深圳龙岗一大厦有异响振动，高层建筑安全如何保障

5月18日，龙岗街道百富兴大厦居民报警称楼体有异响和振动。接报后，市、区相关部门及街道办立即赶赴现场处置。该楼栋居民已全部安全疏散。相关部门组织专家第一时间启动房屋结构风险监测及安全评估，有关原因正在调查中。

一、超高层建筑晃动事件

2019年，深圳赛格大厦发生了明显的侧摆晃动，引起了公众的广泛关注和媒体的报道。虽然最终确认是由桅杆风致涡激共振引发大厦振动，但是，因“5·18”赛格广场大厦振动事件应急抢险工程而引起的经营损失约5500万元，这一震动可谓损失巨大。

▲深圳赛格大厦晃动

2019年，西班牙塞维利亚城市摩天大楼晃动：位于西班牙塞维利亚的一座摩天大楼在2019年发生了晃动，引起了当地居民的恐慌。调查发现，晃动是由于大楼设计和施工中的缺陷导致的。

2018年，印尼雅加达摩天大楼晃动：印尼雅加达一座超高层摩天大楼在2018年晃动，引起了当地居民的恐慌。该大楼被认为是地震引起的摇晃，但后来的调查发现，主要原因是大楼建造过程中使用了廉价材料和违反了规定。

近年来，全球各地接二连三发生超高层建筑晃动事件，让公众不禁对超高层建筑的安全性产生了怀疑。此次百富兴大厦再次提醒我们，超高层建筑的安全性是不容忽视的重要议题，应当加强超高层建筑结构监测和安全管理，实现对建筑的信息化监测、预警和安全保障响应管理体系，最大限度地降低建筑安全运营风险。

二、什么是建筑结构健康监测?

建筑结构健康监测指的是针对工程结构的损伤识别及其特征化的策略和过程。结构损伤指的是结构材料参数及其几何特征的改变。

建筑结构健康监测是一种对建筑结构完全无损伤的科学监测方法，结构健康监测过程涉及使用周期性采样的传感器(智能结构诊断器)阵列获取结构响应，损伤敏感指标的提取，损伤敏感指标的统计分析以确定当前结构健康状况等过程。

▲建筑结构健康监测系统示意图

特别声明：万宾科技致力于城市生命线监测仪器研发、生产和销售，文中涉及软件系统皆为友商提供。

三、为什么要进行结构健康监测?

超高层建筑因其投资大、结构形式复杂、建设工期长、施工工艺复杂、使用年限长等特点，超高层建筑使用期间受超常荷载、材料老化、构件缺陷等因素的作用，结构将逐渐产生损伤累积，从而使结构的承载能力降低，抵抗自然灾害的能力下降。如遇地震、台风等灾难性荷载作用时，或者近年偶发性风致振动、环境振动源与建筑物结构固有频率产生的共振效应作用，都将引发极为严重的危险事故，灾情发生时将难以控制和评估。

超高层建筑结构安全监测和灾情预警变得非常重要，因此全生命周期监测和诊断超高层结构的健康状况，及时发现结构损伤，对可能出现的灾害进行预警，评估服役结构的安全性、可靠性、耐久性和适用性具有非常重要的现实意义。

四、超高层建筑结构健康监测系统

WITBEE®万宾®超高层建筑结构健康监测系统深度融合AIoT、5G/4G、北斗卫星导航、大数据、三维可视化等技术，通过智能结构诊断器、环境传感器和视频监控等感知数据，可根据位移、沉降、倾斜、加速度、振幅、频率、结构温度和动态平衡等结构监测指标，及风力、温度等外界条件，实现建筑物结构安全预警和健康度的快速评估，有效预知建筑结构变化趋势，让管理者随时随地了解和查看建筑物的运行状况，强化建筑物结构安全监管工作，辅助管理者进行科学决策，减少风险事件发生。

▲ 建筑结构感知终端布署示例

五、超高层建筑结构监测内容

1、位移沉降监测

通过在建筑楼顶、主要承重结构位置安装智能结构诊断器(含北斗)，实时监测建筑的位移沉降数据，形成数据模拟模型，为建筑的稳固性提供平台解析。

2、倾斜监测

通过在建筑物中的主要承重结构，如墙、柱、梁等安装智能结构诊断器，实现对支撑结构的倾斜监测，维护建筑安全。

3、振动监测

周边建筑物会对房屋建筑造成影响，如工地施工、管线铺设等振动，以及地震的振动造成房屋结构受损，在房屋周边安装智能结构诊断器，实时监测周边地表的振动情况，维护房屋建筑安全。

▲ 高层建筑结构生命体征主要监测指标

六、超高层建筑结构监测仪器

智能结构诊断器 EN300-G2

SHM结构健康诊断技术，集成多种自主核心算法和边缘计算能力，超低功耗设计，可对建筑结构(桥梁、隧道、房屋、厂房等)等进行实时监测位移、沉降、倾斜、加速度、振幅、频率、动态平衡和环境温度等指标，结合万宾开放平台实时解算挠度、索力、裂缝、伸缩缝、车辆荷载和船撞报警等数据。定时监测电子罗盘(朝向)、海拔高度、GPS定位、天文授时等。

实时数据采集、数据趋势分析和数据异常预警，提高对突发事件的应对能力，提升城市公共安全保障水平。强大的IoT弹性延展能力，让每个单元相互独立亦可组合拼图，勾勒“一机一物一城”的数字孪生城市全景。

北斗高精度全球导航定位能力，国产芯片级底层数据安全加密防御能力，手机NFC近场通信，智能续航充放电管理能力。采用整体密封工艺，提高整体防水、防尘和耐高低温性能，防水等级可达IP67。

七、总结

超高层建筑的高度和复杂性使其面临着特殊的结构挑战。建筑结构监测可以帮助及早发现和解决潜在的结构问题，确保建筑的安全性，提供实时的数据和警报，帮助建筑管理者和相关部门及时采取措施，防止可能的灾难事件。