深圳龍崗一大廈有異響振動，高層建筑安全如何保障

5月18日，龍崗街道百富興大廈居民報警稱樓體有異響和振動。接報后，市、區相關部門及街道辦立即趕赴現場處置。該樓棟居民已全部安全疏散。相關部門組織專家第一時間啟動房屋結構風險監測及安全評估，有關原因正在調查中。

一、超高層建筑晃動事件

2019年，深圳賽格大廈發生了明顯的側擺晃動，引起了公眾的廣泛關注和媒體的報道。雖然最終確認是由桅桿風致渦激共振引發大廈振動，但是，因“5·18”賽格廣場大廈振動事件應急搶險工程而引起的經營損失約5500萬元，這一震動可謂損失巨大。

▲深圳賽格大廈晃動

2019年，西班牙塞維利亞城市摩天大樓晃動：位于西班牙塞維利亞的一座摩天大樓在2019年發生了晃動，引起了當地居民的恐慌。調查發現，晃動是由于大樓設計和施工中的缺陷導致的。

2018年，印尼雅加達摩天大樓晃動：印尼雅加達一座超高層摩天大樓在2018年晃動，引起了當地居民的恐慌。該大樓被認為是地震引起的搖晃，但后來的調查發現，主要原因是大樓建造過程中使用了廉價材料和違反了規定。

近年來，全球各地接二連三發生超高層建筑晃動事件，讓公眾不禁對超高層建筑的安全性產生了懷疑。此次百富興大廈再次提醒我們，超高層建筑的安全性是不容忽視的重要議題，應當加強超高層建筑結構監測和安全管理，實現對建筑的信息化監測、預警和安全保障響應管理體系，最大限度地降低建筑安全運營風險。

二、什么是建筑結構健康監測?

建筑結構健康監測指的是針對工程結構的損傷識別及其特征化的策略和過程。結構損傷指的是結構材料參數及其幾何特征的改變。

建筑結構健康監測是一種對建筑結構完全無損傷的科學監測方法，結構健康監測過程涉及使用周期性采樣的傳感器(智能結構診斷器)陣列獲取結構響應，損傷敏感指標的提取，損傷敏感指標的統計分析以確定當前結構健康狀況等過程。

▲建筑結構健康監測系統示意圖

特別聲明：萬賓科技致力于城市生命線監測儀器研發、生產和銷售，文中涉及軟件系統皆為友商提供。

三、為什么要進行結構健康監測?

超高層建筑因其投資大、結構形式復雜、建設工期長、施工工藝復雜、使用年限長等特點，超高層建筑使用期間受超常荷載、材料老化、構件缺陷等因素的作用，結構將逐漸產生損傷累積，從而使結構的承載能力降低，抵抗自然災害的能力下降。如遇地震、臺風等災難性荷載作用時，或者近年偶發性風致振動、環境振動源與建筑物結構固有頻率產生的共振效應作用，都將引發極為嚴重的危險事故，災情發生時將難以控制和評估。

超高層建筑結構安全監測和災情預警變得非常重要，因此全生命周期監測和診斷超高層結構的健康狀況，及時發現結構損傷，對可能出現的災害進行預警，評估服役結構的安全性、可靠性、耐久性和適用性具有非常重要的現實意義。

四、超高層建筑結構健康監測系統

WITBEE?萬賓?超高層建筑結構健康監測系統深度融合AIoT、5G/4G、北斗衛星導航、大數據、三維可視化等技術，通過智能結構診斷器、環境傳感器和視頻監控等感知數據，可根據位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、結構溫度和動態平衡等結構監測指標，及風力、溫度等外界條件，實現建筑物結構安全預警和健康度的快速評估，有效預知建筑結構變化趨勢，讓管理者隨時隨地了解和查看建筑物的運行狀況，強化建筑物結構安全監管工作，輔助管理者進行科學決策，減少風險事件發生。

▲ 建筑結構感知終端布署示例

五、超高層建筑結構監測內容

1、位移沉降監測

通過在建筑樓頂、主要承重結構位置安裝智能結構診斷器(含北斗)，實時監測建筑的位移沉降數據，形成數據模擬模型，為建筑的穩固性提供平臺解析。

2、傾斜監測

通過在建筑物中的主要承重結構，如墻、柱、梁等安裝智能結構診斷器，實現對支撐結構的傾斜監測，維護建筑安全。

3、振動監測

周邊建筑物會對房屋建筑造成影響，如工地施工、管線鋪設等振動，以及地震的振動造成房屋結構受損，在房屋周邊安裝智能結構診斷器，實時監測周邊地表的振動情況，維護房屋建筑安全。

▲ 高層建筑結構生命體征主要監測指標

六、超高層建筑結構監測儀器

智能結構診斷器 EN300-G2

SHM結構健康診斷技術，集成多種自主核心算法和邊緣計算能力，超低功耗設計，可對建筑結構(橋梁、隧道、房屋、廠房等)等進行實時監測位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、動態平衡和環境溫度等指標，結合萬賓開放平臺實時解算撓度、索力、裂縫、伸縮縫、車輛荷載和船撞報警等數據。定時監測電子羅盤(朝向)、海拔高度、GPS定位、天文授時等。

實時數據采集、數據趨勢分析和數據異常預警，提高對突發事件的應對能力，提升城市公共安全保障水平。強大的IoT彈性延展能力，讓每個單元相互獨立亦可組合拼圖，勾勒“一機一物一城”的數字孿生城市全景。

北斗高精度全球導航定位能力，國產芯片級底層數據安全加密防御能力，手機NFC近場通信，智能續航充放電管理能力。采用整體密封工藝，提高整體防水、防塵和耐高低溫性能，防水等級可達IP67。

七、總結

超高層建筑的高度和復雜性使其面臨著特殊的結構挑戰。建筑結構監測可以幫助及早發現和解決潛在的結構問題，確保建筑的安全性，提供實時的數據和警報，幫助建筑管理者和相關部門及時采取措施，防止可能的災難事件。