佚名
地震災害學中有一句非常著名的話:“殺人的不是地震,而是建筑?!钡卣鹬?5%以上的人員傷亡是由房屋倒塌造成的,所以建筑質量是抗震的重中之重。處于太平洋地震帶上的日本和美國,在建筑抗震上都有自己的“法寶”。
日本讓“殺人的不是地震而是建筑”變成空話
日本堪稱世界上地震最多的國家,每年發生有感地震約1000多次,全世界每年所發生的6級以上地震,有20%發生在日本。同時,日本也是世界超級抗震強國,有著世界上最嚴格的建筑規范和世界上最先進的抗震技術。
1923年關東大地震之后,日本就已經規定在結構力計算中要考慮抗震系數。隨后,日本在1950年出臺了《建筑基準法》。1995年經過修訂的《建筑基準法》規定,高層建筑必須能夠抵御里氏7級以上的強烈地震,且具有100年以上的建筑壽命。一個建筑工程要從政府部門獲得開工許可,除了要上交設計圖紙、施工圖紙等文件外,還必須提交建筑抗震報告書??拐饒蟾鏁膬热莅ǜ鶕卣鸬牟煌瑥姸龋嬎悴煌慕ㄖY構在地震中的受力大小,進而確定建筑的梁柱位置、承重以及施工中鋼筋、混凝土的規格和配比。
多年來,日本建筑在抗震設計上,不斷加入新的技術。據了解,日本的建筑抗震包括多個層次,從耐震、制震到免震和隔震,力求做到地震不對人造成任何傷害。耐震在理論上可以保證房屋建筑不被破壞;制震是在房屋內部設置吸收和消耗地震能力的裝置,減少震動對建筑結構的破壞;免震和隔震則采用一種“地基地震絕緣”技術,在建筑的底部安裝彈性橡膠墊,或者摩擦滑動承重座緩;中裝置來抵抗地震。這種保護裝置使建筑物受力減輕一半,在理論上可使在大地震發生時房屋內家具不倒、人不受傷,極限可使房屋徹底不震。日本第一棟采用這種技術方法建造的建筑于1983年問世,歷史并不長,但因抗震性能卓越,已經在日本迅速普及。目前,在日本新建的60米以上的高層建筑中,90%都采用了各種的隔震、減震部件來實現建筑的抗震性能;在新建的普通的兩三層民居中,也有40%~50%采用了隔震、減震部件。此外,一些既有建筑也加裝了隔震、減震部件。為了提高傳統木結構建筑的抗震能力,日本普通民宅采用了箱體設計。地震發生時,房屋整體翻滾,不至于損毀。
此外,在抗震建筑的維護管理上,日本抗震構造協會制定了《抗震建筑的維護管理基準》,要求由在該協會注冊的專業技術人員對抗震建筑進行“體檢”。“體檢”大致分為4類,即竣工時檢查、定期檢查、應急檢查和詳細檢查。尤其值得一提的是定期檢查:技術人員除每年檢查抗震層外,在建筑竣工后第5年、第10年及之后的每10年,均對建筑進行一次全面檢查。檢查內容包括抗震材料的性能、抗震層外圍有無阻礙建筑水平移動的物體、設備管線有無損傷等。
得益于嚴格的建筑規范、先進的建筑防震技術,以及廣泛普及的民眾自救知識,日本在屢次大地震中,都能將損失降到盡量小的程度,也使得“殺人的不是地震,而是建筑”這句地震災害學中的名言在日本成為一句空話。
美國70年老法案造福加州學校
加利福尼亞州(簡稱加州)是美國地震發生最頻繁的地區,然而加州的學校建筑卻是全美公認最安全的。這完全得益于20世紀30年代加州議會通過的《菲爾德法案》。這一法案對公立學校建筑提出了高于普通民用建筑的防震要求,責成政府部門制訂具體的建筑規范并加以實施。自從該法案頒布以來,在加州發生的數次大地震中,至今還沒有一所公立學校坍塌,更沒有地震直接導致師生傷亡的案例。
《菲爾德法案》于1933年4月10日正式頒布,當時距加州長灘發生的一次6.3級地震僅過去一個月。那次地震共奪去了115個生命,地震中有70所學校完全倒塌,120所學校建筑嚴重受損,另有30所學校的校舍受到輕微損傷。所幸地震發生在傍晚,當時學生已放學回家,因此倒塌的校舍并未造成很大的人員傷亡,但人們還是對學校建筑的大規模坍塌和異乎尋常的受損狀況感到后怕:倘若這場地震提前幾小時發生,后果將不堪設想。
長灘地震結束了此前有關加州是否需要對房屋進行特殊防震要求的爭論。公眾對于學校建筑在地震中的脆弱表現尤其感到憤怒。于是,加州議會在短短一個月的時間內通過了規范公立學校建筑抗震性能的《菲爾德法案》。
該法案強制規定所有的公立中小學和社區學院的校舍在設計和施工中必須考慮抗震功能,授權州政府總務局下屬的建筑處制訂具體的學校建筑條例,同時負責其執行和監督,對這些條例的違反將構成重罪。
《菲爾德法案》的相關規定包括:新建學校的建筑設計必須在有加州執照的建筑師、土木工程師或結構工程師的負責指導下進行,并在通過政府建筑管理部門專業工程師的審核后方可施工:校舍在施工或改造過程中必須接受執法部門的經常性監督,以確保完全符合建筑條例的規定。由于《菲爾德法案》只是對公立學校有效,為了確保在私立學校就讀學生的安全,加州立法機構在1986年時通過了《私立學校建筑安全法案》,對私立學校建筑的抗震功能做出了類似的要求。
由于《菲爾德法案》對校舍建筑抗震性能的要求比當時實施的《通用建筑條例》更為詳盡和嚴格,這使得加州大部分學校建筑的安全性在很長一段時間里遠遠優于其他民用建筑。直到1975年加州議會通過《地震安全法案》以及次年出臺新的民用建筑條例,才對民用建筑的抗震性能做出規范。由于大多數學校建筑具有良好的抗震性,因此它們常常在地震發生時被用作當地居民的避難場所。事實證明,那些嚴格按照《菲爾德法案》條例建造的學校不僅保護了師生的生命安全,減少了地震中的財產損失,也使校舍的災后修復成本大大降低。(編輯/胡珺)