维多利亚时代的人用有限的基础建造了持久的建筑,但我们对可接受风险的认知已经完全改变了,我们现在的设计过度了。安娜·贝克特想知道是否有一种更好的平衡

安娜Beckett_columnist作物

任何曾经在维多利亚式露台上工作过的人都知道,它们通常几乎没有地基。在某些情况下,墙深入地下约半米,下面什么也没有。这不是最坚实的基础……

然而,这些建筑已经保存了一百多年,几乎毫发无损。如果有一些破裂的迹象,通常是相对较小的,只要它不是更险恶的迹象,我们愿意忽略它。

专业的未来

当我们设计现代建筑时,我们会在开始建造之前对地面进行测试,然后我们对这些值应用一个3的安全系数,因为土壤固有的变化特性。然后我们设计了一个合适大小的混凝土块,以确保不会有任何移动,因为我们在维多利亚建筑中接受的少量裂缝在新建筑中是不可接受的。

为什么维多利亚时代的建筑地基有限,而今天我们的地基却需要大得多?我们在类似的地面条件下施加类似的荷载,但我们却在设计更大的东西,尽管大量证据表明,更小的东西可以工作。

显然,这大大简化了,涉及的内容更多,但可能主要原因之一是我们对可接受风险的认知完全改变了。从历史上看,你可能会预料到事情有时会出错——廉价的房子可能有点摇摇欲坠,偶尔一栋建筑可能会倒塌。今天我们看问题的角度有点不同。

在结构设计中,我们非常厌恶风险,以至于我们实际上对许多结构元素进行了过度设计。如果我们考虑一个标准的办公楼,BCO指南建议我们应该设计2.5kN/m2

作为结构工程师,我们把这个荷载作为最好的猜测,然后应用一个安全系数,以防我们出错。

当我们想要减少我们使用的材料的数量时,也许是时候更仔细地看看我们正在应用的设计负载了

但如果我们现实地考虑一下我们目前使用办公室的方式,大多数人都有一张桌子和一把椅子,一台电脑,如果(像我一样)他们不是特别整洁,一些文件应该在六个月前就归档了。除非你们的桌子是铅做的,或者你们都坐得非常近,否则载荷可能小于1kN/m2大部分的空间。所以我们设计的空间负荷是实际使用的两倍多。

我们如何在可接受的风险水平和过度设计的结构之间找到适当的平衡?当我们想要减少我们使用的材料的数量时,也许是时候更仔细地看看我们正在应用的设计负载了。

在大多数现代建筑中,我们放入建筑中的“东西”比50年前轻得多。我们的办公室不再充满了纸的文件柜,你卧室里的宜家衣柜肯定比你祖母的那个硬木衣柜轻。

那么,是什么阻止我们冒更大的风险,把一切推进更远一点呢?建筑可能出了什么问题的想法是完全不能接受的——从很多方面来说,这是足够公平的。生命的损失、不安全的建筑物和财产的损坏显然都是不可接受的。

但是,没有正确经验的人往往会误解或判断建筑物出现问题的指标。房屋的裂缝可能是下沉的迹象,但它也可能是由地下水位的季节性变化引起的,或者是25年前有人为了安装通风口而拆除了一块砖。而你的保险公司可能不这么认为。

其次,我们经常为“以防万一”的未来场景而设计,也许在某些情况下这是必要的。但在大多数建筑中——即使建筑改变了用途——它仍然不能接近设计负荷。此外,大多数组织都不善于保存图纸记录,所以通常甚至不可能知道它的设计目的是什么。

对你的工程师来说,做一个更详细的负载评估并证明它是可接受的要复杂得多,而且仍然有一个“如果”的问题。但是,如果我们能对维多利亚时代房屋的可接受负荷做出合理的评估,那么我很肯定我们的工程师们也能对我们正在设计的建筑做出同样的评估。

减少负荷是一个更大的风险,但我们已经成功地使用和重用建筑物。那么,为什么我们不能相信未来的设计师也能这么做呢?