北京泰中抗震技术实施有限公司高级工程师陆建衡潜心研究的抗震低层楼房加层结构技术，让人们看到了不拆除旧建筑物便可进行改造的新路子。

2007年12月13日，国务院发展研究中心中国发展观察课题组在京召开会议，力推低层楼房加层技术，认为这一技术为我国建筑业的节能减排开创了一条新路。
矮楼如何长高

国务院第二招待所、德州市人民政府办公楼由原来的4层变成了8层;中央党校、首都师范大学教学楼也由原来的2层变成了4层……一些“矮楼”没有被拆除，反而“长高”了、且旧貌换新颜。“矮楼”是如何“长高”的？这得益于抗震低层楼房加层结构技术。

低层楼房加层，顾名思义，在原有旧建筑的基础上，让其成倍地增加层数。不过，房屋加层并非新楼和旧楼的简单叠加。由于每个建筑都有额定的承载力，为了安全起见，加高后的建筑物的重量不是直接压在旧建筑物上，而是采用铁路桥梁和建筑框架的组合结构，即刚柔性抗震特殊结构，在旧建筑物四周增设承重基础立柱和大梁，将旧建筑物套住，使新增加建筑的整体结构与旧建筑分离。

新楼层在开始时会发生沉降，而旧楼层则已经稳定。虽然新楼层沉降幅度每年只有几毫米，仍会使重量落在旧建筑上。新加层结构上重下轻、上刚下柔，给加层结构留下严重隐患（尤其是7度地震设防以上的地区和城市）。为此，在建筑加层的时候需要一个滑动连接器将新旧建筑物连接起来，以增强加层整体结构的稳定性。

建筑物加层后会出现受力不均，从而造成新旧结构摆动（震动）不一致，为此，需要设置“建筑物隔震减震装置”和“建筑物消震装置”。

技术案例展示

多年来，此技术在中央党校、国务院二招、首都师范大学教学楼等工程改造中实施应用，取得了成功。经过长达3到10年之久的工程安全和使用考验后，证实了发明专利技术的先进性和可靠性，并取得了很好的社会效益和经济效益。

该技术已被列为北京市重大科技成果推广计划、建设部新产品与技术成果推荐目录；建设部“十一五”《技术公告》首批推广应用技术；建设部国家康居示范工程发明专利技术，建设部全国民用建筑工程设计技术措施。陆建衡先生的《低层楼房加层结构》论文荣获“跨世纪的中国科技”论文奖。

部分项目案例列表
　 项目名称　 　 　 　 　 　 建设时间　 　　 　 　加高情况
　 国务院第二招待所　 　 　 　1996-1997年　 　 　 4层加4层
　 中央党校 　 　 　 　 　 　 1991年 　 　 　 　  2层加2层
　 首都师范大学教学楼 　 　 　2000-2001年 　 　 　2层加2层
　 河南南阳市政府大楼 　 　 　1993-1994年 　 　 　4层加3层
　 德州市政府办公楼 　 　 　 1997-1998年 　 　 　 4层加4层
　 山西省交通厅办公楼 　 　 　 　 1995年 　 　 　 4层加7层
　 本溪市政府办公楼 　 　 　 　 　1994年 　 　 　 6层加6层
　 三门峡市住宅楼 　 　 　 　 　 1996年 　 　 　  3层加3层

“长高术”的核心技术条件

核心技术1 新旧建筑连接器　 连接器主要是起到连接新旧建筑的作用。该连接器设置在加层立柱与旧建筑物楼板处的挑梁中，连接器的一端与加层立柱的挑梁连接，另一端与旧建筑每层楼板处的圈梁钢筋连接，如旧建筑物没有圈梁，应在旧建筑每层楼板横墙上设置两道钢板。

核心技术2 建筑物隔震减震装置　 该装置设计安装在加层结构立柱下桩基础中的承台部位，也就是将桩基础的承台分为上承台与下承台两部分，装置就安装在上下承台之间，处于完全封闭之中。

核心技术3 建筑物消震装置　 建筑物消震装置设计安装在加层结构与建筑物四周的一定范围内，置于地面以下、旧建筑物基础地面以上的位置，形成了一个封闭的消震坑，将建筑保护起来。

核心技术4 承重梁　 承重梁位于旧建筑的上方，其两端与加层立柱相连。当旧建筑跨度小时，可用直线梁；旧建筑跨度较大时，可用变截面梁;跨度大时，可用双曲拱型大梁。

据介绍，建筑所处的抗震区不同，建筑加层所需的条件也不同。A.在非抗震设防区，加层结构中采用新旧建筑连接器，可不用隔震减震装置和消震装置。B.在6、7度抗震设防区，加层结构中采用新旧建筑连接器、隔震减震装置，可不用建筑消震装置。C.在8、9度抗震设防区，加层结构中采用新旧建筑连接器、隔震减震装置，并采用建筑消震装置。

什么样的建筑可以“长高”？
什么样的建筑可以“长高”？ 陆建衡说，抗震低层楼房加层结构技术适用于20世纪50年代以来所建造的2-6层以上砖混结构、框架结构的工业与民用办公楼、教学楼等旧建筑加层改造。
陆建衡特别指出，如采用常规框架结构、钢结构、排架或桁架结构加层设计，将无法解决新旧建筑在地震中共同同步振动，新旧建筑沉降不一样，而发生相互冲撞所造成的严重后果。
那么，对加层的建筑有什么要求？陆建衡认为，为满足加层结构连接器对新旧建筑物的连接要求，原建筑物应为框架结构，且建筑物为每层有圈梁的砖混结构；如果建筑为没有设置圈梁的砖混结构，需要对原有建筑每层楼板处用钢板加固。

他还指出，建筑物已经使用了30-50年，建筑结构及建筑物基础都应完好，即无威胁建筑使用安全的不均匀沉降和结构破坏。

长高几层，谁说了算？

旧建筑物能长高几层，到底谁说了算？陆建衡说，一般情况下，加层结构能在旧建筑物上加多少层，要根据旧建筑的高度（层数）和体型来确定。有些建筑还应根据不同条件而定，要看地质条件，如地下水、沙流、上层、岩石等。另外，在不同地震设防地区也有所不同。

陆建衡提出了加层限值的几个参数;非地震设防区，可在旧建筑高度（层数）的基础上增加1-3倍，比如，旧建筑为3层，可增加为6-9层。6、7地震设防区，增加1-2.5倍高度。8、9地震设防区，增加1-2倍高度。

加层改造需注意什么？

由于建筑结构工程的施工主体是针对旧建筑的加高和改造，因此，必须注意对旧建筑物的安全保护，对其住户和办公人员的人身安全采取保护措施，如设置安全通道等。

加层结构的基础主要是采用桩基础承载，对桩基础的施工要特别注意:不能用机械成孔和打桩，避免扰动旧建筑物基础与地基;遇到地下水位时，不能抽水施工，以免改变旧建筑地基应力状态，造成基础下沉;深桩基时，采用地基加固加强技术，解决基础施工，严禁抽水施工。在加层桩基施工中，必须做好对旧建筑物基础的保护，如遇加层桩基与旧建筑物基础交错时，必须先对旧建筑物基础先行加固加强措施后，方可进行加层桩基础的施工。

关于加层立柱的施工，由于靠近旧建筑物，因此，要对旧建筑四周采取安全防护措施，避免损坏旧建筑物和旧建筑物中住户的安全（办公室、教学设施等）。

加层承重大梁是在旧建筑屋顶上空施工，要注意对旧建筑屋顶的保护，避免施工渗水，影响旧建筑物的正常使用。
另外，对旧建筑物加固改造时，要严格按施工图设计和施工说明进行施工。涉及到隔震减震装置、连接器和消震装置的施工时，严格按设计施工图和施工要点说明进行安装施工验收。

预测：技术前景在哪里？

如果从改造的直接经济效果看，与传统的大拆大建方式相比，这一低层楼房加层方式不仅可以节省30％－60％的工程投资，缩短工期一半以上。

通过分析社会效益，我们发现，该项技术通过空间开发不占用大量的土地，保护了国土资源;在原有建筑物不用拆迁不用搬移的基础上实施加层技术，不影响原有建筑物的使用，给人们因拆迁造成的不便和损失的风险降为零；此项技术不用拆除原有建筑物就可实施，不会因拆除的建筑垃圾无处堆放而造成的污染环境，保护了我们的生活环境，为国家和人民节约了大量的能源。

从技术的应用范围看，前景广阔。通过改造城市核心区商场、写字楼，增加营业空间；开发旅游热点地区的酒店、宾馆、招待所提高其接待能力；改造老旧住宅楼缓解经济适用住房建设压力；名胜古建筑的加固与保护，改善机关办公条件；大都市建设高架路，缓解城市交通压力。另外，现在一些开发商有钱，却苦于拿不到地，加层技术的实施让房地产“空间开发”成为可能，也能使土地增值。

链接：背后故事 ——专利发明人陆建衡其人其事

抗震低层楼房加层结构技术的专利发明人陆建衡先生，是我国有突出贡献的土建高级工程师。他出身于建筑世家，其父陆韫山是我国著名的铁路土木建筑专家。二十多年来，他致力于房屋抗震结构的研究，取得了丰硕成果。此项高新技术荣获中国、美国和英国发明专利权。

过去数百年来，城市旧建筑物的更新改造，大多是拆除重建，这样不仅造成数万亿资产的巨大浪费，而且带来了大量搬迁的社会问题，更主要的是：在旧建筑物大拆大建中，产生的大量建筑垃圾还严重污染城市周边的生态环境，这一世界性的难题，终于被当代中国的科技专家攻克了。

如今，陆建衡陆担任泰中抗震技术实施有限公司董事长，并且他成立了北京泰中空间房地产开发有限公司，开创了一条全新的“空间房产开发”的新途径，也是目前领先于国际市场竞争中的唯一独特的一种新型房地产开发方式。
陆建衡所说的“空间房地产开发”， 与以往的房地产开发方式不同。因为传统的房地产开发方式需要占地才能进行房地产的开发，而在城市中大量的旧建筑群上空进行“空间房产开发”，其经济效益比占地和大拆重建（搬迁）房地产开发有着很大的比较优势，可解决目前政府难于解决的问题，使昂贵的拆迁费，搬迁费得到节约投资30%至60%、提前工期50%。为此，“空间房地产开发”被誉为“一场即将发生的房地产革命”。

目前全国有不少房地产公司与陆建衡进行了接洽。而他也在自寻资金渠道。他透露，目前正在争取国际同盟环境保护基金会的资金。

链接：城市旧建筑的发展阶段及命运

1 建筑业发展的阶段
世界上经济发达国家的建设大体上经历了三个阶段。第一个阶段是大规模新建，第二个阶段是新建与维修改造相结合，第三个阶段重点转向旧建筑的维修改造。
在英国，1975—1980年间，新建工程数量和费用减少，建筑维修改造的项目却逐年增加，1978年用于投资改造的费用是1965年的3.76倍，1980年建筑物维修改造工程占英国建筑工程总量的三分之二。
在瑞典，20世纪80年代，建筑业首要的任务是对已有建筑物进行更新改造。
在美国，新建筑业开始萧条，而维修改造业兴旺发展，美劳工部在2000年曾预报，旧房维修改造业将是最受欢迎的九类行业之一。
日本建设省从1981年至1984年用四年时间组织进行了提高建筑物使用寿命的技术开发项目，以防为主，从建筑立法、设计、施工和改造四个方面入手，解决建筑物的寿命问题，并已制订了一系列法令和标准。
在我国，20世纪80年代城市改造的一个特点就是成片地拆除旧建筑,很多都没有考虑到对历史和文化的保护和尊重,没有考虑到拆除建筑对环境的破坏。目前建筑业的发展已进入第二阶段。许多大城市正在进行新一轮的城市更新与改造，城市基础设施的建设、城市交通设施的建设、城市的开发建设都呈快速增长之势。

                           加层改造后的首师大教学楼

2 建筑改造策略及命运
　 目前，建筑界对于原有建筑功能已经消失、被人们逐渐废弃的旧建筑，通常采用如下策略:
　 第一个策略是，对于大量陈旧且无保留价值的建筑采取彻底拆去重建的方式，如:居住区拆迁重建。 第二个策略是，对于遭到严重破坏的文物建筑采取在遗址上重建，努力恢复其原貌，如:圆明园工程。第三个策略是，对于在某一区域有一定的标志性、景观性的旧建筑采取整体保护，局部改造或室内更新，使其适于新的功能需求。
　 不同的策略选择，让建筑的命运不同:被拆除，建筑生命就此结束，重新成为一片空地，等待再次开发;现状被保存，但是建筑生命就此冻结，这样的建筑往往是为了保留的，像是遗址或者比较重要的古迹;通过被赋予新的使用功能进行适当的再利用改造，建筑生命得以延续，功能也会随之发生质的改变。

3 旧建筑改造之路
　 每个城市都有自己的发展史，如果一个城市的文脉及其历史连续性地遭到破坏，也就失去了城市个性与历史的厚重感。相当一部分旧建筑仍还具有一定的社会价值、文化价值、经济价值、生态价值，要予以保留。其中某些旧建筑可以经过改造再利用，成为区域性标志建筑。
　 有学者认为，由于历史原因，我国许多产业类建筑建设于规划失控的年代，占地大、建筑密度小，建筑标准低，布局不合理，土地利用不经济，更重要的是它们大多不符合今天城市规划的要求。此外，还有不少工厂是在“文革”时期违章建设、见缝插针、占据了民居、园林和文物的建筑 ，必须采取迁、关、并、拆等综合手段来加以整治。
　 当然，对于有利用价值的旧建筑，在不破坏城市文脉和环境肌理的条件下，进行改造更新，可以有效完善城市服务功能，增强城市发展历史的厚重感，体现城市的可持续发展，从而造福广大市民。比如美国的巴尔的摩内港、波士顿昆西市场、悉尼达令港、岩石区，都是通过对传统产业类城市用地和建筑的改造再生的，获得了社会经济和环境改善的“双赢”成功，有效地推进了城市经济的发展。
　 总体来看，我国城市建设发展正在摒弃现代建筑运动中出现的大拆大建的“激进式改造”方式，采取渐进式改造和保护相结合的方式。
　 业内人士认为：由于建筑改造和保护还必须与政府的政策制定、开发商的理解和合作、社会公众参与等紧密结合在一起，这一点在我国尚任重道远，还有一段很长的路要走。