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抗强地震,从建筑设计开始
http://www.100md.com 2018年1月1日 祝您健康2018年第1期
抗强地震,从建筑设计开始
抗强地震,从建筑设计开始

     地震灾害学上有一句话:杀人的不是地震,而是建筑。

    因为地理构造的原因,日本是世界公认的地震重灾国,每年发生有感地震约1000多次,其中6级以上的地震每年至少发生1次。据媒体报道,自1998年至2007年,日本共发生震级为6.0以上的地震199次,约占全球同等规模地震总数的20.7%,但由其导致的灾害死亡人数仅占世界的9%。

    地震的多发,促使日本建筑抗震技术较早、较快、较完善地发展,形成了一套比较完备的技术体系。在良好的管理体制下,运行这个技术体系,确保地震来袭,较少出现大面积房屋倒塌的情况。

    目前日本的建筑,在抗震方面基本上分为3类:一是耐震结构,二是制震结构,三是免震结构。所谓的耐震构造,最主要的原理就是提高柱子和墙壁的强度和韧度,使建筑物总体经得住震动,目前我国也主要采用这种方法。而免震结构和制震结构则是比较新的技术。

    在日本,将抗震结构的建筑改为免震建筑,成本只需增加5%~10%。

    此外,日本建筑在选材上格外讲究,比如在欧洲、中国经常被当作主要建筑材料的砖瓦,现在在日本建筑中几乎已经找不到踪影。砖结构建筑在日本几乎不再被使用,取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构。这种结构的建筑既安全抗震,又节省能源。

    在日本房屋建筑中普遍使用的新型材料的共同特征是质量轻、强度高,比如树脂、加气混凝土、碳纤维,即便倒塌坠落,也不会对人体造成严重伤害,而且安装方便,盖房子跟搭积木一样轻松。

    在冬天经常下雪的日本东北地区,人们为了应付积雪,在建造房屋时,房顶多采用铁板材料。用铁板作为屋顶,比使用瓦片的建筑物质量要轻许多。此外,为了御寒,这个地区民居的房间门、窗开口的幅度较小,这使得房间抗震性更强,地震中房屋倒塌少,很大程度上减少了人员死伤。

    1996年,日本实行“耐震改建计划”,开始广泛应用隔震技术,在房屋和地基之间加入减震层,利用建筑物本身的晃动来吸收地震的能量。

    这种技术,是在建筑的底部安装弹性橡胶垫,或者摩擦滑动承重座缓冲装置来抵抗地震。这些橡胶层非常耐用,一般使用年限约60年,能够把地震引起的楼房摇晃程度减轻到1/3甚至1/5。

    地狭人多的日本有很多高层建筑,为了抵御地震的破坏,日本的高层建筑也普遍采用这种地基地震隔绝的技术。

    日本建筑施工具有工业化程度高、计划制定精准、工序衔接紧密的特点,除此之外,日本建设主管部门还制定过程验收制度,通过随时检查和抽查,一个环节验收合格才能进行下一步施工,保障工程质量。

    在抗震方面,日本建筑物的抗震标准由《建筑设计基准法》和《建筑设计基准法施行令》严格规定。

    1995年的阪神大地震给日本造成了很大损失,而灾后统计显示,这次地震中受损建筑主要建于1971年前,1981年后建造的房屋幾乎完好无损。

    事实上,日本就是在1981年全面实行了“新抗震设计法”,引入了多个方面的新规定。

    《建筑设计基准法》否认了传统的日本式木造住宅建筑方法——木造轴框架法的抗震性能。

    这种建筑方法是用石条在屋基上做柱子,然后放上木造框架,房顶使用瓦片。经过专家认证,木造轴框架,本身就是不稳定的平行四边形框架结构,沉重的瓦块屋顶更是对地震的摇晃毫无抵抗能力,一旦塌落很可能造成人员伤害。

    1974年,日本从欧美引进了木造框架组合墙壁构造法建筑技术。1982年重新修订的《建筑设计基准法》给予了这种施工方法支持。之后的地震经历证明,支持这个法案是正确的。因为,根据新方法建造的房屋没有一间在地震中倒塌。

    1995年的阪神大地震之后,经过修订的《建筑设计基准法》规定,高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。

    此后,日本曾四次修改《建筑设计基准法》,将建筑物的抗震标准一再提高。

    修订后的法规将住宅、楼房抗震标准提高为:经得住6~7级地震摇晃而不会坍塌,尤其是商务楼要求能够遇8级地震不倒,使用期限能够超过100年。

    同时,日本还制定计划,到2015年,让90%的住宅建筑达到这一标准。 (晨海)