2.3　建筑使用寿命与建筑拆除相关研究综述

2.3.1　关于建筑使用寿命的相关研究

当前国内外众多学者对建筑使用寿命的现状从不同角度进行了研究，可以分为两类：一是建筑的平均寿命。日本学者小松幸夫和我国台湾省学者张又升分别通过对区域内上万栋已拆除建筑的抽样调查研究及寿命表分析，得到两地区较为确切的建筑的寿命均在30～40年[107-108]。O'Connor对北美主要城市的227栋拆除建筑调查发现被拆除建筑的实际使用寿命大大低于其设计使用年限[109]。欧阳建涛分别用统计分析、威布尔模型、住宅寿命表和生存分析方法探讨了长沙市和湘潭市住宅建筑的平均使用寿命均小于设计使用年限[110]。胡明玉等和沈金箴从标志性单体建筑着手，分析建筑的平均拆除寿命，得出我国建筑存在“短命”现象[13]，[41]。二是建筑的剩余寿命。赵尚传以结构的极限疲劳循环次数作为随机变量提出了在役结构疲劳剩余寿命的预测方法[111]。索清辉将工程结构寿命作为一个随机变量，分析了结构可靠度、结构使用寿命和设计基准期三者的关系，同时建立了结构寿命的数学模型[112]。欧阳建涛运用静态和动态方法分别对既有住宅建筑的剩余使用寿命进行了分析[110]。周勇通过建立基于威布尔分布的既有住宅寿命测算模型，测算出了神木县县城内各类住宅的平均剩余寿命[113]。

2.3.2　建筑被拆除的影响因素研究

目前，已有部分研究对城市更新中建筑遭到拆除的原因进行了探究。既有建筑拆除的原因往往不是基于单一的某种因素，其原因往往是复杂和多元化的[114]。根据日本学者的调查研究，日本建筑被过早拆除的主要原因中，建筑过于老化而无法继续使用这一因素的占比为47%，有7%是因为建筑设施的使用条件无法满足当下需求。另外，经济与社会原因也是造成建筑被过早拆除的重要原因[115]。总体而言，影响建筑使用寿命的因素主要可以分为决定建筑新旧程度、使用功能的内部因素和衡量建筑经济价值、环境影响的外部因素。

（1）内部因素

建筑的楼层数等物理结构是评判建筑是否具有更新潜力的标准[116]，并且研究显示建筑的年龄与拆除之间有正相关关系[117]。Shen指出既有建筑因开发前期的建筑设计缺陷，施工管理水平低下和偷工减料等问题导致工程质量不符合建筑标准和规范，是中国建筑使用寿命较短的主要原因[118]。建筑设计施工质量控制不严、材料品质不够是国内学者普遍认为影响建筑拆除的内部因素[119-120]。Ho等从建筑使用阶段出发，认为建筑投入使用之后，不合格的消防安全环境，建筑材料老化，设施管理不善，以及糟糕的健康与卫生条件等也会致使其不符合要求而被迫改造或拆除[121]。

（2）外部因素

文献研究表明，外部因素是影响既有建筑被拆除的最重要因素。Braid，Brueckner和Wheaton指出人口的变化是导致建筑改造重建的直接驱动力[122-124]。而Rosenthal，Clapp和Dye认为，经济效益是影响建筑拆除与否的最主要的外部因素[117]，[125-126]。Weber和Hufbauer对经济效益进行深入分析，表明在城市中的人为了能拥有栖身之所，不得不争夺有限的住房资源，从而推动了业主和开发商为了取得更大的收益，将较小面积的住房重建为较大面积的新建筑[127-128]。一些政治经济学家也通过广泛的调查研究证实了价值差别与建筑拆除有重要关系。Harvey和Smith指出，当既有建筑所处土地的价值存在提升潜力时，将产生的“空间修补（Spatial Fix）”需求，而这需求会促使既有建筑的拆除[60]，[129]。Rosenthal和Helsley采用加拿大温哥华的独栋房屋的销售数据，证实了当进行建筑修复的花费与购置土地的成本（包含拆除成本）达到持平的临界点时，建筑拆除将成为必然选择[117]。从能源节约与环境保护的需求角度，Power表示对不符合标准的建筑拆除重建是满足需求最快速和便捷的方式[15]。另外，政府规划的短视、没有完善法律政策保证等是国内学者认为的主要外部原因[120]，[130-131]。

2.3.3　关于建筑拆除决策的研究

对于建筑拆除决策，国内外学者主要从两方面进行了研究。一方面，针对建筑拆除过程的复杂性与危险性，大量的学者对拆除技术，尤其是爆破技术以及拆除现场的安全管理做了深入探讨，并取得了大量的研究成果。另外一些学者针对建筑使用寿命过短的问题，就加强建筑拆除前期管理以延长建筑使用寿命这一方面进行了研究。就研究整体而言，大量的文章集中于建筑拆除过程管理，而对于建筑拆除的前期决策及管理进行的研究较少。

（1）拆除过程管理

建筑物拆除过程是一个复杂的动力学过程，独特性强，面对不同类型的建筑物，拆除技术千差万别。同时，拆除过程难度性大、危险性大，为了保证实际拆除活动的顺利开展，国内外众多科研学者对拆除技术以及拆除现场的安全管理进行了深入探究。在拆除爆破方面，日本的小林茂雄作为第一个采用DDA法研究建筑物拆除倒塌的学者，在充分研究了钢结构爆破解体后，认为钢结构倒塌是弹塑性领域的动态大变形现象[132]。Stangnberg通过对烟囱倒塌过程有关数据的分析、整理、建立了钢筋混凝土烟囱拆除爆破计算机模型[133]。同济大学李承在国内首次将离散单元法应用到框架结构爆破拆除倒塌模拟中，提出了基于多刚体弹簧理论的离散元分析模型，并编制了相应的分析软件[134]。余德运通过对某核心筒一框架结构的倒塌过程和支撑区立柱的破坏过程进行分析，得出共节点分离式模型能充分体现结构倒塌过程中钢筋和混凝土各自的受力状态与强度差异[135]。在拆除爆破方法之外，石成强调拆除施工过程中要加强对数据的检测对比，确保拆除施工的顺利进行[136]。为提升拆除爆破过程中的安全管理，周强将人工神经网络引入爆破安全评价中，提出了城市拆除爆破安全评价模型[137]。

（2）建筑拆除的前期管理

为了解决建筑使用寿命过短的问题，建筑拆除前期管理的研究逐步引起国内外学者的重视。研究成果可以分为四类：

①建筑拆除决策与管理机制

Loew分析了各利益主体和设计控制机制在实现决策和保护历史建筑中的作用[138]。Langston等通过对经济、环境及社会因素与建筑适应性再利用的关联度分析，建立了既有建筑的适应性再利用潜力评价模型[116]。国内学者沈金箴、刘美丁等提出可以通过健全建筑拆除的法定程序，建立一套建筑使用寿命评价体系来解决我国建筑使用寿命过短问题[41]，[139]。在实践方面，美国国会通过了税收改革法案，英国等欧洲国家通过建立登录计划和地标制度（Listing Scheduling Land Marking），加大了对既存建筑保护的力度，进一步阻止了随意拆毁的行为[140]。亚洲的新加坡就城市建筑拆除决策设立了专门的机构，建立了较为完善的决策流程和评价指标体系，对其他国家和地区具有很好的借鉴价值。我国的香港地区，也成立了专门的城市更新局对城市建筑的更新进行分类管理，有效地避免了建筑的随意拆除。

②树立建筑全寿命周期评价的理念

Itard和Klunder用全寿命周期评价的方法比较既有建筑更新和拆除重建对环境的不同影响[81]。陈宁提出应推广使用全寿命周期建筑设计技术，完善建筑评价体系，把建筑使用寿命和建筑使用寿命周期成本效益作为建筑评价的重要指标[141]。陈健针对我国建筑使用寿命过短现象，以可持续发展观为框架，构建了能源、生态、环境、社会、技术策略来延长建筑使用寿命[42]。

③保障建筑工程质量，建设高品质建筑

黄如宝提出应由建筑设计单位确认建筑的合理使用寿命，并明确设计、施工单位对建筑工程质量所承担的责任[142]；宋春华和刘美霞认为解决建筑短命问题的当务之急是提高住宅的建筑品质[115]，[143]。沈建桥则从更加微观的角度分析了生活中影响混凝土建筑短命的祸源，并从混凝土的抗渗性、抗冻性、化学侵蚀和碱骨料反应等方面提出改善措施、延长建筑物的耐久性[144]。

④加强旧建筑的修缮维护和功能转换

Powell回顾了世界范围内旧建筑保护的实际案例，认为更新和再利用旧建筑是重振新社区环境和延长建筑使用寿命的一种普遍实践[145]。Brandt和Rasmussen建立了“TOBUS方法”，针对建筑老化功能、必要作业以及修复成本等要素纳入考虑，对办公建筑的具体修复方案提出建议[146]。Juan等也开发了一个综合的决策支持系统，通过分析办公建筑的状况，平衡修复成本、建筑品质提高以及环境影响等要素，提出具体的修复策略[147]。王廷信指出城市化进程的过程中不能一味地追求“新”，否则最终会导致“千城一面”的结果，要求新的过程中也要尽量维护旧有的建筑来增加城市的文化底蕴[148]。胡明玉等提出延长我国的建筑使用寿命应强化建筑物的维护、加固和病害处理，通过功能转换对旧建筑进行再利用[13]。

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