农村建筑研究论文

2022-04-16

摘要根据最新调研的数据,进一步证明虽然近些年农村人口逐渐减少,但仍占据总人口的重要组成部分,指出农民自身防患意识薄弱的问题,引出农村火灾的发生频率和伤亡情况。通过分析该类火灾的特点,说明农民意识严重制约农村经济的发展和威胁农民生命和财产安全,并提出一些改善措施,从而减少该类火灾对农民造成的伤害和损失。下面小编整理了一些《农村建筑研究论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

农村建筑研究论文 篇1:

新疆南疆传统民居及新农村建筑设计研究

摘 要:本文通过对南疆传统民居的调研与实地考察,结合实际项目的实践得出南疆传统民居的特色的理论与新农村建筑设计实践的经验总结。

关键词:南疆民居;新农村

1 引 言

新疆地处祖国西北,地域辽阔,属温带大陆性气候。新疆是多民族聚居的地区,各族居民大多信奉伊斯兰教。所以,这些地理和人文因素对当地民居建筑产生了深刻的影响,形成了鲜明的地方特色和民族特色。

2 南疆传统民居的特点

天山以南的南疆盆地聚居了主要的少数民族,其民居保留得更为传统。以喀什为例。喀什夏季日照强,冬季寒冷,昼夜温差大,干燥少雨,风沙大。传统民居多以土坯、烧结砖建筑为主。房屋平顶,屋架木梁檩铺芦苇席,上抹掺芦苇杆黄土。后期随着建筑技术的发展,民间自建房出现了以烧结砖为主要墙体材料,木、土屋盖的混合结构。建筑布局上,多围合成相对封闭的庭院。这种封闭式庭院不仅有良好的夏季遮阳、冬季保温、保湿的作用,也具有一定的防风沙功能。同时,也满足了居民的私密、安全等心理需要。

喀什居民多以农业为主。民居的庭院空间布局充分结合了农业生产的需求。庭院主要分前后院,后院是牛羊养殖和肥料、农耕器械的存放;厕所往往也会设置在后院。前院为日常活动的主要空间,院内多搭葡萄架栽种无花果、石榴等果树,营造了舒适的起居活动空间。

房屋多为方形,其平面布局形式主要有“一”字形、“L”形、“U”字形,以中间的主厅为中心,其他的房间围绕主厅在两端布置,通过外廊连接。外廊的檐下空间在一楼被称为“苏帕”,楼上的部分称为“皮夏以旺”,都是是重要的起居空间。

3 南疆传统民居存在的不足

当地居民的智慧造就了具有适应当地气候的民居形式,但是随着社会的发展,喀什当地的传统民居也存在着不足。①喀什当地因地广人稀,民居建筑普遍分布较散,多沿乡村干道建造。不利于给排水、电、暖等市政管网及其他公共配套设施的合理规划与利用。另外,零散的布局也不利于抵御风沙和冬季的严寒。②市政配套设施缺乏,卫生条件相对较差。如无市政排污,民居中的厕所多为旱厕。牛羊圈养在民居庭院内,因无较好的排污条件,也给居民卫生条件造成不足。③喀什处于地震多发带、多数地区抗震烈度在Ⅷ度或以上级别。而原民居单体建筑中并无合理的抗震设防构造措施。安全性明显不足。

4 南疆新农村建筑设计的实践

根据对南疆喀什地区传统民居的研究,分析得出当地民居的特点,同时也发现了其存在的不足。下面以新疆喀什疏附县吾库萨克乡安居房工程为例,对当地民居新农村的建筑设计进行探讨。

(1)在新农村安居房整体规划布局上,采用集中连片规划、组团式规划布局,避免布局分散。改善了原有的防风沙、冬季御寒的不足。为乡村交通规划、给排水、电、暖等市政管网等方面提供更好的基础,为配套公共设施设计提供条件。规划设计中,将独立的6户或8户组成一个方形小组团(附图:鸟瞰效果图),组团中心设计交往、活动的广场。再通过小组团通过重复、对称等方式拼接,衍生成整个居民区。为了更好地防风沙,组团间交通的道路尽量避免直通,通过适当的错位的方式组织交通。在合适的位置设满足居民日常生活需要的清真寺、村委会、社区中心等公建配套。从而打造与现代化生活接轨的新农村民居。

(2)统一规划设计市政给排水官网及区域集中供暖管网,改善原民居在这些方面上的不足。在每户内设计沼气池,厕所及牛羊污物可以排放至沼气池,解决原民居中在这方面的卫生问题;同时,沼气池产生的沼气可以用作燃气使用。集中供暖改善了冬季采暖条件。

(3)在建筑设计方面,尽量保留原有民居的平面布局,包括庭院式布局及建筑的平面布局。安居房的设计对原有民居的庭院空间进行了改进,将建筑门前的葡萄园与及蔬果园、牛羊圈通过围墙分开。每家的院子均设前后门,前院门为人的主要出入口,后院门为牛羊牲畜、农作物和农用器具的出入口,从而很好的组织了居民的起居生活与农业生产的流线,对原有民居混流的现状进行了很好的改善,更好地营造了居民的生活空间。建筑设计中,充分考虑当地居民的自然条件和原有的文化、生活习惯,保留了传统民居中的布局形式,通过外廊将各功能房间串联起来,保留當地民居中重要的起居空间——“苏帕”、“皮夏以旺”。在安居房设计中,不在后院单独设置旱厕,而是结合厅、房设计厕所,并配上卫生洁具。而生产农用器具的库房则与后院结合设计,靠后门就近设置。目的是为了居民生活空间、农业生产空间各自集中,分区相对独立。(附图:户型平面图、鸟瞰效果图)

(4)建筑造型上,保留传统民居的文脉,采用清水砖外墙。通过庭院、错落有致的建筑的组合,营造了现代的、保留传统建筑文脉的建筑形象。为结合当地地处高地震烈度区和当地的建筑材料和经济水平,建筑结构采用了砖混结构,屋盖改用钢筋混凝土屋盖,以增加房屋的安全性。同时按国家规范设计抗震措施,设置构造柱、圈梁、墙体拉结筋等,大大提升了当地民居建筑的安全性。(附图:建成实景)

5 结 语

综上所述,新疆南疆传统民居是特定的地域性与文化性的建筑产物。在随着社会、经济发展的同时,南疆民居也得到了发展。在当代建筑发展的今天,如何更好地让新疆民居的魅力得到传承,如何让新疆民居更好地适应当代新疆居民的生活、生产也是一个重要的课题。通过对南疆传统民居的调研与实地考察,结合实际项目设计的实践得出理论与实践的经验总结。

参考文献

[1]茹克娅·吐尔等.特定地域文化及气候区的民居形态探索》.华中建筑,2008年04期.

[2]陈震东.新疆民居.中国建筑工业出版社.

作者:曹伟东

农村建筑研究论文 篇2:

农村建筑火灾的研究与分析

摘要 根据最新调研的数据,进一步证明虽然近些年农村人口逐渐减少,但仍占据总人口的重要组成部分,指出农民自身防患意识薄弱的问题,引出农村火灾的发生频率和伤亡情况。通过分析该类火灾的特点,说明农民意识严重制约农村经济的发展和威胁农民生命和财产安全,并提出一些改善措施,从而减少该类火灾对农民造成的伤害和损失。

关键词 农村;火灾;安全

Analysis and Research of Rural Building Fire

NI Shu-li, ZHAO Li-ming*, WANG Shu-yang

(College of Mechanical and Electrical Engineering, Northeast Forestry University, Harbin, Heilongjiang 150040)

Key words Rural; Fire; Safety

作者简介 尼姝丽(1963-),女,黑龙江哈尔滨人,教授,博士,从事机械制造及其自动化,工程制图研究。*通讯作者。

收稿日期 2014-09-01

我国是农业大国,农村人口一直相对较多,根据2013年《中国统计年鉴》可知[1],2009年全国城镇人口是64 512万人,农村人口是68 938万,分别是总人口的48.34%和51.66%;2011年,城镇人口是69 079万人,占总人口的51.27%,农村是65 656万,比例是48.73%;2012年,城镇人口是71 182万人,农村人口是64 222万人,比例分别是52.57%和47.43%。上述数据显示农村人口所占比重有所下降,但依然占据较大比例,农村人口之多,同时由于防火防患意识比较弱,致使多年以来农村火灾频率高居不下,严重威胁着居民的生命财产安全和社会的稳定发展。

1 农村火灾发生情况

2013年公安部消防局統计的数据显示[2],2012年,全国共接报火灾15.2万起,死亡1 028人,受伤575人,直接财产损失21.8亿元。从城乡火灾起数及亡人的分布看,农村发生火灾4.7万起,死亡382人,起数只占总数的31%,但死亡人数占总数的37.2%;城市发生火灾5.2万起,死亡298人,

分别占总数的33.9%和29%。2011年,全国共接报火灾

125 417 起,死亡1 108人,受伤571人,直接财产损失20.6亿元。城市发生火灾43 113起,死亡339人,受伤198人,直接财产损失61 598.8万元;农村发生火灾38 504 起,死亡358人,受伤151人,直接财产损失47 006.9万元。

同时由于农村与城镇的人均收入,受教育程度,发生火灾后居民处理方式等均有较大差距。综合分析可知,农村火灾的综合危害是相当大的,在农村由于农民消防知识匮乏,农村消防基础设施薄弱,居住比较分散,交通不便,易燃可燃物多,动用明火多以及建筑物可燃性比较高,极容易造成火灾。

2 农村火灾的特点

2.1 农村建筑物的可燃性比较高

(表1) 农村的经济有较快的发展,建房所用材料比之前有很大改善,但所用材料的燃点普遍比较低,耐火性能差,根据2013年统计的农村居民家庭住房情况[3]可知,砖木结构仍占据重要位置,其中在经济发展相对落后的西部,少数民族,山区等该类现象更加普遍,因居民直接就地取材制成木质房屋和泥草屋等。

表1 农村居民家庭住房情况

因为砖木结构中具有质量轻、强度大、导热系数小、容易加工、取材广泛的优点。所以作为一种重要的建筑材料广泛应用于建筑工程中,但是木材容易燃烧,木材受热后便会发生热分解,产生可燃性气体和不燃性气体,当温度达到260 ℃左右,热分解更加剧烈,一旦遇明火,便会以较快的速度引燃。而当温度上升至400~460 ℃时,氧气浓度合适,木材将会自燃,见表2[4]。木材的燃点和自燃点较低,易造成不可估量的损失。农村木材建筑材料使用率比较高,因此,房屋建筑的耐火性能不好。而且农民建造房屋时,对地基的重视度不够,导致发生火灾后,地基强度不够,房屋容易坍塌,造成砸伤、摔伤、烧伤的悲惨局面。

表2 木材的燃点和自燃点

2.2 柴草堆积

至今农村仍存在较多居民习惯性的将柴草堆积在室内或是家附近,以便喂养牲畜,烧火做饭、取暖等。据统计春、冬是火灾的高发期,尤其在农村,冬天正值用火取暖季节,而且此时天气干冷,风大物燥。一旦柴草着火,因其着火点较低,极容易引燃自身和周圍易燃建筑,而且飞火较多,加上蔓延速度快,火场面积会在较短时间内迅速扩大,火势随之增大,极难扑救,给居民的生命和财产带来威胁及重大损失。

秋收季节时农作物均已成熟,秋收之后会遗留较多的玉米、水稻、大豆秸秆,棉花枝桠等。部分农民为减少工作量、图省事,直接在田地中焚烧,不仅污染环境,极容易引燃周围建筑,发生难以扑救的火灾。

2.3 农民防火防患意识较弱,政府重视和宣传力度不够

一方面农民的受教育程度不高,对火灾隐患不能及时发觉,如老化的电线,家用电器负载过重,用电器进水,煤气罐使用不当等,而且发生火灾后农民极容易慌张失措,恐惧无助,不能尽快的进行扑救和报警,从而造成不必要的经济损失。同时还有吸烟不当造成的火灾,数据表明该类火灾,约占农村火灾总数的5.4%,烟头燃着的时候,表面温度有200 ℃到300 ℃,中心温度达700 ℃左右,不及时掐灭极容易造成火灾[5]。

另一方面,政府的宣传强度不够,政府没有定期定时的积极宣传消防救灾知识,导致农民自救能力不强。同时政府没有在农村配置一定的消防救援装备,因农村的水资源供应不是很方便,尤其在冬季,农民的自来水管一般安置在自家院子里,冬天温度较低,常常会出现水管冻结的现象,因此水资源会更加供不应求,加之救援设备几乎零配置,直接导致村中发生火灾后,人力物力配合不平衡造成较多本可避免的生命财产损失。

2.4 农村建筑布局不合理

我国农村很多建筑比较密集,布局紧凑不合理,导致车辆行走不顺,或是根本无法通过。因此发生火灾后,如若火势在可控范围内,人员进行救援便可;如火势较大,人员量有限,需消防车进行施救时,交通阻塞无疑成了致命问题。

一直以来攀比嫉妒浮夸之风在农村盛行,同时农民认为高大是喜庆强势的象征,随着砖混结构和钢筋混泥土在农村建房中应用,房子的高度亦是越来越高,2~3层比比皆是,可用面积较之前的平均每家200~300 m2有很大提升,但整体实际使用率却很低,基本只是用平房的一层[4]。而较多的房间又导致农民将生产和生活放在一起,比如将易燃易爆物品、可燃液体等存放家中,以及在家中使用和维修中小型农机产品,如此使得农民生活中的火灾隐患随之增多。

2.5 易燃易爆物品存放家中

农民家中一般存放汽油、柴油、食用油易燃液体,用于农作物的化肥、农药等不仅容易燃烧而且容易爆炸的物品,同时还有民用的沼气和天然气等,发生火灾后该类物质将增强火势和扑救难度。农民没有该方面的知识,盲目救火,将会造成意外伤亡;即使是消防队员进行施救,也要进行严密的部署。

综上所述,农村火灾的易发多发以及扑救力度较弱已然成为农村发展的桎梏,贼偷一半火烧精光,很多村民毕生的积蓄在大火过后瞬间化为乌有。有效降低该类火灾的发生,并提升农民本身防火救灾的意识是促进农村经济发展和有效保证居民生命和财产安全的重要环节。

3 改善措施

3.1 增强农民自身的防火防患意识

一方面政府和各个农村的干部应加强消防知识的宣传,定期定时进行消防演习,逐步将防火工作深入到群众生活中去,增强村民的使命感,大家积极配合,有效降低火灾发生和危害,另一方面,村民在各自家中安全用火,并将知识灌输给小孩子,从而减少因生活灭火不及时、吸烟不当、蚊香使用不规范、小孩玩火等造成的火灾,同时按标准使用家用电器,及时更换老化电线,以减少火灾隐患。

3.2 加强农村消防设施的建设

在农村按标准建设消防水池、防火隔离带、消防车通道、室外消火栓等设施。对农村户外及户内的老旧电线进行统一改造。在村组一级成立消防队伍,配备手抬机动泵、灭火防护服、空气呼吸器等消防器材和装备,并经常维护保养。通过各种形式增加消防站点,保证消防队伍在火灾发生后可以及时到达现场并展开扑救。同时建议各自家中配置灭火器、消防面罩、应急灯具的火灾发生时的可用物品,如此将会在极大程度上增强农村灭火实力和农民存活率。

3.3 建立健全农村消防工作管理和监督机制

加大对农村消防工作的监督力度,各级政府、业务部门、消防部门、派出所、村委、自然村等要建立完善的协调联动机制。将农村消防工作纳入政府及各部门业绩考核,建立健全各类消防组织,包括农村消防管理网络,立足于“政府统一领导,部门依法监管,单位全面负责,公民积极参与”,加强监督,落实防火责任制,做到农村火灾隐患及时发现及时整改,农村消防工作必须要有人管、经常管、管得好,将火灾“扼杀在萌芽中”。

3.4 增强木质结构的耐火性能

砖木结构在农村的建房材料中的使用率较为广泛,但是木材容易燃烧,不过木材的平均燃烧速度一般是0.6 mm/min左右[6],因此在火灾条件下,界面尺寸大的木构件,在短时间内仍可保持所需的承载力,而且往往比未保护的钢构件耐火时间长。为进一步保证农民生命和财产安全,建议增强木质结构的耐火性能,可通过以下三个方式对木材进行阻燃处理:

(1) 加压浸注。该方法是将木材浸在容器内的阻燃剂

溶液中,对容器内加压一段时间,将阻燃剂压入到木材细胞中。常用的阻燃剂有磷酸铵、硫酸铵、氯化铵等。

(2) 长压浸注。该方法是在常温、室温或加温约95 ℃状态下将木材浸泡在阻燃剂溶液中。

(3) 表面涂刷。在木材表面涂刷一层具有一定防火作用的防火涂料,造成保护性的阻火膜。

4 结论

综上所述,随着社会经济的发展,城镇化的建设,农村人口逐年降低,但仍然占据较大比例,同时受到文化水平,防火意识,救火能力的限制,农村火灾是全部火灾的重要组成部分,伤亡率也是相对较多的一种类别。通过对该类火灾特点的综合分析,细数了该类火灾扑救的难点和危险。建议村民自救和消防队员扑救过程中合理布局,减少伤亡人数。政府的宣传力度依然不够,也没有成熟的法律法规和对应政策,该类火灾严重制约农村经济的发展,建议政府采取合理措施的,同时农民自己也应逐渐提升个人防火救灾意识。

参考文献

[1]中华人民共和国统计局.2013中国人口统计年鉴[M].北京:中国人事出版社,2013.

[2] 公安部消防局.2013中国火灾统计年鉴[M].北京:中国人事出版社,2013.

[3] 中华人民共和国统计局.2013中国人民生活统计年鉴[M].北京:中国人事出版社,2013.

[4] 周云,李伍平.防灾减灾工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

[5] 周霞.烟头对聚氨酯泡沫塑料点燃能力的模拟实验研究[J].武警学院学报,2013,29(4):80-82.

[6] 江见鲸,徐志胜.防灾减灾工程学[M].北京:机械工业出版社,2005.

作者:尼姝丽 赵利铭 王述洋

农村建筑研究论文 篇3:

福建沿海农村建筑物抗震性能与震害预测研究

【摘要】 福清地区地处华南沿海地震带内的,历史上曾遭受多次中强地震破坏影响,尤其是1604年泉州海外7.5级大震对该地区地震影响烈度达Ⅻ度破坏。为了促进农村社会经济发展和建设新农村的需要,本文通过对该市高山镇乡村农居建筑物(15815幢)抗震性能详细调查与震害预测的试点研究,当今农村民居建筑物抗震性能十分薄弱,约有80.46﹪农居不具备抗震能力,如果受到强震破坏,直接经济损失可达6.9亿元。农村民居公共安全值得引起各级政府关注。

【关键词】 建筑物调查 地震地质环境 建筑物易损性 震害预测

福清市是福建省沿海重要的侨乡之一,又是台湾海峡两岸经贸通商口岸,随着海峡西岸经济区的崛起,农村建筑民居如雨后春笋般兴起,但是,该市地处我省沿海长乐—诏安强震活动带,多次受到史、今中强地震的影响。因此,地震公共安全和乡村社会稳定引起省、市领导十分关注。

根据当今建设新农村形势和超前做好农村防震减灾规划的需要,福清市政府首先支持开展乡村农居抗震性能调查与地震灾害研究的试点工作。旨在摸清当今农村民居建筑物抗震能力现状及其潜在地震危险性的程度,为农村民居改造与建设规划打下基础。本文通过对该市高山镇乡村民居详细的调查,并按建筑物类型、建造年代、地基状况、施工质量、人口分布等对全镇40.5平方公里、24个行政村、80个自然村的15815幢房屋及6.4万人口进行调研,首次取得乡村农居详细资料。同时开展了该地区地震构造背景、断裂活动性、地震影响的史料、地震活动性,场地地质地震灾害及地震危险性分析、计算等研究。并在上述基础上依据建筑物易损性和经济损失计算模型预测了该乡镇农居受中强地震破坏的程度和经济损失及人员伤亡率。研究表明,该乡村农居在上世纪90年代以前建筑物具有多样性、分散性及抗震能力脆弱性。如果在强震作用下直接经济损失可观。说明乡村农居地震公共安全不可等闲视之。

1 高山地区地震地质环境

高山镇位于福清市龙高半岛东南部,濒临台湾海峡。该区地处福建省武夷——戴云隆褶带东部的闽东南沿海断隆带,西部邻福鼎——云霄火山断陷带,东临台湾海峡断陷盆地。在中生代晚期由于遭受古太平洋海板块向中国大陆板块俯冲碰撞作用,发生大规模的中酸性岩浆侵入和火山喷溢活动并形成左旋韧性剪切变形及高温低压变质带。同时发育了著名的NNE—NE走向长乐——诏安断裂带。新生代喜马拉雅山运动以来,该区地处福建大陆东南边缘,成为华南沿海地震带(泉州——汕头地震带)北段,历史上时常受到海峡和台湾强震带的中强地震活动的破坏影响,是福建省地震重点监视地区。

1.1 地震构造及其活动性

本区域在历史上经历多期次构造运动,形成多组断裂构造,彼此交切、复合,构成复杂的地表断裂格局。其中,如北东——北东的断裂纵贯全区,是最主要的断裂形迹,其次有北西向和东西向断裂形迹,从而控制本区岩浆岩、火山岩变质岩空间分布以及断块差异升降活动。但对地震活动空间起主导作用的是北北东向和北东向断裂带,其次是北西向断裂。该区主要的地震构造有如下几条。

1.1.1 滨海断裂:位于台湾海峡西侧,大致沿40—50等深线分布,走向NE30-50°,倾向SE,倾角65-80°,由数条呈雁列式排列的压扭性断层组成,总长大于400公里,断裂带宽12公里,可分为四段。北段位于平潭岛海外的牛山岛东侧,长度大于50公里,距高山镇约40多公里。中段位于南日岛-泉州海外,长度约110公里,是控制1604年12月29日泉州海外8级大震断裂。中南段位于厦门-金门海外,长度约90公里,是1906年金门海外6.2级地震断裂。南段位于东山岛-南澳岛海外,长度80公里以上,是1600年7级和1918年7.3级强震断裂。滨海断裂西侧晚侏罗至白垩世火山岩,花岗岩,及动力变质岩,东侧是厚度可达5千米的第三纪浅海、滨海相碎屑岩,具裂谷型沉积特征,所以该断裂是控制海峡强烈沉降的西侧断裂。海洋人工地震观结果发现,断裂错断第四纪晚更新世之前地层垂直断距25M。在海底地貌上断裂两侧表现为水下岸坡转折带、断崖、破碎带等。沿断裂带从公元963年至今已发生过M≥4■级地震45次,最大8级大震,现今小震成带性频繁活动,故该断裂是第四纪以来仍有很强活动性,属于全新世活动断裂,也是福建沿海最主要地震构造。

1.1.2长乐-诏安断裂带:它纵贯福建沿海,成形于中生代,在新生代以来仍有不同程度活动,断裂形迹北东30°—50°倾向SE,倾角60—75°具深切地壳,规模大,多期活动特色。主要由平潭—东山沃角,长乐—东山前梧,福清东张—诏安汀洋埔等三条断裂组成,长度大于350公里。沿断裂带可见动力变质带、硅化带、片理化带,脉岩群、断层面分布。在第四纪早期(148万年),还见有玄武岩喷溢。据对断层活动产物年代测定表明,它最新活动年代是中更新世。晚更新世以来活动仅在断陷盆地及海湾盆地,与北西向断裂交汇地段。历史上中强地震活动M≥4■级~6■级有20次,现今仍有小震活动。但强度、频度明显低于滨海断裂带,而且以泉州以南地段为主。故该断裂是福建沿海陆域地震构造。

在福建中部还发育有政和-海丰地震构造带、产状NE25-35°倾向SE为主,倾角65-80°压扭性,一般控制4-5级地震若干次。

1.2区域地震活动性及影响烈度

根据对史今地震活动在空间、时间上分布的统计表明,福建及海峡自公元963年至今已发生过57次M≥4■级地震,其中4-4.9级11次,5-5.9级34次,6-6.9级10次,7-7.5级3次。从1971年以来记录以来小震ML≥2.5级540次。这些地震在空间-时间上分布是不均匀性,具有从陆向海域和从北向南增强特征(见图2)。其中破坏性地震主要分布在海域及北东向断裂与北西向断裂交汇结点上。历史上已经历两个明显的活跃期,即1507-1695年和1778年至今。第一次活跃期发生过3次年7-7.5级大震,5次6-6.9级;第二活跃期发生2次7-7.5级、15次6-6.9级地震,从地震应变积累-释放曲线上看,未来几十年仍有发生6级地震的趋势。同时在台湾岛仍有7级以上地震对本地区带来不良的地震影响。

据历史地震资料考证,表明福清地区历史上受到最大地震烈度影响是1604年12月29日,泉州海外7■级大震,影响烈度可达Ⅶ度,其次是1600年、1918年发生的7.0和7.3强震,影响烈度可达Ⅴ—Ⅵ度,台湾地震影响则在Ⅴ—Ⅵ度之间。所以该地区历史地震影响Ⅶ度一次,多次Ⅵ度和Ⅴ度。

1.3场地特征与地震危险性

通过野外调查指出,高山镇乡村和平潭岛范围内,出露岩层主要是燕山晚期花岗岩,闪长岩、二长花岗岩和英安岩,流纹质凝灰熔岩、火山角砾岩等。在海湾-平原内主要沉积晚更新统海陆交互相,含粉砂的淤泥质土、中细沙、粉质粘土和残积粘性土,厚度20-40M,在沟谷地区厚度仅10-15M,从钻孔揭示土层的剪切波速测试,表明淤泥质土波速达98M∕S,属软弱土,粉质粘土波速为250-275M∕S,属中硬土,强风化岩为525M∕S,属坚硬土。场地下20M范围内等效剪切波速大多在149—182M∕S,故其建筑场地以Ⅱ类为主,特征周期为0.40S,在海湾滩涂地带场地土为中软-软弱土场地类别为Ⅲ类。所以在平原区—海湾淤积地带,存在砂土液化和软土震陷的地震灾害效应。

通过本区域潜在震源区划分基础上,依据各潜在震源区的地震活动性参数、地震烈度的衰减关系及地震反应衰减关系等确定,按照地震危险性计算程序,计算得出该地区代表性场点50年不同超越概率的地震烈度和加速度值(见下表1)。

2 农居建筑物抗震性能现状普查方法与统计

基于农村建筑物具有年代远近不一,村落分散、建筑结构多样性等特色,因而应采取专业人员与乡镇普查人员相结合方式,按一定的标准和普查内容逐步展开调查。本次试点普查,首先由省市地震专业和建筑设计技术人员合作,制定了适宜农村建筑物和人员普查的方案,分别按四个阶段性的流程,展开工作。

2.1普查方法与建筑物分类方案

在广泛征求地震专家和建筑设计部门技术人员意见基础上,根据福清市农村在各个年代经济发展水平和农村条件,对建筑物进行分类。其中按建造年代划分1950年以前(含解放前)、60年代、70年代、80年代、90年代、2000—2001年代、2002—2003年代、2004-2005年代。并且设计出普查统计表。(见表2)。

第二阶段:在高山镇政府支持下,抽出各行政村的人员参加普查培训班,使他们能够熟练掌握各个年代的建筑物标志,建筑物特征,结构抗震性能,地震影响损害情况以及基础和上部建设的施工质量及人口分布等。由他们分别下乡村先行摸底填写相关内容表。

第三阶段:派出普查员与村居干部到各乡村实地对农居建筑物进行有关数据采集和普查,即调查各幢农居建筑物年代、结构、材料、建筑层数、高度、用途、人员居住、地基、施工与装修情况以及现代地震影响的烈度状况等作详细填表与记录。

第四阶段:重点抽查。由地震专业人员与建筑设计技术员组成,对各种类型建筑物进行抽查鉴定其抗震构造性能及场地条件等科学要素。抽查的比例约5%。然后将上述普查与鉴定获得数据进行统计分析。从而得到下列统计表2。

从这次试点普查结果来看,该乡镇在90年代以前的民居建筑物大部分是土木结构、石头房和砖混结构,占普查房屋总量80.44%,2000年至2005年村民所建的房屋主要是砖墙、砖混结构、框架结构及少量石头房屋,占19.54%,但这些房屋90%左右都无设计图纸,只按乡村传统经验自行施工,包括房屋地基处理也以常规办法简易建造。从抽查情况看2000年以来建造房屋结构布局,基础及施工质量基本良好占17%。普遍存在问题是无正规设计的图纸,采用套图,因而给乡镇农居带来很大的地震安全隐患。2000年以前则都达不到当地设防地震烈度标准,约占80.46%。

3 农居建筑物震害预测评估

为了做好乡镇农居防震减灾工作针对性和可操作性,在详细普查与统计试点乡镇建筑物抗震性能的资料基础上,按该地区地震危险性计算结果,得出其地震基本烈度为Ⅶ度,设计基准地震加速度值为0.1g,罕遇地震烈度为Ⅷ度,加速度值为0.24—0.26g。采用建筑物易损性计算方法和经济损失模型、人 口伤亡率模型对该乡镇的总体震害进行预测与评估。

3.1建筑物易损性分析

对建筑物易损性分析,本文参考《福建城乡震害快速评估与防震减灾对策系统》(区域尺度)的工作结果,结合福清市乡镇农村的普查实际情况,给出高山乡镇农村房屋易损性矩阵,对15815幢房屋中大多数类型,即石头房、土墙房、砖墙房、砖混结构房、四种分别计算不同地震加速度下破坏程度,如表3、4所示。 

3.2建筑物震害计算

建筑物易损性计算公式:

U0sj(A)=Usj(A)+de (1)

根据公式(1),可以得到90年代以前石砌房土房屋和砖混房屋的建筑易损性矩阵。

因此,相对应于加速度A值,第s类建筑物发生第j类破坏的总栋数为Msj(A):

Msj(A)=U0sj(A) ·N0s + Usj(A)·Ns (2)

根据实际的调查统计表,高山镇15815栋民居中,已破损、没有住人的房屋有834栋,将其略去不计,可以得到高山镇不同年代各种结构建筑物的总数量为13425栋,其中数量比较大的石头房(5893栋)和砖混房(7248栋)。对此利用公式(2)计算可得到对应不同地震加速度A值,发生第j类(即破坏类别)的栋数,如表5、6所示。

3.3建筑物破坏性经济损失预测

农村民居建筑物破坏引起的直接经济损失公式如下:

L(A)=∑∑b(j)βs(j) (3)

利用公式(3)计算得高山镇民居在不同加速度下受到破坏引起的直接经济损失值,如表7。

从表7可知,该乡镇农居建筑物当遭受到50年10﹪超越概率水准(即地震基本烈度Ⅶ度)下的地震破坏直接经济损失就达到2.9亿多元,如果遭受到罕遇地震Ⅷ度情况下,建筑物破坏直接经济损失则达到约6.9亿元损失。由此可见对加强乡镇农居的抗震设防工作不可等闲视之。

4 结语

通过首次对福建沿海地震带内福清市高山乡镇农居建筑物抗震性能普查的研究表明,当今乡镇农村民居的抗震性是十分脆弱,不容乐观。也就是说绝大多数农居建筑物处在不安全的状态,一旦遭受到中强地震突然袭击,其经济损失惨重,农民伤亡率较高。这是由于几十年以来,虽然我国经济已进入高速发展,但农村民居建筑物抗性能还难以得到明显改善,而且农民的防震减灾意识还比较淡薄。因此,随着当今建设新农村兴起和加强“三农”工作时期,农村民居地震安全普查和研究是一项关系构建广大农村和谐社会与稳定和经济发展的重要事业,它将让广大农民都能安居乐业,共享太平盛世的福祉。

参考文献

〔1〕福州市地震志,福州市地震局、福建地图出版社,2004年11月

〔2〕福清市区震害预测与防震减灾对策系统研究。中国地震局“十五”重点项目和福建地震局、福清市政府项目,2004年12月25日

〔3〕王洪涛、林锦华、郑师春,台湾海峡地质构造及其地震活动性研究,中国地震学进展,地震出版社,1997年9月

〔4〕《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)

作者:郑传华

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