【睡前消息163】唐山、汶川、临汾，中国人还能不能用预制板？
大家好，2020年9月4日星期五，欢迎收看第163期睡前消息。为了庆祝电影《花木兰》即将在国内上映，我今天在承德市木兰围场做节目，请静静在线介绍新闻。
8月29日上午，山西临汾市陈庄村聚仙饭店举办寿宴，不幸发生建筑垮坍塌，现在已经29人遇难。倒塌的宴会厅是农民自建房，在一个院子上面加盖了预制板就变成大厅。
预制板曾经是中国地震伤亡的重要原因，1976年唐山大地震死亡24万人，之后唐山人一度把预制板叫做“棺材板”。后续的电影都特别突出了这个细节。汶川大地震的时候，再次出现预制板大量塌落事件，8万人死亡。现在又是预制板制造了大量伤亡，中国为什么不完全废除预制板建筑？
从唐山大地震到今天，人们骂预制板已经骂了几十年。但从工程师的角度来看，房倒屋塌是整个结构抗震体系的问题，不是预制板自身的问题。
预制板房屋的主要结构问题，是预制板直接搁在砖墙上，板与墙之间、墙与墙之间都没有承受拉力和剪切力的结构，只能对付垂直的静荷载。一旦被地震晃几下，墙很容易就倒塌，紧接着就是预制板掉下来砸死人。在这种情况下，就算楼板不是预制板，而是大面积现场浇筑的楼板，也会随着墙体倒塌而砸下来，而且比预制板砸得更狠，灾后救援更困难。
所以在唐山大地震之后，工程师们吸取了教训，也考虑到建筑成本，并没有完全放弃砖墙和预制板，而是给砖混住宅楼增加了构造柱和圈梁，用它们拉住承重砖墙。这样在地震中，墙就不容易四散倒塌，楼板直接掉下来的概率就小多了。只要预制板质量没问题，这就是一种性价比很高的建筑构件，问题在于过去建筑结构体系太简陋了。
但是也有很多地方政府禁止使用预制板，他们禁止的理由是什么呢？
这十几年来，中国经济发展很快，普通住宅楼也能用框架式结构了，淘汰预制板就像公交车淘汰三轮车，并不是三轮车本身出现了问题。另外，过去为了节省运费，很多预制板都是就地建厂生产，不是在正式的建筑材料厂生产，质量控制很差。所以地震中不仅仅有预制板整体砸下来的情况，还有预制板本身断裂的情况、暴露了钢筋太少的偷工减料问题。所以很多地方政府一刀切就禁止了，不过我这里还是要解释一下，预制板断裂的情况是存在的，但是不像一般新闻照片反映的那么多。大多数摄影记者缺乏工程尝试，拍摄的所谓断裂钢筋，往往是预制板边缘和墙体连接的“胡须筋”，并不能说明预制板本身出问题。
这么说，预制板建筑砸死人，主要是结构形式的问题，不是预制板本身的问题。但是唐山大地震到汶川大地震，中间隔了32年，汶川大地震到现在也12年了。为什么还有那么多建筑停留在砖墙上面搭预制板的水平上？
的确唐山死了人，汶川死了人，这次山西农村也死了人。但是要看到，1976年的唐山是中国排名靠前的大城市，市区GDP占了中国1/100；2008年的汶川是普通县城；这次出事的陈庄是完全的农村。预制板建筑问题爆发的典型地点不断向落后地区转移，一方面说明中国发展不平衡，另一方面也说明，从整个国家来看，建筑质量和设计思想的进步还是很明显的。
当然，必须承认，进步的速度还不能让我们满意。但是生产技术的进步本来就要受两个条件限制，一个是经济水平，一个是事故经验。残酷一点说，时间和伤亡是工程技术进步的前提。
大规模应用的工程技术，安全成本不可能无限追加，追求面面俱到，必然是什么也干不了。但是具体哪个方面危险性最大，只能根据实际经验来判断。比如船舶结构的抗浪等级，每次都是出现大浪破坏事故才会修改。
当然就算是古代人也知道，多花钱可以提升建筑抗震水平。但是，随着抗震等级的提升，每新增一级抗震能力，新增成本是指数化提升的。大多数建筑不是皇宫，必须考虑成本，所以建筑抗震是要根据当地的地质情况，根据地质活动数据，配套做抗震设计。今天各地的地震局，首要任务不是预测地震，而是不断做地震小区划研究，搞清楚当地可能发生的地震烈度，告诉工程师，当地建筑的抗震烈度等级要划到几级。
https://www.cea.gov.cn/cea/zwgk/1490515/xxgkml/1491025/zgdzjzfxxgkml2012n/1443277/index.html
而新中国成立最初的二三十年，没遇到过工业城市大地震的案例，没有现代建筑抗震经验。甚至连全国地质构造都不不太清楚，缺乏完整的地质活动观测体系，就算想防震，也不知道该怎么防。
直到唐山大地震之前，国内的建筑抗震研究主要方向是理论探索，主要具体内容是山寨苏联经验，可能的情况下，结合中国实际情况做一点修改。中国在1955年翻译了苏联《地震区建筑规范》，1956年编制了第一个全国地震烈度区划图，1957年提出了中国地震烈度表，1959年提出第一个抗震设计规范草案，1964年提出第二个草案。但直到这时候，抗震烈度区划都只是不成熟的草图。
1974年，距离海城地震只有一年时间，距离唐山地震只有两年时间了。国内才出版了第一个正式抗震规范，《工业与民用建筑抗震设计规范》，还是试行版，不可能根据规范把所有旧房子都推倒重建。接下来的海城地震预报准确，损失轻微，唐山大地震没有预报到，就出现了惨重伤亡。
1978年，根据海城、唐山的地震经验，中国推出了第一版正式的建筑抗震规范，但很不完善。现在建筑抗震设计的基本原则是小震不坏、中震可修、大震不倒，按照不同烈度做抗震设防，划分4类场地，给截面承载力设置抗震调整系数，这都是到1990年规范才有的内容。
汶川地震伤亡惨重，除了农民自建房水平低之外，还有一个问题是地震规模远超预料水平，震中附近的烈度远大于当地的抗震设防等级。可以说，以当前人类的知识水平，还无法避免汶川地震的重大伤亡。
2008年汶川地震后，清华大学、西南交大、北京交大的专家，分三批做了灾害调查。从灾后统计来看，结构体系越先进，建筑抗震效果越好；建筑修建时间越晚，抗震效果越好。这证明了我国建筑工业进步，抗震研究不断深入，以及规范不断完善的正面效果。有了汶川地震的数据，未来当地的抗震设防等级也会被提升一大截，至少在可预料的地震烈度下，不会再出现这么惨痛的伤亡。
再回头看这次餐厅倒塌事故，房子是村民自建房，性质上属于违规建筑。而且新闻也报道了，因为政府限制使用预制板，当地的预制板工厂积压了很多往年的产品，虽然没用过，但也算建筑垃圾。村民愿意买这种便宜货盖房子，但是设计和施工水平都差，最终导致了惨烈的事故。
有人说，预制板建筑，是我们从苏联引进的经验，国外的预制建筑有没有类似的事故？
预制建筑构件，源于装配式建筑。二战后，很多工业国需要重建城市。为了提高建设效率，尽快恢复经济，开始尝试用工业流水线的方式生产建筑。典型案例有马赛公寓，以及盒子式的67号住宅。
苏联的工业城市破坏也很严重，所以努力发展装配流水线，最典型的产品就是上世纪5、60年代的赫鲁晓夫楼。为了不安装电梯，节省成本，这些楼一开始都被限定在5层，后来才不断提高到16层。
赫鲁晓夫楼虽然住着不舒服，但极大满足了当时苏联的基本住房需求。而且在出厂之前，工厂对这些装配式建筑做了充分的结构性能测试，安全有充分保障。这些赫鲁晓夫楼现在已经用了六十年，开始老化，需要淘汰更新，但几十年来结构都没出大问题。
我国当时也从苏联学习装配式建筑的经验。1957年、1959年，在北京和上海建了试验性的装配式住宅。1959年从苏联引进大型壁板住宅设计经验后，北京、上海、沈阳、昆明和四川建了不少大板住宅。比如北京天坛小区，西南交大的宿舍。70年代还在北京修建了更先进的现浇与预制大板混合结构住宅。
但这些建筑物和唐山大地震、汶川地震那些倒塌房屋不同，是精细化生产的装配式建筑。苏联当年生产装配式建筑，像造汽车一样精细设计、精细施工，绝不仅仅是在露天条件下搞一批形式简单的预制板。
60年代莫斯科展会：埋入导管的混凝土预制板，镶嵌水管的单元墙体
70年代初，苏联捐给智利左翼政权一套建筑工业化流水线，组建了KPD工厂。到1978年为止，这个工厂一共给智利生产了153栋工业化住宅。建筑墙体都是整块浇筑的，所有的结构连接部分都有预留的加固措施，抗震性能比砖混结构要高多了，在智利这个地震最严重的国家都没什么问题。国内那种用砖墙支撑的预制板住宅不能和这种工厂化产品相提并论。
智利KPD生产的工业化住宅立面
智利KPD工厂
安装KPD工厂生产的混凝土面板，1970年代智利施工现场
KPD工厂预制板
南斯拉夫在60年代也开发出了IMS装配式建筑体系，1965到1982年修建了6万套住宅，以及大量学校、医院、办公楼、商店，建筑难度比小套住宅大多了。1969年和1981年，南斯拉夫斑亚地区发生大地震，这些建筑物都没出什么问题。
唐山大地震之后，1977年1月，南斯拉夫向我国赠送了整套IMS技术资料。国内研究机构消化这套技术资料的研究算是重大科研成果，拿到了1985年科技进步三等奖，1987年科技进步二等奖。今天国内的预制装配式建筑技术规范，很多内容都是来自南斯拉夫这套技术。比如成都珠峰宾馆、北京首都体育馆，都是这套技术的产物。
总之，工业流水线生产建筑这个思路本身没问题，发达国家建筑的预制装配率都很高，也都很安全。但高质量的装配式建筑，背后是高度机械化的生产，是严格的质量管理体系，是整体的预制构件相互连接。同样叫预制建筑，用搭积木做类比的话，这些工业国做的是乐高，国内那些民工砌砖，直接放预制板的建筑只能算是扑克塔。
（b站搜扑克牌+塔视频）
最近几年，国内在房地产高潮推动下，又开始大力推广装配式建筑。今天的装配式建筑，要在厂房里面做严格质量管理、像其他标准化工业品一样，精细化生产预制件，设计方面要用BIM三维软件完成所有细部构造设计，施工上也要用数字化管理，施工的全流程都可追溯。这样做出来的建筑，质量必然超过现场浇筑的单次产品。
工作室的高流同学之前就做过装配式的项目，不过他在考察配套生产企业的时候，发现有的工厂机械化率还很低，甚至很多生产环节还是把工程车开到厂房里施工，看不到流水线和统一的质量管理，只是比过去的生产套了一个厂房壳子。这说明我们的建筑工业还有很长的路要走。
韩国中央日报报道，8月10日，韩国国防部发布了2021到2025年《国防中期计划》，计划从明年开始，五年内投资2540亿美元扩充军备，相当于中国两年的军费。
按照这个计划，韩国准备从明年开始修建3万吨级轻型航母，搭载20架F35B，同时计划建造3艘4000吨级核潜艇，6艘迷你宙斯盾舰，增强弹道导弹和巡航导弹力量，发射小型侦察卫星。
督工，韩国这个海军扩张计划看起来远远超出了中等国家水平，尤其是核潜艇和航空母舰看起来很扎眼，他们搞这个计划有什么目的呢？
扩建海军是韩国几十年来的一贯政策，并不是文在寅突发奇想。韩国想要航母、核潜艇很久了。
90年代苏联解体的时候，很多技术和设备可以随便卖。比如说韩国三八线附近就有一支快速反应部队，装备苏联的T80坦克和苏联步兵战车。1994年，韩国就从俄罗OKBM设计局购买了潜艇小型反应堆设计制造技术。2003年，卢武铉政府暗中出台了核潜艇研制计划，但是当时韩国技术水平不行，没法造3000吨以上的中型潜艇，苏联发动机技术暂时闲置。
而且根据《美韩核能协定》，韩国不许对铀浓缩与核乏燃料进行再处理。就算苏联提供的潜艇反应堆技术能用上，韩国也没有核燃料。所以造核潜艇的计划停下来了。
2018年文在寅上台后，这两个限制都有了突破。
首先，这些年韩国造舰技术进步很大。韩国海军自行设计建造了KSS-III型潜艇，排水量3700吨，虽然用的还是柴电动力，但起码验证了设计、建造大型潜艇的能力。
其次，朴槿惠在2015年与美国重新修订了核协定。修订后，韩国铀浓缩上限被上调到20%，对核物质处理的时候有了一定自主权，不需要全都征求美国同意，只需要在协议期内获准美国的“长期同意”就行，核潜艇的燃料问题也算是解决了。
现在各方面条件都成熟了，文在寅延续几个前任的政策，正式宣布了核潜艇计划。当然，核潜艇不是那么好造的，韩国能不能顺利突破技术难点，还有待观察。
航母计划也一样。早在2012年，韩国海军就在研究，在中日都有航母、准航母的情况下，韩国是不是要造轻型航母。研究结论是，韩国海军需要用航母，以应对紧急情况，维护国家安全。
对此，韩国准备了一个“三步走”计划。第一步先改造海军最大战舰独岛舰，让飞机上舰，第二步把独岛二号舰改造成多用途直甲板登陆舰，积累轻航母结构经验。最后是第三步，在2028年到2036年间，造两艘3万吨级轻航母。
2018年，独岛二号舰“马罗岛”号正式下水，排水量1.4万吨，可以作为两栖登陆舰使用，能搭载直升机和2艘气垫登陆艇。也就是说，韩国航母计划的第二步基本完成了。
现在文在寅宣布这些海军计划，都是惯性延续韩国海军政策，并不突然。
那为什么历届韩国政府都这么想扩建海军呢？韩国有这么迫切的需求吗？
韩国对自己扩张海军的计划，给出了三个理由。
第一，要防备朝鲜海军；但这明显是胡说八道的理由。朝鲜虽然有七十多艘潜艇，看起来规模庞大，但这些潜艇都是二战末期产品的底子，只能在近海活动，战斗力非常有限。韩国只需要用常规动力潜艇就足以压制，不需要核潜艇和航母。至于水面上的战斗力，朝鲜最大的船也不到2000吨，根本不能和韩国的武器相提并论，更用不着航空母舰去对付。
第二个理由是韩国经济高速发展，海外利益越来越大，需要远洋防护力量。这听起来有点道理，但仔细分析也站不住脚。韩国国会评估这个理由，说韩国的贸易关键点是马六甲、霍尔木兹海峡这些海上要道，这都要靠韩美同盟、亚洲外交合作来提供安全保障。现在韩国所需的国际海上贸易秩序是靠美国维护的，美国只要不倒，韩国不用担心海上安全，要是有一天美国都靠不住了，韩国就算海军再扩十倍也没用，所以国会认为海军扩建纯属乱花钱。韩国国会都不信的理由，其他国家当然也不信。
韩国扩充海军的第三个理由是周边国家海军在不断扩张，韩国只有扩建海军，才能保持制衡和威慑。这可能才是真实的理由。至少日本人是这么想的。
这些年，韩国和日本就独岛问题发生过多次外交冲突。所以日本非常担心韩国的海军发展。每次韩国说要造核潜艇，日本马上就会跳起来。在日本人眼里，韩国这就是冲着自己来的。
日本的逻辑也很简单。韩国对付朝鲜用AIP系统的常规动力潜艇就够了，还能省钱。搞核潜艇必然是为了远洋作战，假想敌必然是日本。韩国核潜艇的设计目的之一，就是执行深海任务，而韩国周围的深海，只有东部平均水深1750米的日本海，所以日本人最担心这东西。
日本人还有个更大的脑洞。现在韩国是左翼政党掌权，万一左翼长期把持政府，说不定哪天朝鲜半岛突然就统一了。北方有核导弹，南方有核潜艇，凑一起就是核威慑大国，到时候核威慑半径里最弱的国家就是日本。所以日本必须提早防范。
这剧情看起来有点像电影《铁雨》系列的剧情。韩国现在GDP比俄罗斯高，也算世界主要经济体了。在东北亚错综复杂的局势中，朝鲜半岛还在维持着冷战局势，南北两个政府都很没安全感，都希望用军事扩张提高话语权。朝鲜发展核武器希望自保，韩国希望在美国主导的西太平洋体系中拿到更多的筹码，换来更多的政治自主权。这种不安全感变成现实的军备扩张，中国和俄罗斯可能还无所谓，日本是最受不了的。
韩国作为一个半岛国家，本来应该发展陆海复合型经济体，但朝韩关系紧张，陆地交通断绝，韩国几乎变成了海洋型经济体，军事上却是以陆军为主，所以海军短板问题一直是韩国的心病。现在韩国虽然提出了雄心勃勃的海军扩军计划，但韩国毕竟是个没有海军传统的国家，大干快上的扩军，就算短期见效，长期上的效果也有待观察，很可能到最后会变成个沉重包袱。
好，今天在木兰围场播报的的睡前消息到此结束。我们周日再见！