我国住宅建筑是按使用寿命 50 年来验收，这一标准是怎么来的？

使用寿命只是个俗称，并不是一个严格的工程术语。所谓的使用寿命50年，也不是说50年后房子就不行了。

准确的说，涉及到寿命方面有两个工程概念。一个是“ 设计基准期”，一个是“ 设计使用年限”。

设计基准期

设计基准期， design reference period，指的是用来确定各种可变荷载的可靠取值时的时间界限。

举个例子，你家客厅，可能平时就你家两三个人，但有时候会有几个朋友来串门，可能每年还有一两次人特别多的朋友聚会。如果要设计你家客厅，我要考虑这间客厅需要承载多少个人的重量呢？如果按你们家两三个人的重量设计，那朋友聚会的时候可能会严重超载，导致不安全。如果按朋友聚会的几十个人的重量设计，安全倒是安全，但是一年可能只有一两次能够满载，其余时候都是浪费，显得很不经济。

再比如说，一个仓库，货物不停的进进出出，有时候仓库是空的，大部分时候有货物，偶尔还会堆特别多、特别重的货物。设计这个仓库的时候，考虑它承载多少重量才是合理的呢？同样的，太少则不安全，太多则浪费，没有必要。

还比如说，我设计某地区的房子，怎么考虑它遭受地震的可能性呢？绝大多数时候没有地震，偶尔会有小地震，极其罕见的时候会有大地震。如果我按绝大多数时候的情况设计，丝毫不考虑地震，那肯定不安全。但如果我按极其罕见的大地震考虑，那盖房子的造价会无比之高，大家挣的钱也别干别的了，全都用来盖房子了。

风雪的问题也是一样。可能大多数时候没有风雪，有时候有小风、小雪，有时候有大风、大雪，极其罕见的时候还有台风、暴雪。怎么取舍也是一样的道理。标准太低则不安全，标准太高则不切实际、太过浪费。

怎么做才合理呢？工程设计没有100%保证这一说，只有基于概率的可靠度保证。比如，我把你家客厅的设计基准期定为1年，可靠概率设为90%，然后统计一下你家客厅1年内每天的实际承载重量。一年365天，共有365个统计数据，基本符合正态分布。然后我取相当于90%的那个分位值，一般差不多是平均值加上1.5倍的标准差。这个值就作为你家客厅的承载重量设计取值。也就是说，这个值比你家客厅1年中90%的天数里的实际承载重量要大。

当然，把你家客厅的设计基准期定为1年是不太合理的。因为1年的时间可能没有足够的代表性。可能你明年生了个小宝宝，人来人往就多了；或者后年把房子卖了，新房主是个书痴，客厅里堆的全是书。这些情况都需要考虑，因此， 设计基准期越长，越能代表各种可能性，越能尽可能多的代表不同情况。但基准期定的太长也没意义，社会在发展变化，没有什么是一成不变的，设计理论、实际规范都要根据实际情况进行不断的更新。十多年前，谁家卫生间有浴缸啊？现在呢？好多人都买了铸铁的按摩浴缸。所以呢，定的太久没有意义，无法预见未来的可能性。 综合考虑，目前的规范把房屋建筑的设计基准期定为50年。

具体来说，我在设计你家客厅的时候，考虑的活荷载设计值是每平方米200公斤。因为经过实际的抽样调查、实际测量、统计，得出的全国范围内50年基准期内大约79.1%的概率，客厅每平米承载的重量不超过150公斤。考虑适当的放大，把设计值定为200公斤。

风雪也是一样，我们常常听到类似“50年一遇的大风”这样的说法。设计房子的时候，风荷载、雪荷载的取值，就是实际测算50年设计基准期内的风雪情况，然后取最大值。

地震同样也是如此。比如我们说“ 芦山县的设防烈度是7度0.15g”，这句话不等于说“ 芦山县不会发生7度0.15g以上的地震”，而是说“ 芦山县50年设计基准期内，可能发生7度0.15g地震的概率是10%以上”。也就是说，发生8度地震乃至9度、10度地震的可能性远远小于10%，但不等于绝对没有可能。简单说，把所有可能发生的地震排好，从烈度最小的到最大的，我们只管烈度比较小、发生概率非常大的那大多数（也就是7度0.15g及以下），剩下烈度比较大、发生概率极其低的那一小部分（也就是8度及以上）则属于小概率事件。

看到这里，有的同学会说了，这不就是不负责任吗？小概率事件难道就不管了？怪不得这么多房子倒了！你们这些工程师真是拿大家生命开玩笑！

其实，对于房屋结构设计过程，至少在理论上，你大可放宽心。因为工程实践不是理论科学，没有什么是准确值。你认为混凝土强度、砖的强度、钢筋的强度都是准确值吗？你认为你家每一块砖、每一根钢筋的强度都一样吗？当然不是，材料的设计强度也是用同样的统计学方法确定的。比如，C30混凝土的意思是，把这一批混凝土的强度统计出来，做一个正态分布，去掉最差的5%左右，剩下的强度全部高于C30。类似于你们班100个人，考试成绩各不相同，从后往前排，去掉倒数的5个，倒数第6名得了30分，你们全班就全部都被定义为30分，但实际上里面有不少80分、90分的，绝大多数也起码40分。也就是说，你家用的钢筋、砖头、混凝土的实际强度有很大的概率要远远超过它名义上的强度，再加上设计中的各种系数， 实际的效果是：在这50年内，你家房子90%的时间非常安全，10%的时间比较安全。但如果你硬要做到99%的时间非常安全，那这代价就大了去了，没有什么必要。

对于抗震设计来说，也是同样的原则，所谓的50年基准期内“小震不坏，中震可修，大震不倒”。如果你非要做到“中震不坏，大震可修”甚至“大震不坏”，技术上也没有太大的难题，但造价会非常之高昂。为了那个概率极低的大震，多花这么多钱值不值得？何况，抗震设计原则是“大震不倒”，而不是“大震随便”。这次的芦山地震就有类似的例子，填充墙破坏、门窗损毁、甚至部分楼面坍塌，但只要主体结构还在，没有垮塌，能够坚持着让人们安然撤离，这就基本上已经达到了预定的抗震目标。如果你一定要填充墙、门窗、女儿墙等等全部不破坏，也能做到，但不值得这么做。

有的同学又问了，50年后呢？50年后，可能一切都变了。大家可能要在家里放铸铁浴缸、放大的热带鱼缸、放硕大的各种科幻小说里才有的设备，风雪也可能因长期气候原因而发生变化，地震的可能性也可能因为长期的地质情况而发生变化，各种新材料、新技术也会不断出现。 汽车需要年检、维修、保养，这个大家都能理解，其实房子也是一样的。一味的加长设计基准期没有任何意义，还会因为不能准确预估未来的变化而造成大量不必要的浪费。合理的做法，是定期的检修、维护房屋，与时俱进，根据实际情况不断的改进、加固房屋。这样既能符合实际情况的变化，又能有的放矢，节约成本。

设计使用年限

设计使用年限， design working life，指的是结构不需要进行大规模维修就能按预定目标使用的时期。

不像设计基准期统一定为50年，设计使用年限可以分好多档，业主可以自由选择。比如修一个临时自行车棚，过几年就拆掉，那我可以把设计使用年限定为5年，各种设计要求可以相应降低。比如说抗腐蚀的耐久性要求，就可以适当低一些，反正最多5年后就拆掉了；抗震设计的要求，也可以低一点，因为50年内发生设防烈度地震的概率才10%以上，在这5年内就发生这样地震的概率更是要低得多。

一般来说，设计使用年限和设计基准期配套，都是50年，因为现在的设计理论、设计参数都是基于50年基准期的，换言之，只管这50年的情况。50年后，要根据50年后的情况进行维护、修理和加固。

如果业主认为该建筑极其的重要，或者说具有非凡的纪念意义，可以把设计使用年限定为100年甚至以上。严格说来，现在的设计参数是不适用的，因为反映的只是50年基准期内的情况。要设计使用年限100年的，就必须采用100年基准期的设计资料。比如说，100年内10%概率以上的地震烈度和50年内10%概率以上的地震烈度很可能是不一样的，想要设计使用年限100年，就应该采用100年内的数据，而不是50年内的数据。

但是很多时候，规范并没有给出100年基准期内的各种情况，所以，真的想要使用年限100年，采用的方法就是近似放大。先按50年使用年限取值，然后再统一放大，比如在内力计算的时候，重要性系数放大1.1倍。各种耐久性的措施，也要相应的加大，比如混凝土保护层厚度要加大、氯离子含量要降低。这也很好理解，结构要在不大修的前提下多服役50年，所以要留出充足的抵挡意外情况、抵抗腐蚀的余量来。

关于农村自建房

“农村最普通的泥瓦匠盖的房子使用寿命也不止50年啊！”我不知道这个论断的依据在哪里。至少我很少见到建于1963年的农村自建房。我出生的房子建于八十年代初，十年前屋顶就塌了，现在已经是残垣断壁了。

我在大学期间的假期，一个人做过一个田野调查，走了好几个村庄，实地调查了农村自建房问题。结合这些年来相关媒体的报道，我个人感觉， 农村自建房确实是一个很大的问题，基本是一个被现代工程科技、现代工程规范所遗忘的角落。类似于户口制度的城乡双轨制，房屋建设也是城乡双轨制， 广大农村地区的自建房根本就没有设计、规范、监理、抗震的概念。

对基础不重视、大量的底框结构、层高过高、构造柱圈梁设置过少甚至没有、楼面梁截面配筋过小、多数有二层悬挑、部分采用劣质材料……这些问题都很严重，但在一个个泥瓦匠团队中却被视作稀松平常。 大把的钱花在了装饰、装修、甚至风水等无关紧要的方面，却几乎没有人注意结构安全问题。

汶川震后，谢英俊还有其它团队在震区推广轻钢结构，取得了不错的成果。但可惜的是，绝大多数的震区重建还是在走老路。芦山地震来了，又重演了一遍悲剧……

我不知道出路何在，但这样的现实让我心情很沉重。

我期望有朝一日，我们也能有Engineers Without Borders 这样的公益组织，我们也能意识到，适当的技术援助或许比单纯的财物援助还要重要。

— 完 —
本文作者： 猪小宝

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