老旧房屋坍塌风险监测预警详细方案(附设备部署)

2025-06-20

随着城市化进程的加速，我国城市存量老旧房屋数量庞大，这些房屋因建造年代久远、结构老化、材料性能退化以及后期改造等因素，面临着严峻的坍塌风险。据统计，我国现有老旧房屋中，约 30% 存在不同程度的结构安全隐患，每年因房屋坍塌引发的事故造成数百人伤亡及数十亿经济损失。2023 年某试点城市调研数据显示，经营性自建房屋、20 世纪 80 年代前建造的砖混结构住宅及历史建筑的坍塌风险占比达 67%，其中因地基沉降、墙体裂缝扩展及屋面荷载超限引发的事故占比分别为 32%、28% 和 20%。

从政策层面看，国务院安委会《城市安全风险综合监测预警平台建设指南(2023 版)》明确将老旧房屋坍塌风险列为公共安全重点监测领域，要求建立 “能监测、会预警、快处置” 的监测预警体系。住房和城乡建设部发布的《城市基础设施安全运行监测系统技术导则》亦提出，需针对老旧房屋的倾斜、沉降、裂缝等关键指标构建智能监测网络，推动城市安全治理模式向事前预防转型。

一、老旧房屋坍塌风险监测预警

WITBEE®万宾科技®老旧房屋坍塌风险监测预警系统通过在房屋结构部署智能监测仪器，实时采集房屋的结构健康指标，当房屋的倾斜、裂缝、振动、沉降等监测数据报警后，立即向房主、业主单位或物业部门发出报警。在此基础上，关联房屋类型、建筑年代、结构类型、地理位置、报警位置等基础信息，结合监测历史数据、周边相关监测点位实时数据、视频数据、气象数据等相关信息，分析发生外墙倒塌、建筑坍塌等事故的可能性，并关联影响范围内的重要设施、重大危险源及防护目标等相关信息，评估可能造成的影响范围及产生的后果，按级别发出风险预警。

二、房屋监测预警系统架构

(一)前端感知设备部署

1.结构状态监测设备：在老旧房屋的墙角、承重柱、屋面等关键部位安装智能结构诊断器(含北斗)，该设备集成位移、沉降、倾角、加速度等 12 项监测指标，位移监测精度达 ±2.5mm+0.5ppm，可实时捕捉建筑主体的微小变形。

裂缝与振动监测装置：采用光纤光栅裂缝传感器和加速度传感器，对墙体裂缝宽度(监测精度 ±0.05mm)及建筑振动频率(分辨率 0.01Hz)进行监测。

环境与荷载监测设备：部署温湿度传感器、风压计及屋面荷载传感器，实时采集环境参数及附加荷载数据。

(二)数据传输与处理

通信网络架构：采用 “5G + 北斗 + LoRa” 混合组网模式，前端设备通过 5G/4G 网络传输实时数据，北斗卫星提供高精度时间同步及位置校准，LoRa 技术实现地下空间或信号盲区的数据中继。

边缘计算与云端协同：在社区级部署边缘计算网关，对采集的结构振动、倾角等高频数据进行本地预处理，过滤无效数据，降低网络负载。经测试，边缘计算可使数据传输量减少 60% 以上，关键预警数据上传延迟缩短至 1 秒内。

(三)智能分析与预警模型

多源数据融合算法：基于深度学习构建多传感器数据融合模型，将结构位移、裂缝扩展、环境温湿度等参数进行关联分析。

风险评估与预警阈值设定：建立四级预警体系(蓝色、黄色、橙色、红色)，结合房屋结构安全鉴定标准(如《危险房屋鉴定标准》JGJ 125)设定阈值。例如，当建筑倾斜速率超过 0.05mm / 天且持续 3 天时，自动触发黄色预警;当倾斜率超过 1% 时触发红色预警。

三、全流程闭环管理机制

(一)数据采集与质控

建立 “三级数据质控” 机制：设备层通过自检算法剔除异常数据，边缘层通过时序一致性校验过滤错误数据，云端通过大数据清洗算法消除系统性误差。某城市监测平台运行数据显示，三级质控可使数据合格率提升至 99.2%。

(二)风险分析与预警发布

实时分析与研判：利用 AIoT 开放平台对实时数据进行动态分析，结合房屋历史检测报告、周边施工影响等信息，生成风险评估报告。如某老旧小区周边地铁施工期间，系统通过融合建筑沉降数据与盾构机运行参数，提前 72 小时预测到可能的地基扰动风险。

多级预警响应：预警信息按级别推送至不同主体：蓝色预警推送给物业及业主，黄色预警同步推送至街道办，橙色预警报送区应急管理局，红色预警直接触发市级应急响应。某试点城市通过该机制成功处置 12 起建筑坍塌前兆事件，平均处置时间缩短至 47 分钟。

(三)联动处置与闭环管理

建立 “市 - 区 - 街道 - 社区” 四级联动处置机制，整合应急、住建、消防等部门资源。当收到红色预警时，系统自动调取周边应急物资储备、救援队伍位置等信息，生成最优处置方案。如 2024 年某城市老旧房屋红色预警事件中，系统联动消防、住建等部门在 1 小时内完成人员疏散及临时支撑加固，避免了事故发生。

老旧房屋坍塌监测预警是城市安全治理的重要环节，通过技术创新与管理优化，构建 “感知 - 分析 - 预警 - 处置” 的全链条体系，可有效提升城市安全韧性。未来，需持续推动技术融合、标准完善与社会协同，为建设宜居、韧性、智慧城市奠定坚实基础。