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就在几天前,2025年6月5日凌晨4时31分,云南大理州洱源县发生5.0级地震,震中附近村庄震感强烈,所幸暂无人员伤亡报告,但也再次提醒我们:地震灾害离我们并不遥远。
在今年年初的1月7日,我国西藏自治区日喀则市定日县发生6.8级地震,造成直接经济损失89.45亿元,倒塌房屋3612户,损坏房屋27248户。震后勘察发现,当地受灾最严重的是乡村地区的传统农牧民住房。这些住房多为农牧民自建,结构以土坯、石木为主,抗震能力较弱,在地震过程中大量倒损,再叠加高寒高海拔的环境带来的救援和疏散困难,使这场震级并不算极端的地震事件导致了较为严重的经济损失和人员伤亡。
这并非孤例。从2008年汶川地震到2023年甘肃积石山地震,农房倒损始终是我国地震灾害造成人员伤亡和经济损失的主要原因。相比于城市住房从建筑规划到设计施工均有严格的规范标准,广大农村地区的房屋多是自筹自建自用,设计施工过程中往往缺乏对地震等自然灾害的系统考虑,存在不符合国家抗震标准的情况。一旦地震发生,这类房屋极易倒损,造成严重后果。
本文将聚焦三层及以下的农房,探讨其在地震作用下的受力模式与倒损机制,分析常见农房类型的抗震能力,并进一步讨论巨灾保险行业对农房抗灾能力的影响。
地震作用下农房的受力模式和倒损机制
地震作用下房屋的受力模式与常规结构设计考虑的受力模式存在本质差异,因此需要额外的抗震设计。常规结构设计主要关注房屋的竖向承重能力,即承重结构是否能够承担房屋自重、人员和物品的重量等竖向荷载(图1a)。而地震发生时,地面发生剧烈的横向振动,对房屋施加水平加速度,在结构自重下形成作用在房屋各层上的水平荷载,并引起房屋的横向振动和水平位移。因此,承重结构需要承担水平荷载带来的弯矩和剪力(图1b),以及能够在横向摇摆的过程中保持整体性和稳定性(图1c)。正因为受力模式的巨大差异,常规结构设计无法代替抗震设计。
(a)常规设计考虑的竖向荷载 (b)抗震设计考虑的水平荷载 (c)横向振动下结构位移图1 常规设计和抗震设计中二层房屋的受力、位移示意图
地震破坏农房的常见机制包括:剪切破坏、弯曲破坏、整体失稳、连接失效、面外破坏等。为了直观说明这些机制,我们不妨做一个简单的思想实验。想象你站在一面矮砖墙前面(如图2),顺着墙体的方向,用手水平推它的顶部(并想象你有足够大的力气)。
图2农房倒损机制说明的思想实验示意图:一面承重墙与一面装饰墙相连
1 | 剪切破坏:如果承重墙与地面的连接不牢,或者砖块之间的粘合强度不足,承重墙会从底部或者偏底部位置沿受力方向“剪断”倒塌。 |
2 | 弯曲破坏:如果承重墙体厚度不足,抗弯能力较弱,它会沿受力方向严重弯曲变形(如图1c),最终因形变后无法承担竖向荷载而垮塌。 |
3 | 整体失稳:即使承重墙本身足够坚固,如果地震使地基发生不均匀沉降(例如通过土壤液化),承重墙与装饰墙会一同随地基倾斜甚至整体倒塌。 |
4 | 连接失效:如果承重墙与装饰墙之间的连接不够牢固,当承重墙发生弯曲变形时,装饰墙无法同步变形,导致墙体连接处产生裂缝甚至脱开。类似的失效也可能出现在墙与梁柱之间。 |
5 | 面外破坏:如果你不是推墙,而是来回摇晃承重墙,装饰墙在随承重墙形变过程中会向面外(也就是垂直于墙面的方向)形变,导致装饰墙面鼓出、局部脱落、局部裂缝,甚至倾覆垮塌。 |
以上就是地震中农房倒损的主要机制。需要说明的是,为了便于理解,本文中的思想实验仅为简化模型,未能完全反映结构在地震力下的真实响应过程。
农房的常见类型和抗震能力
农房在地震作用下的实际表现很大程度取决于其结构类型。以下将结合2017年第三次全国农业普查统计数据,介绍几种农房常见的结构类型及其抗震能力。
表1农户住房的结构类型构成(%)
数据来源:第三次全国农业普查主要数据公报(第四号)1
普查数据显示,砖混结构是我国农村最主要的房屋结构形式,在全国共有约1.3亿户,占全国农房存量的57.2%(表1)。砖混结构广泛分布在全国各个地区,是目前农村危房改造的重要方向,也是改造后农房的主要结构形式之一。砖混结构是指承重墙采用砖墙,楼板、梁柱、楼梯等采用钢筋混凝土的结构形式。当材料、构造措施及施工质量有保证时,这种房屋结构具有良好的抗震性能。
针对上面提到的地震破坏机制,砖混结构在设计施工中应该重点关注以下方面:
1 | 规范承重墙体的厚度,确保承重能力和抗弯刚度。 |
2 | 规范砌筑砂浆的强度,增强砖块之间的粘结。在我国西部地区,部分农房因地制宜用泥土作为粘结材料,导致砖块之间连接松散,强烈震动下砖块会从不同方向脱落,造成房屋倒塌。 |
3 | 合理选址,避开地质灾害高风险区域,如滑坡、液化、断层带等区域,以减少地基不均匀沉降和整体失稳的风险。 |
4 | 设置圈梁和构造柱来提高建筑的整体性和抗剪能力(图3)。其中圈梁可以起到水平箍的作用,增强房屋整体刚度,防止墙体面外脱落或倒塌,并将墙体与地基牢固连接;构造柱可以有效连接各个承重部分,提高结构整体性,帮助传递和分散地震水平荷载。 |
然而,由于圈梁和构造柱并不直接参与竖向承重,部分农房为节约成本而省略这些关键构造,严重削弱了结构的抗震能力。当圈梁和构造柱缺失或质量不达标时,房屋更容易出现剪切破坏(表现为墙面出现X形裂缝),同时也更容易因为连接失效或面外破坏而受损倒塌。这类破坏在汶川地震中被频繁观察到,造成了大量房屋损毁和人员伤亡,是砖混房屋地震中倒损的主要原因之一。
图3砖混结构中圈梁和构造柱示意图
其他农房类型
钢筋混凝土结构使用梁柱框架作为主要承重结构,造价较高,但抗震性能优于砖混结构。日喀则地震和积石山地震的震后勘察表明,钢筋混凝土结构的房屋(主要是政府、学校、医院、工厂等公共建筑)在地震中较少发生结构损毁。
砖(石)木结构与砖混结构类似,均以砖墙(或石墙)作为承重结构,但屋顶和楼板多为木结构,通常不设置圈梁和构造柱。因此木构件与砖墙连接松散,整体性差,抗震能力普遍弱于砖混结构。砖(石)木结构优势在于建造成本较低,透气性和保温性好,尤其适用于寒冷或干燥的地方。在我国西部和东北地区,石材、木材资源丰富,使用木结构的历史传统悠久,砖(石)木结构较为常见。根据普查数据,西部地区砖(石)木结构占比达 30.9%,东北地区更高,达到 42.5%。
竹草土坯结构是以竹、草、土坯等为主要承重材料的传统建造形式,包括竹楼、土窑洞、夯土墙、土坯墙等。其中较为常见的夯土墙和土坯墙的抗弯、抗剪能力较弱,墙体与其他构件的连接松散,抗震能力普遍较差。竹草土坯结构主要分布在我国西部地区,占比3.1%,多为历史遗留房屋。
农房抗震的先天不足主要源于“自筹自建自用”的建造形式缺乏系统的抗震设计。为此,我国各地政府因地制宜,制定发布了满足国家设计标准、适应当地建筑条件和风貌的农房标准设计图集(例如甘肃省住建厅发布的新型宜居农房建造图集:关于公布《甘肃省新型宜居农房建造图集》的通知2),为农户建房时提供设计参考,大大提高新建农房的抗震能力。
农房巨灾保险,
为农房地震风险筑起最后一道防线
正如前文所述,农房多为自筹自建自用,且住户长期缺乏对自然灾害的防范意识,导致农房的抗震能力普遍较弱。相比于城市住房或政府公共设施,农房在地震中面临更大的风险,更容易发生倒塌和严重损毁。为了有效应对这一风险,一方面要持续加强农房的结构安全,另一方面也亟需通过金融手段构建风险缓冲机制。地震巨灾保险正是在这一背景下应运而生,逐步成为保障农村居民生命财产安全的最后一道防线。
地震巨灾保险作为一种重要的风险转移工具,主要通过分散灾害损失、缓解财政压力、加快灾后恢复等方式,在我国灾害风险管理体系中发挥关键作用。其核心机制将地震造成的经济损失部分转移给保险公司和再保险公司等机构,从而降低单一主体的风险暴露,提升社会整体的抗灾能力。
从社会层面看,地震巨灾保险有助于构建多元共担的灾害风险治理格局,减轻政府财政在灾后救助中的财政负担,提升应急响应效率,推动灾后重建的制度化、规范化进程。从农户层面看,地震巨灾保险不仅提供了基本的经济补偿保障,缓解了灾后生活和生产恢复的资金压力,也在一定程度上提升了农民对灾害风险的认知和防范意识。特别是在地震频发的高风险地区,巨灾保险机制的引入能够有效补充传统的救助手段,保障农户灾后的基本生活,增强农村社区的整体韧性。
我国地震巨灾保险起步于2008年汶川地震后。2015年,中国城乡居民住宅巨灾保险共同体(原名为中国城乡居民住宅地震巨灾保险共同体)正式成立,由国内四十余家财产险公司共同发起,通过“损失分层”机制将地震损失在投保人、保险公司、再保公司、专项准备金及政府资金之间逐级分摊,从而有效提升社会整体的抗灾能力。截至2023年底,该共同体已累计为全国2107万户次家庭提供了总额达7855亿元的地震风险保障。
在农房领域,2015年云南大理白族自治州政府率先启动农房地震保险试点,采用“指数+实赔”相结合的赔付机制。此后,河北、浙江、山东等多个省份陆续开展了农房地震保险试点,逐步扩大保障覆盖范围,目前已在超过十个省份实现了农房地震保险保障。
在我国农房地震巨灾保险的发展中,地方政府的主导作用至关重要。一方面,地方政府对本地农房分布、建筑质量和地震风险状况更为熟悉,能够因地制宜地设计保险方案;另一方面,政府具备统筹制定参保标准、财政补贴政策和理赔流程的能力,有助于提升农户参保意愿,扩大保险覆盖面。将巨灾保险纳入地方减灾规划和农村住房安全工程,也有助于推动保险机制与基层治理深度融合,形成“政府引导、市场运作、农户参与”的多元共治格局。
科学定价,
推动农房地震巨灾保险的可持续发展
农房巨灾保险的可持续运行,离不开科学、合理的保费定价机制。科学定价对保险公司是控制赔付成本、保障项目可持续运营的基础;对政府和农户,保费的可负担性直接影响参保意愿和保障覆盖率,是影响巨灾保险项目能否落地实施的关键因素。
然而,农房地震保险的定价工作面临多重挑战:
1 | 地震属于低频高损事件,历史损失数据稀缺,难以支撑传统精算模型; |
2 | 现有地震巨灾模型多聚焦于商业建筑,对农村自建房的结构、风险特征适配性较差; |
3 | 农房底数不清,质量参差不齐。大量自建房缺乏设计施工图纸,抗震能力的评估往往依赖于砌筑方式和外观现状,导致保险产品定价缺乏可靠的风险质量依据。 |
针对上述定价难题,瑞士再保险公司等机构积极推动在农房地震保险中采用指数保险机制。指数保险是一种基于可量化、客观的灾害指标(如地震震级、震中距离等)进行赔付的保险形式。当这些指标达到预设阈值时,保险即自动触发赔付,无需逐户查勘实际损失。该机制的优势在于定价不依赖于历史损失数据,而是基于历史灾害数据和地震参数模型。同时,指数产品赔付快捷透明,触发条件明确,可显著提升灾后响应效率,简化理赔流程。对于分布广泛、定损困难的农房保险场景,指数保险提供了一种高效的解决方案。
针对农房抗震能力难以准确评估的定价难题,国家于2020年启动的“第一次全国自然灾害综合风险普查”也许能够提供关键突破。该普查围绕地震等六类灾害,对全国范围内的风险隐患和减灾能力进行系统调查,建立了以“栋”为单位的农房建造质量与抗灾能力数据库。这一数据库不仅为农村危房改造和安全隐患排查提供了重要依据,也为农房巨灾保险的风险评估、科学定价与理赔核定提供了坚实的数据支撑。
当前,亟需推动该数据库与保险行业的信息共享与协同应用,打通数据壁垒,使保险公司能够基于统一、权威的风险信息开展科学定价与精准承保,从而提升保险产品的可行性与公信力。
如需进一步讨论本研究以及了解瑞士再保险公司提供的保险范围和解决方案,请联系:
瑞士再保险中国区财产险合约核保人
胡祎炜Jaden Hu,Jaden_Hu@swissre.com
参考资料
1. 第三次全国农业普查主要数据公报(第四号),https://www.gov.cn/xinwen/2017-12/16/content_5247677.htm
2. 关于公布《甘肃省新型宜居农房建造图集》的通知,https://www.zhangye.gov.cn/jsj/dzdt/tzgg/202401/t20240109_1168565.html
(瑞士再保险)(转自:瑞士再保险)
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