由于云南隔震建筑占比較大，云南的情況基本代表了全國的發(fā)展趨勢。2010年云南建成隔震建筑122棟，2011年建成176棟，2012年建成508棟，2013年建成834棟，2014年建成608棟。可以看出，隔震技術(shù)的發(fā)展受政策的影響很大，2012年云南省政府出臺了鼓勵政策，隔震建筑數(shù)量成倍增長。在持續(xù)增長的背景下，受國家宏觀調(diào)控的影響也較為明顯，新開工房地產(chǎn)項目數(shù)量持續(xù)減少的影響在2014年顯現(xiàn)出來。但隨著國家對抗震防災(zāi)工作的重視和技術(shù)宣傳普及度的提高，未來隔震建筑推廣應(yīng)用總體呈上升趨勢是毋庸置疑的，為建筑隔震行業(yè)發(fā)展帶來了機遇。
（2）建議
      相關(guān)部門盡快就建筑工程抗震設(shè)防，減隔震技術(shù)應(yīng)用和監(jiān)管立法，加強建設(shè)工程抗震設(shè)防管理，引導(dǎo)減隔震技術(shù)等抗震新技術(shù)、新材料的推廣應(yīng)用。強化產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)計、施工、驗收等全程監(jiān)管，確保減隔震建筑工程質(zhì)量安全。在地震多發(fā)區(qū)醫(yī)院、學(xué)校、幼兒園、商場等人員密集場所，機場、通信和電力等重要生命線工程建筑物，黨政機關(guān)等重要目標(biāo)單位逐步推廣應(yīng)用減隔震技術(shù)，全面提高建筑工程抗震能力，最大限度減輕地震災(zāi)害損失。
 
上述文章轉(zhuǎn)自中國勘察設(shè)計協(xié)會抗震防災(zāi)分會。
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