“面积法”评判方法探讨

■ 徐 俊 Xu Jun

“面积法”评判方法探讨

■ 徐 俊 Xu Jun

文章介绍《危险房屋鉴定标准》中“面积法”评判方法，分析其理论依据，并与《工业厂房可靠性鉴定标准》中可靠性鉴定方法进行比较。在总结“面积法”优缺点的基础上，提出“面积法”的适用条件，并对相关标准中的评定方法提出修订建议。

危房；鉴定；面积法；评定

0 引言

《危险房屋鉴定标准》（JGJ 125—99 2004年版，以下简称《危标》）经过多年的使用，取得了良好的社会效益及经济效益。然而，随着该标准的广泛应用，工程师们渐渐发现《危标》所采用的基于模糊数学理论的“隶属度”评定方法，有时会出现与实际情况不符的误判。目前，正在对该标准进行修订，修订过程中，有学者建议将原标准“隶属度”评定方法修订为操作简便快捷的“面积法”[1]。

1 “面积法”评判方法及其理论依据

1.1 “面积法”评判方法介绍

“面积法”依据传力树[2]的理论依据，基于房屋危险部位面积占总鉴定面积的比例大小，来确定房屋的危险性等级。

1.1.1 计算公式

式中，R—危险面积与总鉴定面积的占比；

S—房屋总鉴定面积，面积计算原则按《建筑工程面积计算规范》（GB/T 50353）规定执行，为方便计算，面积可按轴线尺寸计算；

Sd—房屋危险部位面积，凡受危险构件失效影响，不能保证居住和使用安全的区域（以自然间为基本单位）均计为危险面积。

1.1.2 评定原则

（1）当R=0时，房屋危险性等级评定为A级，房屋安全。

（2）当0

（3）当5%≤R<25%时，房屋危险性等级评定为C级，局部危房。

（4）当R≥25%时，房屋危险性等级评定为D级，整幢危房。

“面积法”避开了原《危标》中数构件的约束，为危险房屋评定开拓了一种新的思路。在确定危险构件后，根据危险构件的影响范围计算房屋危险面积，然后根据危险面积与房屋鉴定面积的比值确定其危险程度。

1.2 “面积法”理论依据

“面积法”理论依据来自于传力树模型。传力树（pass-force-tree）是力的传播路径，《工业厂房可靠性鉴定标准》（GBJ 144—90）对传力树作出如下定义：“传力树是由基本构件和非基本构件组成的传力系统，树表示构件与失效之间的逻辑关系，基本构件是指当其本身失效时会导致传力树中其它构件失效的构件；非基本构件是指其本身失效是孤立事件，它的失效不会导致其它主要构件失效。传力树中各种构件包括构件本身及构件间的连接节点，当传力树中任一基本构件失效，整个传力树就失效，即结构失效。”“面积法”正是依据传力树模型，根据力的传递路线来确定危险构件的影响范围，根据危险构件所在的部位来确定危险面积，从而计算出危险部位面积占总鉴定面积的百分比。

1.3 “面积法”的优点及适用性

根据传力树模型的定义，像单层工业厂房这类建筑，其结构类型基本为排架结构，结构类型单一、传力路线明确，比较符合传力树模型的定义，能与实际情况较好地吻合，说明在这类建筑中，传力树模型具有一定的优势和科学性。因此，基于传力树理论的“面积法”评定方法，在排架结构体系危险房屋鉴定中的应用是可行的。

“面积法”较之原标准“隶属度”评定方法，最大的特点是计算步骤减少，计算方法复杂程度大为降低，总计算量显著减少。采用“面积法”进行危险房屋鉴定比较直观，符合一般人的理解思路。在确定危险构件后，对后续计算分析要求不高，比较适合一线技术人员使用。

但是，对于较为复杂的结构体系，如何正确建立传力树模型，准确确定房屋危险面积是相当困难的。当遇到这些房屋时，就凸显出了“面积法”的局限性所在[3]。

2 “面积法”评判方法的缺陷

危险房屋评定是一个复杂的、系统的过程，理论分析及工程案例试算结果均表明，“面积法”在相当数量的危险房屋鉴定中存在较大的局限性。

2.1 危险构件与失效构件的区别

采用“面积法”进行综合评定时，认为危险构件等同于失效构件，甚至假定该危险构件已缺失。而根据《危标》对危险构件的定义，“危险构件是指其承载能力、裂缝和变形不能满足正常使用要求的结构构件”，显然危险构件与失效构件不是一个概念，失效构件是危险构件，但危险构件不一定是失效构件。

从上部结构危险构件评定指标来看，如砌体结构中，受压构件承载力小于其作用效应的85%时，即评定为危险构件；从结构构件自身来看，如无裂缝、变形等削弱其承载力、刚度等，其自身承载力是不变的，仅因其承载能力小于荷载效应的85%，就会被评为危险构件。另外，根据工程结构可靠性设计原理，结构承重构件均存在一定的安全储备，在安全储备范围内，即使被评为危险构件，其结构仍可认为具备一定的承载能力。当然，在某些特殊情况下，危险构件的确也是失效构件，如构件因变形过大导致平面外失稳、构件因外力作用彻底毁坏等，在这些情况下，危险构件即等同于失效构件。

因此，采用“面积法”确定危险面积时，如若将危险构件等同于失效构件，直接理解为该构件彻底丧失承载力，除一些特殊情况外，对于大量危险房屋鉴定所面对的情况是不符合实际的。如因承载力、开裂、变形、材料老化等因素形成的危险构件，均存在相当高的承载力和刚度余量，这样的危险构件并不等同于失效构件，以失效构件来等同危险构件，实际上是放大了危险构件的危险程度，并不合理。

2.2 水平荷载作用

采用“面积法”进行危险房屋评定中，在确定危险面积时，主要是根据竖向荷载的影响范围得出的，并未考虑风荷载、地震荷载等水平荷载作用。地震作用在危险房屋鉴定中一般不予考虑，但对于受风荷载影响明显的沿海地区，或风荷载作用效应明显的高层建筑，应考虑风荷载因素，但“面积法”在确定危险面积时无法考虑这一因素。

2.3 围护结构作用

在《危标》中，鉴定单元被分为地基基础、上部结构和围护结构三个组成部分，实际上房屋的这三个部分是共同作用的，对房屋的危险程度均有影响。原标准指定的权重比例为0.3∶0.6∶0.1，围护结构权重占比10%，体现了围护结构在房屋整体中的作用[4]。但是，采用“面积法”进行评定时，围护结构的影响面积是无法计算的，“面积法”无法考虑围护结构方面的因素。

2.4 危险面积难以准确确定

正如前文所述，传力路线明确的单层排架结构工业厂房等建筑，采用基于传力树理论的“面积法”评定方法是可行的。但对于多层和高层建筑结构体系，如框架结构、剪力墙结构等超静定结构，当部分构件因承载力削弱、开裂变形等原因形成危险构件后，其传力路线并不会断开，而是会通过内力重分布，形成新的传力路线。因此，就传力树模型自身特点来看，对于这类建筑，传力树模型的确定是一个极其复杂的过程，且其传力树模型并非唯一，危险面积也难以甚至无法准确确定。

2.5 房屋危险构件调查不全

原《危标》是依据危险构件占比大小来确定隶属函数指标的，而危险构件占比是通过统计危险构件数量及构件总数，并考虑其权重后计算确定的。在实际鉴定工作中，房屋时常存在原设计图纸缺失或构件因装修覆盖等不可见的问题，或两种情况同时存在，导致实际鉴定工作中很难对这类构件进行检测和鉴定，其构件数量难以确定，从而影响了鉴定结果。采用“面积法”进行危险房屋评定时，不要求统计构件数量，可视其为一个优点；但这也意味着不一定需要完全弄清房屋结构体系情况，仅凭肉眼感官发现的危险部位计入危险面积，对于装修覆盖的构件在不确定其危险与否的情况下，均计作非危险构件，显然是不科学的，这样会导致部分构件的危险性信息被忽略，从而对房屋真实的危险性等级造成误判的后果。

2.6 传力树概念的适用性

《工业厂房可靠性鉴定标准》（GBJ 144—90）在综合鉴定评级时，明确提出了传力树的概念，在实际使用过程中得到了广大学者和技术人员的好评。然而，在其修订版《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB 50144—2008）中，弱化了传力树的概念。对比新旧标准，不难发现旧标准主要针对单层工业厂房，而单层工业厂房大多采用排架结构，结构体系单一，传力途径简单明确，比较适用于传力树的模型；新标准增加了多层工业建筑的综合鉴定，却弱化了传力树的概念，说明了传力树模型在当今结构体系多样化建筑中应用的局限性。

反观“面积法”对危险构件影响范围的计算，直接根据地基基础、柱、墙、梁、板的相连构件确定影响范围，且从地基基础、底层至顶层逐层向上影响。表面上来看，是依据传力树模型建立的分析方法，但实际上，根据上述分析，在满足部分如单层、排架结构等条件时，该方法是依据传力树模型的方法，是合理的；而对于多层建筑，其结构体系往往是超静定结构，在某些构件失效后，会导致结构内力重分布，其传力途径会发生改变，其影响范围不是通过相连构件的相互关系就可以简单确定的，因而对上部各层的影响程度也不一样。对于多层建筑，其传力树模型较为复杂，并不是简单的上下对应关系。因此，将“面积法”作为综合评定方法，其所依据的传力树模型在面对这些问题时具有明显的局限性。

3 危险房屋鉴定方法修订建议

显然，“面积法”既具有简便快捷的特点，又具有局限性的缺点。因此，建议考虑采用“面积法”对简易结构房屋和简单结构房屋的危险性进行评定；《危标》修订时，考虑规定“对传力体系简单的两层及两层以下房屋，可采用‘面积法’评定其危险性等级”。

对于简易结构房屋，鉴于其一般未经正规设计、自身结构简单、用料混乱、房屋层数较低等实际情况，其危险构件影响范围明确，房屋的危险性易判断，故采用类似于快速鉴定的方法进行鉴定，便于操作；对于简单结构房屋，其结构体系较为简单，如传力路径唯一，但其体量一般较大，如排架结构体系的房屋，比较适用于类似现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB 50144）基于传力树理论的、按危险构件影响面积的评判方法，减小鉴定工作量，提高工作效率。

该方法基于鉴定人员在全面分析、综合判断的基础上，首先确定鉴定房屋的危险构件，分析每个危险构件的直接影响面积并求和（但不重复计算影响面积），得到鉴定房屋总危险面积，然后计算总危险面积与鉴定房屋面积的比值，以该比值作为评定的依据。建议比值为零时，可评为结构安全（A级）；当0＜比值≤5%时，可评定为危险点房屋（B级）；当5%＜比值≤25%时，可评定为局部危房（C级）；当比值＞25%时，可评定为整幢危房（D级）。鉴于建筑面积计算的复杂性，对于该方法中的面积计算，可按轴线所围范围简化计算。

[1]曾宪武,陶进.JGJ 125—99《危险房屋鉴定标准》的理论缺陷[J].四川建筑科学研究,2008,34(3).

[2]中华人民共和国冶金部. GBJ 144—90 工业厂房可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1991.

[3]陈洋,蔡乐刚,史先进,许天添.危险房屋鉴定标准JGJ 125—99(2004年版)综合评定方法改进模型浅析[C].见:岳清瑞主编.工程结构安全鉴定加固技术与工程实例.北京:中国建材工业出版社,2013.

[4]史先进.房屋危险性特征值综合评定方法探讨[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，常州市白蚁防治中心高级工程师。