苗晨琳

(山西省建筑科學研究院有限公司，山西 太原 030001)

0 引言

今年秋季山西中南部部分地區(qū)由于降雨量較大而形成局部災情，農(nóng)村部分房屋受到降雨的影響，出現(xiàn)了不同程度的損害。為了房屋救災款項的精準發(fā)放，我們配合行政管理部門對運城市垣曲縣的農(nóng)房受災情況進行了實地檢測，現(xiàn)對農(nóng)房受損情況進行分析，并對就此引發(fā)的相關(guān)問題做一些討論。

1 屬地自然條件與特征

垣曲縣境內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地理和自然條件都有很大差異，形成了當?shù)亟ㄖ问健⒔Y(jié)構(gòu)、材料的多樣化，存在于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的傳統(tǒng)民居各具特色，這種特色是生活在那片土地上的先民經(jīng)過與自然的不斷斗爭不斷改進的體現(xiàn)，是基于對特定自然條件的適應而產(chǎn)生的結(jié)果。建筑形式體現(xiàn)在綜合氣候等環(huán)境因素的基礎上，形成一種具有傳承特質(zhì)的文化認知；建筑結(jié)構(gòu)的特色各不相同，時間節(jié)點橫跨一個世紀；建筑材料的采用體現(xiàn)了當?shù)乜煞奖憷玫淖匀毁Y源狀況。

在傳統(tǒng)生產(chǎn)力的條件下，建筑物與自然環(huán)境的適應性較高，分析垣曲縣的自然條件，有利于了解掌握當?shù)剞r(nóng)房的建筑特征，進而有利于對受災農(nóng)房進行分析與修復。

1.1 區(qū)域地理特征

垣曲縣隸屬山西省運城市。行政上，東接河南省濟源市，東北與陽城縣、沁水縣毗連，北、西北與翼城縣、絳縣接壤，西銜聞喜縣，西南連夏縣，南隔黃河與河南省新安縣、澠池縣相望[1]。地理上，位居中條山脈東段，西、北、東三面環(huán)山，南臨黃河，中部為垣曲山間盆地，呈北部高峻，南部低緩，域內(nèi)多山地，且地勢落差較大。全境分山地、丘陵、平原三種地形地貌[2]。

1.2 區(qū)域氣候特征

區(qū)域?qū)倥瘻貛О敫珊?、半濕潤大陸性氣候，四季分明，春季干旱多風，夏季雨量集中，冬季少雪干燥[3]。地勢落差較大，小氣候差異明顯。垣曲縣地形復雜，山高谷深，降雨充沛，河溪眾多，大小河流30余條，均屬于黃河水系，多為常流河。垣曲縣年平均溫度為13.5 ℃，見圖1。全縣年均降水85 d左右，降水量548.1 mm。其中9月降雨量為116 mm，10月降雨量為50 mm(2009 年—2018 年)。其中，2021年10月份降雨量遠高于往年的平均值，導致人們在洪澇災害的預防上存在輕視，從而導致此次災害的發(fā)生，見圖2。

1.3 區(qū)域受災分布特征

當?shù)赜嘘P(guān)部門對洪澇區(qū)農(nóng)房受災情況做了初步審核，在此基礎上，我們對受災房屋進行了逐一入戶調(diào)查，并對其受損程度進行了定等分級，本文僅對受損程度達到主體結(jié)構(gòu)存在安全隱患的房屋進行分析。垣曲縣轄內(nèi)有11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)71個行政村，其中10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)47個行政村的174戶農(nóng)房受損情況較為嚴重，具體各鄉(xiāng)受損情況見圖3。由圖3可見，因降雨受損的農(nóng)房主要集中在長直、蒲掌、英言、歷山4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，因位于山地、丘陵地區(qū)，存在地質(zhì)災害，幾乎村村有損害，其中蒲掌鄉(xiāng)的受災房屋數(shù)量最多，達59戶，占總體受災房屋數(shù)量的近1/3。而其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)因處于平原地區(qū)，地勢平緩、地質(zhì)災害少、水域發(fā)達、泄洪方便等原因受災范圍較小，見圖3。

2 房屋損害分析

在山地、丘陵地區(qū)的農(nóng)房聚落多處于地勢相對平緩的山腰，受交通條件和生產(chǎn)力水平的制約，建筑材料一般就地取材，建筑形式與結(jié)構(gòu)也充分體現(xiàn)地域自然環(huán)境特色。此次我們在垣曲縣觀察到的農(nóng)房多采用石、土、磚、木為建筑材料，正房建筑多為外看是一層，實為一層半的特色建筑形式[4]。受災害的房屋多數(shù)建造時間在20世紀60年代～80年代，極個別房齡超百年，也有建造時間不足10 a的新建農(nóng)房。

2.1 受損房屋結(jié)構(gòu)分析

鄉(xiāng)村民居聚落形成時間較長，房屋修建無統(tǒng)一標準，只是以時代特征、個人喜好和財富能力等條件而決定，聚落整體風貌比較雜亂，加上居住位置比較分散，地質(zhì)地貌各具不同，房屋樣式多元化。為便于分析，我們對其進行歸納分類。

依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特征，將受災房屋分為土木、磚木、磚混、獨立窯洞、靠崖窯五種類型(見圖4)。其中，土木結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于外圍護結(jié)構(gòu)材料是否使用土坯，四面墻體全部由磚構(gòu)成為磚木結(jié)構(gòu)，有一面及一面以上的墻體使用土坯，則歸類為土木結(jié)構(gòu)；磚混結(jié)構(gòu)屋頂多為預制板，只有極少數(shù)為現(xiàn)澆混凝土；獨立式窯洞包括磚窯和石窯；靠崖窯一般為土窯。

依據(jù)建筑屋頂形式，將受災房屋分為坡屋面和平屋面兩種類型。坡屋面的建筑結(jié)構(gòu)包括磚木結(jié)構(gòu)和土木結(jié)構(gòu)；平屋面則包括磚混結(jié)構(gòu)和獨立式窯洞。而靠崖窯不包含在內(nèi)，其屋頂類型為崖面。

2.1.1 受災農(nóng)房結(jié)構(gòu)組成

受災農(nóng)房結(jié)構(gòu)組成見圖5，由圖5可見，土木結(jié)構(gòu)占總數(shù)的1/2左右，成為受災房屋的主體。據(jù)現(xiàn)場觀察，當?shù)孛窬拥慕ㄖY(jié)構(gòu)按照窯洞-土木結(jié)構(gòu)-磚木 結(jié)構(gòu)-磚混結(jié)構(gòu)的順序進行迭代更新，房屋隨著使用年限的增長出現(xiàn)的損毀是一個自然過程，建造年代較遠的房屋，正逐步喪失其使用價值直至被更新，受災房屋的建筑結(jié)構(gòu)組成正體現(xiàn)了這一規(guī)律。窯洞數(shù)量占受災農(nóng)房總數(shù)的10%，稀少的原因是目前還在發(fā)揮使用功能的窯洞數(shù)量較少，窯洞這種常見的農(nóng)房建筑形式正逐步走向沒落。磚混結(jié)構(gòu)是目前農(nóng)村民居的最新形式，采用了鋼筋、水泥等現(xiàn)代建筑材料，與傳統(tǒng)建材相比具有明顯的優(yōu)點。但其在此次受災房屋中仍占總數(shù)的15%以上，其中的原因，值得引起我們的重視。

2.1.2 受災房屋的屋頂形式組成

受災建筑的屋頂形式組成見圖6，由圖6可見，坡屋面是構(gòu)成受災房屋建筑屋頂?shù)闹饕问健＿@種建筑的屋頂是由木構(gòu)架、草席、瓦構(gòu)成，承災和抗災能力相對較弱，在降雨量增大時容易出現(xiàn)屋頂漏雨，在有滑坡泥石流危害時，容易發(fā)生垮塌。

平屋面中包括磚混結(jié)構(gòu)、磚窯和石窯，而土窯的屋頂為崖面，不在討論范圍內(nèi)。

2.2 受損房屋災害分析

根據(jù)房屋受損的情況，我們對災害位置進行統(tǒng)計，受損主要出現(xiàn)在地基、屋頂、墻體、主體結(jié)構(gòu)等部位。并對受損類型進行分類，其中，地基受損主要表現(xiàn)在，地基不均勻沉降后開裂或下沉；屋面受損體現(xiàn)為坍塌、受損、漏雨三種；墻體受損體現(xiàn)在倒塌、局部坍塌、開裂、受損、潮濕五處；窯洞受損主要體現(xiàn)為局部坍塌、開裂和窯腿受損三種；主體損害包括木結(jié)構(gòu)受損和房屋坍塌。墻體開裂與倒塌是房屋受災的主要現(xiàn)象，占比達50%，是災害的主要特征，對房屋是否重建起決定作用的地基、房屋主體受損占比近20%(見圖7)。

2.3 受災原因探討

我們對受災現(xiàn)場的觀察，并未發(fā)現(xiàn)因河流、山洪等大面積洪澇災害對房屋造成損害，受災原因與房屋及周邊密切相關(guān)。具體原因可以歸納為以下幾方面。

2.3.1 房屋周邊排水不暢及拒水能力不足

山體滑坡的土塊需及時排離房屋周邊，減少雨水下滲對地基的影響。在現(xiàn)場工作中我們發(fā)現(xiàn)，當?shù)胤课葜苓叺幕緵]用散水，不能起到疏水作用，還可以見到明顯低洼，更有落土或雜物影響排水，這加劇了房屋周邊墻體的雨水滲透，造成房屋地基下沉，影響了房屋的結(jié)構(gòu)，嚴重時造成墻體倒塌或房屋坍塌。

2.3.2 房屋周邊崖體邊坡滑坡坍塌

基于地形特點，當?shù)夭糠址课萆綁蚝髩εc土崖毗鄰，土崖或天然或人工形成，一般沒有人工護坡，在降雨量大，滲水量超出一定限度時，就會出現(xiàn)崖體坍塌或滑坡，直接或間接造成相鄰的墻體受損，嚴重時會波及整體房屋。圖8是一組典型墻體受損類型。

2.3.3 房屋日常維護不足

房屋在使用過程中可能出現(xiàn)程度不同的受損，比如瓦片破碎、椽檁斜向開裂等，這些受損地方如不及時維修、更換，在非常見自然條件下，受損程度就會加重，甚至會波及房屋整體的完好程度，造成房屋倒塌、損毀等重大災害。近年來，由于農(nóng)村居住人口的減少，特別是青壯年人口的減少，人們對農(nóng)村房屋投入的人力、物力、精力不斷減少，房屋日常維護工作存在明顯的不足，房屋抗災害能力減弱。圖9是一組典型屋頂受損類型。

3 山區(qū)房屋雨水災害預防措施探討

災后救災責無旁貸，但災前預防可減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查狀況，為預防和減少災害發(fā)生，提出以下建議供相關(guān)人員借鑒與探討。

3.1 強化屋面保護與排水

屋頂是房屋承接雨水的主體，保護和改善屋面狀況是預防雨水災害的主要環(huán)節(jié)。

3.1.1 人字坡屋面的保護與改善

以傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)人字坡為屋面的房屋目前仍是當?shù)孛穹康闹髁?，由于建筑材料的更替，人們愈發(fā)趨向傳統(tǒng)屋面低成本小面積維修，通過在原有屋頂外加蓋彩鋼板的方法，可以減少風、雨等自然因素對屋面的損害，延長原屋面的使用周期，當太陽能屋面等節(jié)能減排新技術(shù)更加成熟時再進行屋面更新。

而椽檁斜向開裂或梁柱局部開裂，受損較輕的Z可以直接用鋼條箍緊進行固定；受損中等的可以局部進行更換，更換材料可以選用木材或是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件等；受損較重的則需要將整個房屋屋頂全部掀開，重新搭建。

3.1.2 平屋面的保護和改善

磚混結(jié)構(gòu)是近30 a采用的新型民房結(jié)構(gòu)，屋頂多采用預制板結(jié)構(gòu)，容易使屋頂產(chǎn)生縫隙，留下安全隱患。可以采取用現(xiàn)澆板更換預制板的方法；或者增加圈梁和構(gòu)造柱用于穩(wěn)定屋頂預制板，同時重新更換屋面防水做法及材料。也可以結(jié)合城市平屋面的使用經(jīng)驗，采取類似于城市平改坡的措施，結(jié)合城市房屋建議在平屋面上加蓋彩鋼板臨時房，一方面避免屋面漏雨，另一方面可以增加家庭儲存空間，但要注意新屋面的排水與原屋面排水系統(tǒng)的承接以及原屋面防水，必要時應彌補舊系統(tǒng)的不足。

3.2 改善墻體防水保護

房屋墻體起著圍擋和支撐作用，不直接承接雨水。但當?shù)孛穹恐校菝娉鲩荛L度不足，雨水對有出檐的正立面的侵蝕，可見降雨對山墻、后墻的侵蝕嚴重，這種情況對當?shù)氐耐聊窘Y(jié)構(gòu)建筑的影響更大。為此，建議墻體由土墻改土墻外包磚的結(jié)構(gòu)，同時在墻體下部1.5 m左右的范圍內(nèi)，增加水泥保護層或抹灰加涂防水涂料，有條件的可參照城市舊房改造中的外墻外保溫措施，適應節(jié)能減排、碳中和的時代趨勢。

3.3 增強邊坡防護

位于山地和丘陵的農(nóng)房，其建筑的山墻或后墻都有土質(zhì)邊坡，但基本沒有按規(guī)范要求處理。因降雨導致的雨水侵濕土壤，從而導致邊坡山體塌落、滑坡或坍塌，輕者堵塞排水，重者直接損害墻體，更有甚者直接導致房屋坍塌。因此，按GB 50330—2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范控制邊坡坡度，并采用石、磚、砂漿等對邊坡進行處理，避免造成對房屋的直接或間接損害。

3.4 改善地面疏水能力

地面直接承接屋面雨水，排水不暢或散水寬度不足，致使雨水大量滲透而影響地基，造成下沉、開裂或倒塌。為此，按照GB 50025—2018濕陷性黃土地區(qū)建筑標準的要求，垣曲屬于濕陷性黃土地區(qū)，應對房屋進行散水處理，散水寬度不能少于1.0 m。同時用磚、石或水泥砂漿硬化院落，保證雨水及時排離房屋周邊，避免對地基造成不良影響。

4 結(jié)語

因降雨量大于同期水平而導致的農(nóng)房受損或倒塌的災害時有發(fā)生，在搶險救災的同時，我們也要進行反思，要對易發(fā)生洪澇和泥石流災害地區(qū)的農(nóng)房建筑進行日常維護，并預防災難的發(fā)生，盡可能的減少當?shù)剞r(nóng)民的財產(chǎn)損失，以及保護農(nóng)戶人身安全。在此，我們通過對構(gòu)成房屋安全的地基、場地、主體結(jié)構(gòu)以及圍護結(jié)構(gòu)等方面進行研究，以垣曲縣受災房屋為例，對農(nóng)村房屋承災風險進行分析，并提出一些具有可行性的預防災害的房屋維護措施，以此來提高農(nóng)房建筑的承災能力。