抗強(qiáng)地震，從建筑設(shè)計(jì)開始

晨海

地震災(zāi)害學(xué)上有一句話：殺人的不是地震，而是建筑。

因?yàn)榈乩順?gòu)造的原因，日本是世界公認(rèn)的地震重災(zāi)國(guó)，每年發(fā)生有感地震約1000多次，其中6級(jí)以上的地震每年至少發(fā)生1次。據(jù)媒體報(bào)道，自1998年至2007年，日本共發(fā)生震級(jí)為6.0以上的地震199次，約占全球同等規(guī)模地震總數(shù)的20.7%，但由其導(dǎo)致的災(zāi)害死亡人數(shù)僅占世界的9%。

地震的多發(fā)，促使日本建筑抗震技術(shù)較早、較快、較完善地發(fā)展，形成了一套比較完備的技術(shù)體系。在良好的管理體制下，運(yùn)行這個(gè)技術(shù)體系，確保地震來(lái)襲，較少出現(xiàn)大面積房屋倒塌的情況。

目前日本的建筑，在抗震方面基本上分為3類：一是耐震結(jié)構(gòu)，二是制震結(jié)構(gòu)，三是免震結(jié)構(gòu)。所謂的耐震構(gòu)造，最主要的原理就是提高柱子和墻壁的強(qiáng)度和韌度，使建筑物總體經(jīng)得住震動(dòng)，目前我國(guó)也主要采用這種方法。而免震結(jié)構(gòu)和制震結(jié)構(gòu)則是比較新的技術(shù)。

在日本，將抗震結(jié)構(gòu)的建筑改為免震建筑，成本只需增加5%～10%。

此外，日本建筑在選材上格外講究，比如在歐洲、中國(guó)經(jīng)常被當(dāng)作主要建筑材料的磚瓦，現(xiàn)在在日本建筑中幾乎已經(jīng)找不到蹤影。磚結(jié)構(gòu)建筑在日本幾乎不再被使用，取而代之的是輔以輕型墻面材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的建筑既安全抗震，又節(jié)省能源。

在日本房屋建筑中普遍使用的新型材料的共同特征是質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，比如樹脂、加氣混凝土、碳纖維，即便倒塌墜落，也不會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重傷害，而且安裝方便，蓋房子跟搭積木一樣輕松。

在冬天經(jīng)常下雪的日本東北地區(qū)，人們?yōu)榱藨?yīng)付積雪，在建造房屋時(shí)，房頂多采用鐵板材料。用鐵板作為屋頂，比使用瓦片的建筑物質(zhì)量要輕許多。此外，為了御寒，這個(gè)地區(qū)民居的房間門、窗開口的幅度較小，這使得房間抗震性更強(qiáng)，地震中房屋倒塌少，很大程度上減少了人員死傷。

1996年，日本實(shí)行“耐震改建計(jì)劃”，開始廣泛應(yīng)用隔震技術(shù)，在房屋和地基之間加入減震層，利用建筑物本身的晃動(dòng)來(lái)吸收地震的能量。

這種技術(shù)，是在建筑的底部安裝彈性橡膠墊，或者摩擦滑動(dòng)承重座緩沖裝置來(lái)抵抗地震。這些橡膠層非常耐用，一般使用年限約60年，能夠把地震引起的樓房搖晃程度減輕到1/3甚至1/5。

地狹人多的日本有很多高層建筑，為了抵御地震的破壞，日本的高層建筑也普遍采用這種地基地震隔絕的技術(shù)。

日本建筑施工具有工業(yè)化程度高、計(jì)劃制定精準(zhǔn)、工序銜接緊密的特點(diǎn)，除此之外，日本建設(shè)主管部門還制定過程驗(yàn)收制度，通過隨時(shí)檢查和抽查，一個(gè)環(huán)節(jié)驗(yàn)收合格才能進(jìn)行下一步施工，保障工程質(zhì)量。

在抗震方面，日本建筑物的抗震標(biāo)準(zhǔn)由《建筑設(shè)計(jì)基準(zhǔn)法》和《建筑設(shè)計(jì)基準(zhǔn)法施行令》嚴(yán)格規(guī)定。

1995年的阪神大地震給日本造成了很大損失，而災(zāi)后統(tǒng)計(jì)顯示，這次地震中受損建筑主要建于1971年前，1981年后建造的房屋幾乎完好無(wú)損。

事實(shí)上，日本就是在1981年全面實(shí)行了“新抗震設(shè)計(jì)法”，引入了多個(gè)方面的新規(guī)定。

《建筑設(shè)計(jì)基準(zhǔn)法》否認(rèn)了傳統(tǒng)的日本式木造住宅建筑方法——木造軸框架法的抗震性能。

這種建筑方法是用石條在屋基上做柱子，然后放上木造框架，房頂使用瓦片。經(jīng)過專家認(rèn)證，木造軸框架，本身就是不穩(wěn)定的平行四邊形框架結(jié)構(gòu)，沉重的瓦塊屋頂更是對(duì)地震的搖晃毫無(wú)抵抗能力，一旦塌落很可能造成人員傷害。

1974年，日本從歐美引進(jìn)了木造框架組合墻壁構(gòu)造法建筑技術(shù)。1982年重新修訂的《建筑設(shè)計(jì)基準(zhǔn)法》給予了這種施工方法支持。之后的地震經(jīng)歷證明，支持這個(gè)法案是正確的。因?yàn)?，根?jù)新方法建造的房屋沒有一間在地震中倒塌。

1995年的阪神大地震之后，經(jīng)過修訂的《建筑設(shè)計(jì)基準(zhǔn)法》規(guī)定，高層建筑必須能夠抵御里氏7級(jí)以上的強(qiáng)烈地震。

此后，日本曾四次修改《建筑設(shè)計(jì)基準(zhǔn)法》，將建筑物的抗震標(biāo)準(zhǔn)一再提高。

修訂后的法規(guī)將住宅、樓房抗震標(biāo)準(zhǔn)提高為：經(jīng)得住6～7級(jí)地震搖晃而不會(huì)坍塌，尤其是商務(wù)樓要求能夠遇8級(jí)地震不倒，使用期限能夠超過100年。

同時(shí)，日本還制定計(jì)劃，到2015年，讓90%的住宅建筑達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)。