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史上十大建筑事故:反思和前进

发布于:2022-06-27 09:27:27 来自:建筑设计/公共建筑设计 [复制转发]

本文为“规划师笔记”精选文章

本文转载自城市设计联盟


人类创造了很多令人不可思议的建筑,然而这些卓越的成就并非没有错误。 无论是因为结构及材料上的隐患,还是功能上的缺陷,都会产生严重的后果。




1995年韩国三丰百货进行改造,因为增加楼层,而且偷工减料,导致了502人死亡,937人受伤的严重后果。相关责任人在后来被除以刑罚,国家地理频道《 重返危机现场 》节目还曾针对三丰百货倒塌制作了一集电视纪录片。


在世界范围内,每年都会产生各种各样的建筑事故,甚至有很多人因此失去了生命,在为这些人哀悼的同时,作为设计师,我们也应该去了解这些工程事故发生的原因,并且引以为戒。


由建筑设计公司技术支持进行绘制的中国首本建筑也同样值得关注,从项目施工初始便关注建筑安全生产,也是设计师及施工作业团队不得不进行关注的重中之重。


▽下面让我们一起去看一看,史上最严重的十大建筑事故背后的故事。




1

孟加拉国萨瓦区大楼倒塌事件

Savar building collapse

 



事故描述: 2013年4月24日,孟加拉国达卡市萨瓦乡的一栋 8层 大楼倒塌,经过19天连日搜索,确定死亡人数达 1,127 人、约 2,500 人受伤。


事故经过: 2013年4月23日,一个电视频道录制了一段视频,显示大楼出现了裂缝。随后,大楼内的人立即被疏散,较低楼层的商店和银行都被关闭。当天晚些时候,大楼所有者Sohel Rana却对媒体说,大楼是安全的,工人明天应该返回,拒绝上班的员工将被扣发一个月的工资。最后在第二天快到上午9点时,大楼发生倒塌事故,倒塌后只有位于地面的一楼楼层完好。



事故原因: 整栋大楼第五层至第八层是未经允许而私自建造。建筑从原本的商业用途被用作了工业用途,重型机械的重量和振动加剧了建筑结构的过载。


事故影响 2013年4月25日事故发生的第二天,孟加拉政府将这天定为国家哀悼日。这次重大的伤亡也取代了1995年韩国三丰百货倒塌事故成为 世界上建筑物倒塌罹难人数最多的灾难事件




2

花旗集团中心结构事件

The Citigroup Center

 
 


工程背景: 花旗集团中心是当时纽约市最高的摩天大楼,这栋拥有45°倾斜的顶部和独特的高跷式底座的59层,279米高的建筑,由建筑师 Hugh Stubbins 和结构工程师William LeMessurier所设计。


工程危机: 在一次学术会议,一位年轻的大学生指出,此建筑的四根巨柱是布置于建筑四面的中间,而不是建筑的四角,所以 斜交 45 度的方向,是结构受力最不利方向


而根据纽约建筑规范,LeMessurier只计算了X、Y方向的水平荷作用下的承载力。 经过补充计算,在 45 度的强风作用下, 风荷载增加了40%,导致人字形支撑连接处的载荷增加了160% ,建筑物 可能被吹倒 。而且,施工单位为了方便施工,钢结构连接由原先的焊接被改成了螺栓连接,更加减弱了结构连接处的抗拉承载力。



解决方案: 此后,此楼便 秘密开始加固 ,为了解决连接节点缺陷,大批焊工在夜间进行烧焊,加强建筑的连接作用,而白天建筑的一系列活动照常进行。为了减小风荷载的作用,在楼顶安置了一个7立方米的谐调质量阻尼器,也就是我们常说的TMD,经计算,可以减少50%风荷载作用下的位移。



3

华特迪斯尼音乐厅

Walt Disney Concert Hall

 
 



工程背景: 华特·迪士尼音乐厅位于美国加州洛杉矶,是洛城音乐中心的第四座建物,由普利兹克建筑奖得主弗兰克·盖里设计。它于2003年10月24日开放,主厅可容纳2265席,还有266个座位的罗伊迪士尼剧院以及百余座位的小剧场。


最初,盖里设计了一个由石头砌成的迪士尼音乐厅,但他们看到毕尔巴鄂古根海姆博物馆之后,必须要用金属材料。从而引发了后面的一系列工程灾难……



反光事件: 音乐厅落成后,片状屋顶上,凹凸的抛光不锈钢板,如一面面大镜子,反射炙热的阳光到周边的公寓里或路面上,致使温度上升,引起投诉。该音乐厅的售票员也表示,曾多次看到对面街上有施工用警告三角椎,受不了高热而融化,亦发现有垃圾桶产生自燃现象。


解决方案及反思: 诸多的抱怨使得音乐厅不得不再花一笔钱,透过电脑分析,将容易折射光线到人们活动区域的几片屋顶,使用喷砂的方式将其亮度减低,以避免同样的问题再次发生。


“建筑物显然对周围环境是有影响,他们可以大幅的改变微气候。随着越来越多的反射面被使用,危险的增加,带有凹面的建筑物尤其危险。这些建筑必须事先进行模拟或测试,以避免周围建筑物出现明显的过热现象,甚至在室外公共场所,高温和火灾也会导致高温。”——伊丽莎白·瓦尔蒙特。



4

卡托维兹贸易大厅屋顶倒塌

Katowice Trade Hall roof collapse


事故描述: 2006年1月28日,卡托维兹贸易大厅的屋顶在波兰的Katowice倒塌。当时屋内有700人,造成65人死亡,170多人受伤,其中包括13名外国人。


事故原因: 波兰政府的检察官调查结果显示:建筑物中的大雪和冰没有被及时清除,屋顶已经损坏,但管理方只进行了紧急维修,并没有按照波兰法律的要求向建筑检查员报告损坏情况。同时设计和施工上有很多的缺陷,这些缺陷导致了建筑的迅速崩溃。



事故后果: 三名设计大厅的建筑师被捕。 其中两人被指控“故意造成建筑灾难”,导致65人死亡,第三人被指控“不由自主地造成建筑灾难”。检察官声称Jacek J.和Szczepan K.犯了几个错误,并对该项目提出了一些未经商定的修正案。两人都意识到这样一个事实,即2000年1月屋顶在雪的重压下弯曲,但他们没有采取任何措施来纠正这种情况 。第三位建筑师Andrzej W.负责批准该项目,尽管其存在错误和缺陷。


由于这次的灾难,2007年3月波兰修订了建筑法,大型建筑物现在必须每年进行两次技术调查(冬季前后),以确保它们安全且结构合理,未能进行调查的,将被判处至少1,000兹罗提的罚款或面临监禁。



5

上海莲花河畔景苑倒塌事故

Lotus Riverside


事故描述: 2009年6月27日凌晨5时30分左右,上海闵行区 莲花南路,罗阳路口西侧“莲花河畔景苑”7号楼整体倒塌,造成作业人员肖德坤逃生不及,被压窒息死亡。


事故原因: 房屋倾倒的主要原因是,紧贴7号楼北侧,在短期内堆土过高,最高处达10米左右;与此同时,紧邻大楼南侧的地下车库基坑正在开挖,开挖深度4.6米,大楼两侧的压力差使土体产生水平位移,过大的水平力超过了桩基的抗侧能力,导致房屋倾倒。



事故后果: 此次事件在社会上造成了巨大的影响,涉嫌该事件的责任人员被移动司法机关追究刑事责任。2010年2月11日,闵行区法院一审判决6名被告人入狱3至5年。被告人阙敬德贪污罪名成立,判处无期徒刑,剥夺政治权利终身。肖德坤,作为事故中唯一死亡的人员,其家人获得赔偿人民币 77.5万元


过往安全事故历历在目,点击文字获取


6

Kemper体育馆倒塌事故

Kemper Arena


工程背景: 肯普体育馆,1973年建成,是一座有重要意义的建筑,于1976获得美国建筑学会荣誉奖章。它的总尺寸约110米x99米,由三个巨型的钢结构空间桁架吊挂屋面。巨型桁架间距47米,跨度99米,之间的二级结构是平面钢桁架,间距16米。第二级平面桁架之间再布置第三级桁架檩条,间距2.7米,上面再铺设压型钢板组合板作为屋面。


事故描述: 1979年6月4日下午6:45,一场风速为110公里/小时的大风暴和大雨导致 肯普 竞技场的一部分屋顶倒塌。由于竞技场当时没有使用,没有人受伤。


事故原因: 1. 体育馆的排水孔布置在周边,1.2万平米的屋盖仅有8个127mm的落水管(实际需65个以上),设计的排水能力严重不足。肯普体育馆因竖向刚度不足,4级主次结构加剧了水池化效应,从而在一场暴风雨中坍塌。


屋盖结构布置


2. 体育馆的吊挂节点也存在设计缺陷,成为结构破坏的起始点。节点上端铰接,下端用法兰连接。当屋面挠曲时,法兰节点产生次内力,螺栓需承受额外的撬拔力,大大超出了设计承载力。吊杆的破坏引起屋盖的垮塌。


吊挂节点图,上端铰接,而下端

节点螺栓的撬拔力


事故反思: 当你跳出了惯用的设计方法时,就应该用10倍的努力,进行10倍的调查研究,尤其是在大尺度的项目上"---勒.墨休里。一种新的设计应该以最新的理论以及实验研究成果去验证,如果创新的设计超越传统结构的限定时,应对基本的结构理论持怀疑态度。 在结构领域里,仅靠技术进步无法确保减少事故,甚至会因盲目自信而增加事故的发生。



7

约翰.汉考克大厦

John Hancock Tower


工程背景: 约翰汉考克大厦是一个60层,240米的摩天大楼,位于波士顿,该塔是由贝聿铭及其合伙人亨利·N.柯布设计并于1976年完成。在波士顿,它保持最高的建筑的记录超过30年。



工程缺陷: 大厦的玻璃幕墙是由镜面的隔热玻璃组成,划分为1.4x3.5的玻璃共10344块,大厦在建成开始就陆续有玻璃破裂跌落,1973年一次风暴更是吹碎数十块,破碎的玻璃滑落又砸碎其他玻璃。截止1975年,已经有两千多块玻璃因破碎由木板替代,大厦千疮百孔。汉考克大厦周围因此也变成危险禁地,走过的行人有被玻璃砸中而丧命的危险。


解决方案: 业主后来将玻璃制造商LOF和贝聿铭事务所告上了法庭,指责他们提供了“不够好并且完全不专业”的服务。LOF反诉业主诬陷,并控告贝聿铭事务所不良使用材料。贝聿铭则反诉了LOF。各方争持不下,直至1981年终于达成和解,并要求三方都对官司内容保密。


问题的解决方案是加强中心核心筒厚度以增强结构刚度,并将隔热玻璃换成单层较厚的回火玻璃。 后来大楼还安装专用的温感电子传感器,一有玻璃内部状态变化,中央控制室就会立即受到指令,派管理人员迅速过去换掉玻璃,这样就更加加大了这座大楼的安全度。现在人们才敢自然的在大楼周围行走。



8

维达拉温泉酒店

Vdara Hotel and Spa


工程背景: Vdara Hotel and Spa酒店是由RV Architecture,LLC的Rafael Vinoly设计,是一家公寓式酒店,位于拉斯维加斯。在开业之前,Vdara被指定为LEED金奖建筑,并获得绿色生态评估计划的五个关键评级。


工程缺陷: 这栋建筑就像是一支激光枪,由于建筑外墙反光太强,日光照射在建筑上,反射进这座假日酒店的游泳池,使得坐在池边相当不舒服。朝南的塔楼也是太阳光线的收集器,光线温度甚至可以烧焦人的头发,融化塑料饮料杯和购物袋。本文为“规划师笔记”精选文章。酒店员工及当地新闻媒体都把这种现象称为“死亡射线





解决方案: 管理层在泳池甲板上安装了大尺寸的蓝色遮阳伞以保护泳客,而酒店的玻璃外墙则覆盖了非反光薄膜。


事故后续: 设计Vdara的建筑师Rafael Vi?oly也在2013年建造了英国伦敦的“ Walkie-Talkie ”摩天大楼。这栋大楼和维达拉温泉酒店类似,都有阳光反射的问题。如果太阳直接照射到建筑物上,它就像一面凹面镜,将光线聚焦到南面的街道上。


2013年8月29日下午,一辆捷豹汽车停 大楼对面,2小时后,由于大厦凹形玻璃幕墙的聚光性,光集中于捷豹车身上导致汽车车身的外壳热熔。



9

新世界酒店

Hotel New World


工程背景: 新世界酒店所处大厦的正式名称是联益大厦,由商人黄康霖以低成本建造,于1971年落成,楼高六层,另设一层地下停车场。新世界酒店是该大厦3楼至6楼的租户,2楼为一家夜总会,1楼则为一家银行。


事故描述: 1986年3月15日,该大楼在上午11点25分迅速解体,不到一分钟,其中任何人都没有时间逃脱。 据报道,目击者在倒塌前听到了爆炸声,但警方排 了炸弹袭击的可能性,气体爆炸被认为是可能的原因。


这场空前的灾难共造成了33人死亡,17人受伤,被称为“二战以来新加坡最大的灾难”。大厦的倒塌令人惋惜,直到今天去新加坡旅游,当地的导游都会跟你说:”瞧,这里就是当时发生大灾难的地方。


事故原因: 1.在联益大厦倒塌之前,该大厦的梁柱和墙壁已经出现裂痕,附近居民对大厦的安全情况感到忧虑,但大厦业主黄康霖不予理会,又将警告标志隐藏及遮盖,并在外墙加建了一层瓷砖,在天台加建一个水箱,增加了大厦的负荷量。大厦倒塌前夕,大厦2楼夜总会梳妆台的镜子破裂,舞台的梁柱也裂开,夜总会负责人于是通知黄康霖,但黄康霖只下令工人用木板支撑裂开的梁柱。


2.原结构工程师错估了大厦所能承受的重量。 结构工程师仅仅计算了大厦的活荷载,但没有计算大厦的静荷载。 这表示大厦并不能承受自身的重量,所以倒塌只是时间的问题。事故发生时,三条梁柱在倒塌之时裂开,而其他梁柱又未能支撑裂开的梁柱,因而导致了大厦的倒塌。


3.根据亚洲新闻频道报道,大厦是由一名不合格的绘图员设计的,而不是专业的结构工程师。一名调查人员发现他低估了柱子和墙壁可以支撑的自重。


事故影响 在倒塌事件发生后,1970年代在新加坡建成的大厦均进行了结构检查,其中部分大厦因结构不稳固而需疏散。政府亦因此加强建筑物的监管。自1989年起,所有建筑物设计均须由认可的查验员复查。而商用建筑物在建成后每隔5年,便需经过新加坡建设局工程师的检查。


倒塌事件发生后5年,一幢9层高的新酒店于1991年3月28日在原址兴建,并在1994年开幕,定名为富都大酒店,提供85间客房。



10

美国银桥

The Silver Bridge


工程背景: 银桥建于1928年,得名于其颜色铝漆。银桥位于美国俄亥俄河上,连接着俄亥俄州与西弗吉尼亚州,采用了“眼杆”型设计方案。这里所说的“眼杆”型,就是把桥设计成自行车链条的样式,中间交织连接并固定在支撑塔上,而两端则被牢牢钉死在两个桥台上。


事件描述: 1967年12月15日,正值下班高峰期。圣诞购物和下班回家的人们挤满了这座桥。谁也没有想到,悲剧就在这时发生了:短短一分钟之内,银桥就彻底倒塌了。银桥倒塌事件直接导致50余辆汽车坠入俄亥俄河中,46人丧生。



事故原因: 正是只有两根“眼杆”组成一组的链条设计和脆弱的钢材,导致俄亥俄州一端的C13号接合处发生了断裂。而链条与桥塔之间的不合理关系,也是导致灾难发生的原因之一。


事故影响: 尽管银桥倒塌是一场灾难,但失败还是有积极的方面。由于银桥,桥梁检查现在更加常规和深入。工程师现在对腐蚀疲劳和应力腐蚀更加了解,从而可以设计和制造更高质量的结构。凭借今天的技术,以及更好的设计技术和材料,希望银桥灾难再也不会发生。

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