为何总有体育馆塌顶：暴雪之下掩藏多少行业沉疴

▲ 2023年11月7日，屋顶坍塌后的悦城体育馆。（ 新华社记者陈益宸 摄 / 图）

责任编辑｜何海宁

百余天内，黑龙江省齐齐哈尔市、佳木斯市发生两起体育馆屋顶坍塌事故，分别造成11人、3人死亡，其中13人尚未成年。

2023年7月23日，齐齐哈尔事故发生当晚，黑龙江迅速组织开展了各类学校、公益体育场馆建筑的安全排查，佳木斯桦南县主要领导曾在次日到悦城体育馆实地察看。105天后，11月6日，佳木斯迎来入冬前第一场雪，在领导落实过安全生产要求的体育馆内，悲剧再次上演。

此类大跨度屋顶垮塌并非仅有两例。南方周末记者梳理发现，近年发生多起钢结构屋顶坍塌事故：2022年4月，河南郑州一游泳馆屋顶坍塌，造成3死9伤；2021年11月，浙江金华一项目轻钢结构屋面坍塌，造成6死6伤；2021年3月，山东青岛一工地发生网架屋面坍塌事故，造成1死7伤；2019年5月，广西百色一钢结构楼顶坍塌，造成6死87伤。

这也并非中国特有。工程事故研究专家、北京城建集团前总工程师王禄川（化名）告诉南方周末记者，大跨度结构屋顶坍塌事故是世界各国建筑的通病，据其掌握的案例，法国、美国、加拿大等均发生过体育馆坍塌事故。“目前国内体育馆坍塌的案例比较少。”王禄川强调。

诸多场馆屋顶坍塌事故指向脆弱的大跨度钢结构这一设计形态，它是怎么从流行的建筑样式变成悬在人们头顶上的“达摩克利斯之剑”？

2023年11月6日，网友的目光集中到佳木斯这座刚建成5年便坍塌的体育馆屋顶上，据新华社报道，该体育馆屋顶结构为H型变截面钢梁结构。

成都东南钢结构有限公司总工程师刘永刚有19年相关从业经验，他告诉南方周末记者，这种结构在业内被称为门式钢架结构，即用H型钢做成门状的结构，可以形成二三十米的跨度，这样就不必设置很多柱子，通常用于小型体育馆、工厂厂房的设计，“佳木斯那个体育馆面积675平方米，用门式结构整体还是匹配的”。

“这种结构本身是没有问题的，简洁简便，而且是比较成熟的结构体系。”刘永刚解释，钢结构的韧性很好，强度也高，而且它能像搭积木一样快速建成，并得到很好的建筑效果，“它本身是优的，但要是用不好，就会出问题”。

刘永刚介绍，用好钢结构的第一步是设计，而设计的第一步是选型。能够满足大跨度功能的结构形式有多种，如门式结构、网架结构、桁架结构等，其中门式钢架结构用钢量最省，同时其加工和安装工艺比较简单，因此也是这三种结构里价格最便宜的。此次佳木斯坍塌的体育馆即为门式结构。

型选好后，下一步是计算荷载。荷载数值不同，决定了用钢量的大小，也决定了建筑的抗压能力。在东北地区，除了常规的风荷载、活荷载、地震荷载、积灰荷载等需要考虑外，针对经常出现的大雪天气，建筑设计规范有额外规定，即调高雪荷载。同时，为了使积雪更易下滑，屋顶坡度通常设计较大，但坡度的增加也意味着造价的增加。网传佳木斯悦城体育馆内部照片显示，H型钢梁撑起的屋顶坡度较小，也就是说，该屋顶更易堆雪。

建筑设计得是否安全，与设计师个人专业和经验有关，更与业主单位的预算和要求有关。刘永刚介绍，大型设计院的设计师会更有职业坚持，比如要设计出满意的、牢固的建筑，便会将所有不利因素叠加评估，进而设计出的方案也相对保守，用钢量自然也要增加。

对于一些追求利益最大化、尽快回本的业主单位来说，“听话”的小型设计院则是他们的优先选择。“有的业主单位抠成本，他会说这个给我再省一点，用钢量再给我降一点，外行指导内行。有的小设计院也要生存，他们就会去抠荷载，抠到规范的极限。”刘永刚说。悦城体育馆由佳木斯市建筑设计研究院设计，刘永刚称该设计院属于比较小的设计院，“只是设计院小，设计经验是否足（并不清楚）”。

“这种体育馆建筑设计的冗余度太低了，你往上堆点东西它就塌了。你花100块钱就能做到不塌，那你是愿意花101块钱，还是愿意花200块钱？”王禄川坦言，自己也能理解，“这种大跨度屋顶，不太可能把冗余度给得特别高，这样成本就太高了。像桥梁，增加10%的冗余度造价可能就增加50%。但也不能给得太低，5年就塌了，确实说不过去”。

2023年11月7日，悦城体育俱乐部负责人等已被警方控制。（新华社记者陈益宸 摄 / 图）

实际上，哪怕拥有一份完美的设计方案，也并不能保证建筑的安全。

东南大学土木工程学院教授冯若强疑惑，一座刚建成5年的体育馆为什么会倒？“头5年是房子最好的阶段，在设计的时候不可能不考虑雪荷载，但在这个时候倒了，问题还是蛮大的。”他告诉南方周末记者，如果设计图纸没问题的话，那么施工质量是否被严格把控了：“比如采购的钢是否符合强度要求，施工截面是否严格按照图纸要求，焊缝质量是否合格？”

从业内情况看，在钢构件的加工制造环节，同样可能存在质量隐患。刘永刚介绍，一些小型加工厂只有两三台机器，投资几十万元就可以加工，但它们往往没有规范的管理架构、质量管理体系和安全生产体系去把控产品质量。“比如，工厂从钢厂买回钢板后，用火焰切割成块，再进行焊接，形成一个个钢构件。在加工的时候，如果打孔打偏了，那么就需要用火焰再割大一点，这样就会损伤钢材，达不到原来的使用寿命了。”

正规企业则有一套完整的管理体系。刘永刚以自己所在的公司为例，“钢板买回来，我们要探伤、检验，加工成钢构件后还要自己检验和请第三方来检验，才能出厂”。

现场安装同样需要注意品控。安装过程中，如果操作不规范，也会造成质量缺陷，达不到设计使用寿命。“安装相当于汽车的总装，就是把加工好的钢构件带到现场安装，最好也要专业人员做专业的事。”刘永刚说，一些不正规的施工单位带着一帮民工干活，“昨天还在种地，明天就来安钢结构了。一个地方精度没调好，就开始安装下一步，动不动又割了，动不动又切了，就会产生误差累积”。

“优化”也是施工过程中常出现的问题。冯若强说，有中标施工单位为了多挣钱，在施工时将钢梁设计高度从600毫米“优化”成400毫米，将钢梁壁厚从20毫米“优化”成12毫米。为了在焊接环节节省人工，用低水平焊工替代工资高的好焊工。

刘永刚认为，低价中标是导致业内“优化”风气的直接原因。他发现，大公司的投标价格高于小公司20%左右，主要体现在管理成本、原材料成本和安装费用上，“我们行业协会也给总包、政府提建议，希望价格不要一压再压。价格太低，小公司去做，就会出现‘优化’、偷工减料等问题，最终一个‘利’字”。

可是，改变起来很难。“现在的难点还是在钱上，业主单位为了尽快投产，要求你抢工时，又要省成本。包括政府投资，也是在压缩成本，只要你没选便宜的，你就犯错误了。人不识货，钱识货的。”刘永刚感慨。

按照国家规范标准设计和施工的体育场馆也不能“高枕无忧”。在具体使用阶段，安全与否主要靠业主自觉，并无国家强制标准。“如果不能正确使用体育场馆，它就容易出现问题。在使用过程中，不要乱使用，屋顶不能上人你去上，屋顶没有其他荷载却追加一些荷载。”多位受访专家告诉南方周末记者，齐齐哈尔三十四中学体育馆坍塌原因人为因素更多，它的屋顶结构叫做螺栓球网架结构，因违规堆放吸水的珍珠岩，导致荷载过大，突然垮塌。

“像齐齐哈尔体育馆，就是典型的使用不当。”冯若强认为，悦城体育馆在坍塌的暴雪天气里，“作为运营者，你要么就闭馆，要么就额外注意。使用阶段运营者一定要有足够的安全意识，这是非常重要的”。

在混凝土、钢结构、铝合金等建筑材料中，钢结构具有致命弱点，是它的锈蚀问题，它更易氧化，氧化之后材料的性能会大大降低。很多坍塌事故都是由钢结构锈蚀导致，因此，钢结构房屋的养护非常重要。

“我们做的钢结构10-15年就要补刷一次油漆，检查螺栓有没有脱落。我们会建议业主每年检修，或过几年大检查一次，发现问题赶紧处理。”刘永刚说，但现在很多钢结构建筑修好之后，很难再次保养。“要么被吊顶遮住，要么被包在墙里，导致有的地方无法检修。要是出现杆件弯曲，都很难注意。有的杆件是受力杆，如果突然断了，力就会分布到其他杆件上，其他杆件受不了，就会突然垮塌。”

冯若强去过华东某城多家体育馆，出于职业习惯，他注意到有些游泳馆钢结构屋顶锈蚀厉害，油漆都掉了，却没人关注这个问题。一些养护不到位的羽毛球场馆为了打球方便，在屋顶加装很重的吊灯、吊顶，会让场馆变得不安全。

作为普通人，要如何判断所处钢结构体育馆是否安全？刘永刚介绍了观察要点：“我们主要看几个地方，先看它如何传力。比如屋顶接受了荷载，屋顶把力传给了梁，梁传给了柱子，柱子传给了支座、埋件等。因此，我们就反过来看，柱脚螺栓有没有脱落，柱子有没有变形，柱子标高有没有沉降，再往上看，梁跟梁之间的支撑有没有脱落，梁有没有变形，檩条有没有弯曲。”但是，当能用肉眼看到这些问题时，意味着已经有迫在眉睫的安全风险了。

在齐齐哈尔体育馆坍塌事故之后，黑龙江曾要求全面排查省内公益体育场馆；佳木斯事故发生之后，当地再次彻查包括体育馆在内的大跨度空间结构场所，要求“不打折扣、不留死角、不走过场”。

冯若强认为，政府部门定期检查的形式还是必要的，但要组建扎实的检查团队。他建议，政府可以邀请建筑、结构方面的专业人士，“要有重点地排查目标，首先检查使用年限较长的体育馆，若发现锈蚀，就要刷防腐防锈涂料。其次检查设计标准较低的中小体育馆”。

“我们这二三十年的建设，有点太快了，很多时候大家都在抢工。事故发生后，我们也在讨论，现在很多钢结构已经修了三十多年了，特别是早期修建的一些场馆，都应该要维护或者拆除。”刘永刚说，“我们这个行业红利期也过了，剩下的时间需要我们好好思考一下这个行业的发展，不要把自己玩死了。”

（回泽对本文亦有贡献）