01. 技術核心優(yōu)勢:從“保命”到“保功能”的升級

傳統抗震設計依賴結構“硬抗”地震力，而減隔震技術核心為“以柔克剛”。具體來講，消能減震技術原理為在建筑結構的適當部位設置消能器（阻尼器），在地震作用下，消能器產生相對變形和相對速度為結構提供附加阻尼，以耗散或吸收地震輸入結構中的能量，達到減少主體結構的地震反應的預期目標；隔震技術原理為在結構底部設置隔震層，將上部結構和基礎隔離，從而減少地震能量向上部結構的傳遞。不同抗震結構體系基本原理如圖1所示。

▲ 圖1 不同抗震結構體系基本原理

2021年7月19日，國務院頒布第744號令《建設工程抗震管理條例》（后稱《抗震條例》），該條例自2021年9月1日起施行。其要求“保證發(fā)生本區(qū)域設防地震時能夠滿足正常使用要求”＝“提高設防水平”，可以理解為要求“三保護”即“保護結構構件＋非結構構件＋設備設施”。

減隔震技術能夠有效預防“超設防地震”，如2019年四川宜賓的6級地震，震中烈度為8度，而當地設防為6度，汶川地震震級為8.0級，震中烈度為11度，而當地設防為7度。一旦發(fā)生“超設防地震”，傳統建筑抗震“硬碰硬”的弊端凸顯，而三保護要求學校能夠正常上課，醫(yī)院正常治病救人等，建筑除了保障結構不發(fā)生損壞之外，內部裝修、設備、管道線路等也不發(fā)生損壞，而當前抗震技術中減隔震技術符合該要求。

02. 政策紅利:合規(guī)與品牌的雙贏

2.1 強制要求：

《抗震條例》第十六條規(guī)定：

▲ 圖2 《抗震條例》規(guī)定

高烈度設防地區(qū)指抗震設防烈度為8度及以上的地區(qū)。地震重點監(jiān)視防御區(qū)指未來5至10年內存在發(fā)生破壞性地震危險或者受破壞性地震影響，可能造成嚴重的地震災害損失的地區(qū)和城市。主要包括大部分高烈度設防地區(qū)；環(huán)渤海的經濟發(fā)達地區(qū)和城市、長三角、珠三角、大西南；各省省會城市、直轄市及經濟發(fā)達的區(qū)域都屬于這個區(qū)域?！皟蓞^(qū)”的大致分布情況如圖3所示：

▲ 圖3 高烈度區(qū)、地震重點監(jiān)視防御區(qū)的大致分布情況

2.2 激勵措施：

國家層面激勵措施：鼓勵社會資本投入減隔震技術研發(fā)和應用，地方政府可給予資金支持。

地方常見支持形式：

① 直接資金補貼：按工程造價比例、建筑面積或固定金額給予支持；

② 疊加綠色建筑獎勵：通過綠色建筑評分獲取容積率獎勵或疊加補貼；

③ 稅收優(yōu)惠：高新技術企業(yè)享受研發(fā)費用加計扣除（需符合認定條件）；

④ 審批便利化：優(yōu)先納入工程審批“綠色通道”，縮短辦理時限。

03. 適用場景:哪些項目適合“上車”？

減隔震技術雖然最初是為應對地震高烈度區(qū)設計的，但其應用場景遠不止于此，以下是一些其他重要應用場景：

① 上文提到的《抗震條例》背景下的“兩區(qū)八類”建筑；

▲ 圖4 某八度區(qū)教學實驗樓減震應用

② 場地條件差，復雜超限建筑，降低地震作用，提高抗震性能；

▲ 圖5 某八度區(qū)，III類場地，超限辦公樓減震應用

③ 強風地區(qū)高層建筑，降低風荷載作用；

▲ 圖6 某基本風壓0.9超高層消能減振粘滯阻尼器用于風振控制

④ 地標性建筑、超高層或大跨度場館、歷史保護建筑等項目，顯著降低地震作用或應對溫度變形；

▲ 圖7 某八度區(qū)大型體育館BRB減震應用

⑤ 超高層鋼結構住宅或大跨鋼結構連廊，改善正常使用功能；

▲ 圖8 某大跨連廊采用粘滯阻尼器+鉛芯橡膠支座

⑥ 功能敏感型設施，數據中心、精密實驗室、地鐵沿線建筑等對振動敏感的場所，隔震層可提供“微振動控制”，提升運營穩(wěn)定性；

▲ 圖9 某地鐵上蓋采用減隔震（振）系統

⑦ 加固改造項目等，利用減震或隔震達到減少加固量的目的。

▲ 圖10 上海某歷史保護建筑改造項目利用隔震技術

04. 成本拆解:如何實現“低投入、高回報”？

隔震支座、阻尼器及專項設計費用約占建安成本的3%~10%，此增量成本可通過以下方式對沖：

① 減少梁柱截面尺寸，節(jié)省鋼筋、混凝土用量，提高建筑使用面積；

② 縮短施工周期（減震結構對項目工期無影響，甚至可能是加快了工期；隔震結構對項目工期的影響則是體現在隔震層上，如采用裝配式隔震層可節(jié)省15%~20%工期）；

③ 國產替代方案：國產鉛芯橡膠支座性能已接近進口產品，價格低30%~50%，且供貨周期更短；

④ 爭取政府補貼或綠色建筑認證獎勵。

以高烈度區(qū)（8度）某住宅項目為例，傳統方案與隔震方案對比分析如下表：

說明：

表中鋼筋用量（①）與混凝土用量（②）指標對比范圍為傳統抗震方案與隔震方案的地上結構工程部分工程量差異，不含隔震層相關工程量；

隔震層工程量納入表中綜合建安成本（③），與項目情況關系較大，其成本受多重因素影響，包括但不限于：設防烈度、建筑功能類型、地區(qū)材料人工差異、建筑高度與規(guī)模、隔震層位置及形式、隔震產品選型、建筑設備特殊需求等。經工程實踐驗證，采用隔震技術的項目初期建安成本較傳統方案略有增加，但全生命周期成本優(yōu)勢顯著；

基于隔震技術帶來的地震響應降低，可減少主體結構構件尺寸，顯著提升建筑空間利用率，隔震層可創(chuàng)新性整合設備管線空間，實現功能復合化設計。建筑方案設計可突破傳統抗震限制，更注重提升美學價值、使用舒適度、功能適應性及人本體驗等高端需求，為建筑師創(chuàng)造更大的創(chuàng)作自由度。