航站楼事故争辩

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  “不管是简单还是复杂的建筑,只要有严谨的设计、合理的建造方法和工程质量的保证,建筑安全在一般情况下是不会出现问题的。因此,一旦建筑安全出了问题,就把责任归咎到设计上是不客观的。”
  
  本月10日,北京遭遇大风天气,机场地区最大风力高达10级,风速最高达26米/秒,T3航站楼西侧局部金属板突然被强风掀开。
  “像白色泡沫一样的东西满天飞,”乘客孙先生告诉记者,当天,他在T3航站楼西侧区域候机,突然看到窗外飘着很多白色材料。起初,有乘客认为是白色垃圾被风吹起,“但泡沫越来越多”,于是,孙先生向机场工作人员打听情况,工作人员告诉他,经工程人员检查,白色材料是从航站楼房顶处飘出,为内部隔热层材料。
  随后,T3航站楼通往4层的车道被迫关闭,由于飞行跑道上的任何杂物均会对起飞造成影响,孙先生搭乘的航班也被告知延误,“工作人员后来告诉我们,受北京大风天气等原因影响,首都机场当天共延误航班200余架次。”孙先生说。
  但令他不解的是,T3航站楼建立仅几年时间,属于北京标志性建筑,“怎么会风一吹就掀起来呢?”
  为了弄清事件的真正原因,记者采访到两位不愿透露姓名的机场工作人员。他们告诉《北京科技报》,当时是机场东北部也就是4层出港大厅的屋顶被掀开,角度大约呈60°左右,内部的白色保温隔热材料随即飞出。大量的白色棉絮状材料被吹至登机口外的环形道路上和空中,洒落满地。这些白色材料同时还散落到机场跑道上,时间大约持续了4小时,使得飞机不能在跑道上降落,造成了很多航班延误。
  是不是风力过大造成此次事故的发生?
  首都机场扩建指挥部副总指挥丁建纲接受媒体采访时表示,T3航站楼棚顶一共有两处发生了破损,一处是在T3C航站楼,另外一处是在T3E航站楼,两处破损面积都不大,初步估算只有不到200平方米。丁建纲说,整个T3航站楼的楼顶面积达到了32万平方米,因此破损的面积只占不到百分之一。
  丁建纲说,目前我国建筑设计国家标准是能抗击每秒26.8米的大风,也就是11级的风力,而T3航站楼棚顶是按照更高标准设计建设的,能抗击每秒28.3米的大风,也就是12级的风力。之所以会出现事故,可能与受建筑结构影响,局部风力超过12级有关。
  他解释,T3设计的抗风能力是风洞实验室得出的数据,而实验室有局限性,自然界的风又有各种可能性,因此实验数据不能完全说明问题。另外,破损部位发生在航站楼楼顶的弧形段,受到特殊地形的影响,那里的瞬间风力就可能会超过建设标准。
  “风洞试验毕竟是个试验,不能模拟大自然所有情况下的风,例如,北方的冬天通常主流风是西北风,我们就会按照主流风西北风做试验,受试验条件的限制,不可能360度的风都做试验。而不同高度和不同造型的建筑,都会造成风的变化。因此,在实际情况下,如果刮了别的风向的大风,就容易出现局部小概率事件。”丁建纲说。
  “仅仅将事故推托给风洞试验并不能让人信服。”北京市建筑设计研究院研究所所长苗启松告诉《北京科技报》,所谓的建筑风洞试验简单说就是依据运动的相对性原理,将建筑物模型放入人工制造的风管中,人为制造气流流过,模拟空气流动对工程结构所产生的压力——风荷载,这也就是实验得出的建筑物的抗风参数。
  苗启松告诉记者,由于目前的建筑结构日趋复杂化,对风的敏感程度也越来越高,因此风的影响就成了建筑设计中很重要的控制因素。而模拟环境,要依靠气象部门对建筑所处地区长期观测记录,以及数理统计分析得出的风向、风速等情况来制定。
  北京易原德安建筑环境科技有限公司董事、建筑师邹佳媛告诉记者,风洞试验非常复杂,对一般建筑物而言,认为当建筑物高度增加至某一范围后,风力影响会越趋严重,甚至成为主导结构设计的主要外力。而高层建筑上除了需要考虑风速对于结构系统形成的影响外,建筑外墙的局部风压也是考量的重点。高层建筑设计中,门窗或帷幕厚度需随各楼层局部风压作为设计依据。假设在试验中发现,某一个转角会使风力加速几倍,那么就应该针对该区域进行加固。
  “的确,模拟的风环境不可能百分百再现实际的情况,但在根据长期观测资料设定的实验环境下所得到的结论,其准确性还是比较高的,它也是目前建筑界应用的,检测抗风参数的最为科学的方法。”邹佳媛说,而相较于计算机数字模拟技术,风洞试验的成本更高,只有在一些重要建筑中才会使用。目前,我国建筑领域的行业标准并没有强制要求所有建筑都必须做风洞试验,建筑领域整体还做不到这么细致,实际情况是关注建筑美学要远远多于建筑的物理性能。
  既然风洞试验不是造成此次事故的主要原因,那么是不是T3航站楼本身存在设计缺陷,导致大风掀开机场屋顶呢?
  “T3航站楼并不是一个常规设计的建筑,尤其是屋顶部分很有特色。”在苗启松看来,建筑毕竟也是一项艺术,追求美感并没有错,而事实上,任何一种想法都是可以被安全地实现的,重要的是过程控制。也就是说,不管是简单还是复杂的建筑,只要有严谨的设计、合理的建造方法和工程质量的保证,建筑安全在一般情况下是不会出现问题的。因此,一旦建筑安全出了问题,就把责任归咎到设计上是不客观的。更何况,如果真是建筑物的整体设计有问题,T3航站楼屋顶掀起的恐怕不仅仅只有一小部分。
  实际上,T3航站楼屋顶应该属于航站楼幕墙的一部分,这些幕墙是由面板与支承结构体系组成的、相对主体有一定位移能力或自身有一定变形能力。也就是说,这些金属板是以某种构造的方式固定到航站楼的主结构上的,可能使用螺丝、垫片或者黏胶,如果局部施工稍有疏漏,再加上外力的作用,就很可能被掀起来。就像城市中经常发生的建筑物的窗户被风吹落,原因大多是户主在大风当天出门没有关窗。所以,出现事故应该不是建筑本身设计的问题,而是使用不当造成的。
  如此看来,风洞试验和航站楼的设计都不能构成此次事故的主因,那么究竟是什么原因导致事故的发生呢?
  “这不得不令人联想到是工程质量的问题。”一些网友提出质疑,既然T3设计的抗风能力已达12级,又是严格按照设计来施工的,并且还有严格的质量监督和工程监理,那么,公众完全有理由相信完工后的T3理应在各方面达到设计标准,这是对工程质量的最基本要求。
  而机场方面的解释也是一个无法验证的假设:“在破损部位特殊地形影响下,瞬间风力可能超过建筑设计标准。”但是,无论是根据气象学、空气流体动力学还是建筑学的相关理论,民航部门都没有出具相关的实验数据或监测结果来证明其推断的正确性。
  苗启松也告诉记者,“T3航站楼的主体结构设计应该没有问题,这次事故可能是屋顶面板在局部构造和连接上做得不太好。”
  两名机场的内部员工告诉《北京科技报》,因为T3航站楼屋顶上全部是焊接板,主要问题就出在了焊接上。其中一位工作人员透露,此事一发生,就在机场内部相互传开,许多同事都看到了当时的情景,并且用相机记录了下来,事故原因也成为大家近日讨论的热门话题。对于此事,机场相关部门在内部开了一次会,专门向工作人员来解释这次事件的情况。
  这位不愿透露姓名的工作人员告诉记者,T3航站楼还曾出现过其他建筑质量问题,去年7月,首都国际机场T3航站楼的玻璃天顶就不断漏雨,下雨的时候,4层出发大厅连接机场快轨和停车场的廊桥通道上,摆满了接漏雨的水桶,数量曾多达70多个。廊桥上的代步扶梯通道也曾因此停止使用。擦拭地面雨水的机场保洁员曾说,入夏以来每逢大雨,廊桥通道上就要摆上接漏雨的水桶。
  “T3航站楼之所以出现类似事故,与目前民航领域的准入制度不无关系,尤其是民航的设备和材料购买方面。机场方面规定,一定要进行相关部门的审定,具备一定资格的供货商才能为机场提供服务,但实际上,审核这些厂商资格的部门恰恰就是民航自己。”中国私人飞机采购师、中国通用航空网总裁杨笑侬告诉记者,这种体系表面上让人觉得是为了确保采购商品和服务的质量,但是实际情况往往却相反。
  他说,比如机场所用的加油车,原本民航可以直接进入市场选择已经达到标准的产品,但现实是,还需要一道审批环节。为了能够通过审批环节,很多企业都会付出很高的竞标费用,最后竞标的企业为了平衡利益,只能将产品加价出售给机场,这也就是中国机场的造价通常是国外机场两倍以上的原因。而由于没有更多的企业进入到招标环节中去,导致民航即便花了高额的费用也通常得不到高质量的产品。
  杨笑侬指出,这种做法与国外有着本质上的区别。在国外,机场的任何项目都会公开向全社会招标,最有能力的一家企业就会当选,如果一旦产品在日后使用中出问题,机场就可以直接找到竞标企业要求其赔偿。
  “一个行业如果想要进入良性循环,那它必须是一个开放的行业,相关部门不能扮演双重角色,也就是审批和资质都是由同一个人进行。”杨笑侬说道。
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