袁玥：「奪命的是建築物而不是地震」

"奪命的是建築物，而不是地震"--汶川大地震再次驗證了這句老話。但是，當人們發現震區的很多樓房竟然破碎到如此程度時，仍然感到震驚不已。大地震帶來的生命、財產損失是如此嚴重，使得平時被很多人忽視的抗震設防問題再次尖銳地擺在國人面前。 看中國網站 禁止建立鏡像網站 。

預制板=棺材板？ 看中國網站 禁止建立鏡像網站 。

在這次地震當中，倒塌的房屋廢墟中大量的預制樓板隨處可見，而這些使用預制樓板的混合結構房屋在地震中是最為脆弱的，許多人正是被它們奪去了生命。

在1976年以前，預制板因為使得蓋樓速度快，價格相對便宜，質量相對來說也有保障，因而在全國範圍內被大力推廣。直到唐山大地震摧毀了整整一座城市，人們才認識到它在抗震性能上的缺陷。

從某種程度上來說，使用預制板蓋房子就像搭積木一樣，先砌好四面牆，然後把預制板兩端伸出的鋼筋搭在牆上，接著在樓板上再砌牆，然後再搭一層預制板......雖然在搭完預制板之後也會用混凝土澆注，但這並不能把預制板搭在牆體上的鋼筋與牆體牢牢粘住。如果再沒有增強房屋整體性的技術措施，那麼當遭受較強地震、兩堵牆以不同頻率搖晃起來的時候，預制板便會猛地從當初固定較弱的一端甩開，砸向下層樓板，最終使房屋由上而下整體倒塌。由於抗震性能差，預制板在唐山一度被稱為"棺材板"。

認識到預制板的危害之後，人們開始轉而使用"現澆鋼筋混凝土樓板"（簡稱"現澆板"）。現澆板在施工現場完成支模、扎鋼筋、澆灌混凝土等程序，儘管其工序多，施工週期長，但現澆板可以增強房屋的整體性，由此提升抗震能力。

現澆板與預制板除了工序不完全相同，其使用的鋼筋也有不同。為了減少受力，防止其變形、開裂，預制板內的鋼筋一般使用高強度鋼絲--在工廠裡先將鋼筋拉緊，再澆混凝土，待混凝土凝固以後把鋼筋兩端鬆開，這樣鋼筋之前向外拉的力此時就要往回收縮，從而給混凝土施加一個壓應力。這個壓應力可以和板的自重以及上面擺放物品所施加的拉應力相互抵消一部分，使板的真正受力減小，變形減少。而且當預制板受力將要產生裂縫時，裡面的鋼筋會拉住它不讓它裂開。由於預先進行過冷拉，因此預制板中的鋼筋通常是較細的光面鋼筋，而現澆板由於是在工地上現場製作，一般沒有條件先拉緊鋼筋，因此更多使用螺紋面鋼筋。

雖然早在30年前就已經認識到預制板的危害，但由於各方面原因，我國並沒有明令要求全面停止預制板的使用，甚至北京、上海等大城市也是直到2000年以後才在市區內停止使用預制板。在其他地方，預制板的需求仍然非常旺盛。

構造柱和圈梁的作用

"所謂抗震，最主要的就是加強房屋的整體性。"清華大學土木工程系錢稼茹教授告訴記者。而對於砌體結構，要增加建築物的整體性，一個是使用現澆板，另一個就是使用"構造柱"和"圈梁"。

"‘構造柱'和‘圈梁'是唐山大地震以後，我國在建築物抗震方面的一大發明。"同濟大學土木工程學院蔣通教授對記者介紹說，"‘構造柱'就是在磚房的四角和拐彎等處配上鋼筋，澆上混凝土，做成鋼筋混凝土的柱子，用來約束牆體。而‘圈梁'（沿水平方向的封閉的鋼筋混凝土梁）則是把房子像箍木桶一樣箍起來。簡單地說，在建房子時使用圈梁和構造柱就像是用繩子給一個箱子打包，把橫向和縱向都綁住，這樣，房屋的整體性會大大提高，在地震中不會輕易倒塌。"

對於混合結構來說，無論使用預制板還是現澆板，圈梁和構造柱都是其最主要的抗震結構，而在現澆板中，鋼筋混凝土的圈梁與板融為一體，整體性則更加牢固。蔣通遺憾地說："如果汶川地區的磚房能夠全部加上構造柱和圈梁，絕不會破壞得這麼厲害。"

"先天缺陷"不是藉口

在這次地震中，最令人揪心的莫過於學校校舍的大量倒塌和孩子們的集體死亡。為什麼教學樓會這樣輕易倒塌？

有專家指出，學校在抗震方面存在幾個先天缺陷：一是房間大--學校教室、活動室等場所空間都比較大，相對而言牆的面積就比較小；二是窗戶大--教學需要良好的光線，大面積的窗戶相應使得牆的面積大大縮減；三是走廊設計問題--一般學校都採用單面、外廊的走廊設計，多由柱子支撐，如果教室兩邊都是走廊，在縱向上一間教室就只有前後的兩面牆抗震，兩邊柱子的作用則很弱。

然而儘管如此，"以現在的地震工程的知識來看，教學樓本身並不應該成為抗震的‘特困群體'，只要在設計時充分考慮校舍在結構系統上的先天問題，確實執行設計規範的規定，並徹底執行施工細節，校舍的抗震能力絕不會構成問題，並沒有科學技術上的難題。"臺灣國家地震工程研究中心簡文郁博士表示，"這就是為什麼當地一些近十年來興建且設計、施工都為優良的校舍在此次地震之後並未發生嚴重破壞的根本原因。"

上海交通大學安全與防災工程研究所所長、土木工程教授陳龍珠也指出："學校教學樓需要大窗戶採光，這對砌體結構是不利的，但對鋼筋混凝土結構卻並沒有關係。"因為，儘管加入了混凝土的構造柱和圈梁，但在砌體結構中，牆體仍然是主要的受力構件，構造柱和圈梁只是作為一種抗震措施，起到約束牆體、提高房屋整體性的作用。也就是說，在地震時，構造柱和圈梁可以支持牆體減緩甚至避免房屋倒塌，然而當地震烈度很強時，一旦牆體發生大面積倒塌，構造柱也並不能獨自撐起樓板。因此砌體結構不適於教學樓這種需要大房間、大窗戶的特殊建築。然而框架結構則不然。框架結構中的承重構件是現澆鋼筋混凝土的柱子和梁，牆體僅作圍護和分隔作用，並不受力，因此房間布局非常靈活，門窗也完全可以開得很大。

除了在防震設計和施工方面的問題以外，政府對中小學校舍一直以來的重視程度也是影響其抗震能力的因素之一。臺灣在這方面也曾走過一段彎路。

與汶川地震相似，臺灣地區1999年"9·21"地震曾造成全島八百多所學校嚴重受損，有專家指出當時全島95%的學校建築不合乎抗震要求。對此，簡文郁介紹說，因政府經費不足，臺灣地區早期校舍經常採用逐年增建的應急方式興建，導致了所謂"老背少"的問題。"老背少"的校舍在興建之初並不確定會蓋幾層，因此，最早興建且受力最大的底層很容易發生抗震能力不足的狀況。然而在地震發生之後，臺灣地區新建的校舍在抗震設計、規範執行等方面都有了很大改善。目前臺灣當局正積極進行全面的校舍抗震能力評估，並陸續進行提升校舍抗震能力的加固工程。

按照臺灣地區規定，學校建築的抗震能力要比一般民居樓高出25%；而在汶川地震之前，大陸的幼兒園和中小學校舍其抗震能力卻始終沒有真正受到更高的重視。

標準定多高才行？

除了設計和結構問題，許多人將房屋大面積倒塌的原因也歸結於震區建築物的抗震設防標準偏低。

建築物的抗震設防標準涉及"設防烈度"，它是根據建築物所在地區的基本烈度及其自身的重要性來確定的。

為了劃定我國各地地震基本烈度的分布情況，中國地震局和建設部根據歷史資料、地震危險性分析（包括當地斷層和周圍板塊之間的情況等等）以及地震設防經濟承受能力等因素，從1970年代起就開始編製《中國地震烈度區劃圖》，2001年又頒布了第四版《中國地震參數區劃圖》。按此區劃，此次地震震害嚴重的汶川、北川、綿陽、都江堰等地大多處於7度設防區。

除了烈度標準以外，根據建築物的重要性，我國還對建築物進行甲、乙、丙、丁四個等級的劃分。大多數建築為丙類，重要的生命線工程為乙類，特別重要的建築定為甲類。建築等級越高，抗震設防的標準也就越高。比如成都基本烈度是7度，而其城市中三級醫院住院部、醫技樓、門診部屬於乙類建築，就要按8度設防。

在確定了設防烈度的基礎上，我國制定了抗震設防的"三水準"目標，通俗來說就是"小震不壞，中震可修，大震不倒"。其中"中震"即是指本地區設防烈度的地震；而"小震"指低於本地區設防烈度的地震，其烈度比基本烈度約低1.5度；"大震"則是高於本地區設防烈度地震，其烈度比基本烈度約高1度。以汶川地區為例，當地設防烈度為7度，那麼在"三水準"的設防目標之下，當遭遇烈度為7度的地震時，建築物應當能夠繼續使用（無需維修或經過一般維修），而遭遇烈度為8度的地震時也應基本保持屹立不倒。

然而這一次地震的極震區烈度高達11度。簡文郁表示，"以這次汶川地震的規模來推算，在龍門山斷層附近距離斷層20 公里範圍內區域的地震動強度可能都高達0.3g（即0.3倍重力加速度）以上，約相當於中國建築抗震規範烈度9度的設防水平。"而地震烈度每升高1度，房屋遭受的地震作用力大約增加一倍，所以在11度的情況下房屋所受的力要比7度足足高出十幾倍。那麼，按照7度標準設計的房屋，即使完全符合《建築抗震設計規範》，在如今烈度高達9-11度的情況下，大量倒塌也並非是不可預料的。

但是，"真正符合抗震設計規範的房屋，在地震時可以發生嚴重變形，但不會立刻倒塌，即使倒塌也不會發生毀滅性坍塌，這樣還可以給尚未逃跑的人留下一些生存空間。"蔣通對記者說。因此，烈度高可以是建築物發生大面積倒塌的原因，但絕不是建築物粉碎崩潰，把數百人徹底活埋的理由。

那麼地震之後是否應該提高汶川等地的設防烈度？提高多少才合適？設防烈度能夠無限提高嗎？

我國對地震烈度分為12度，而抗震設計規範最高設防只到9度，因為一方面超過9度的地區實際已經成為地震危險區，不適宜人類居住；另一方面，9度以上的抗震設防在設計上已非常困難，蔣通解釋說："9度的地震動強度是0.4g，如果把它再增加一倍達到10度，那麼地震加速度就達到將近1g，而1g的概念是：即使你把房子橫過來變成懸臂一樣它也倒不了--這在設計上幾乎是不可想像的。"

此外，要提高建築物的抗震等級，比如將汶川地區由7度設防提高到8度設防，根據不同的建築物，其成本投入預計將整體增加10%-30%。

因此，正如一些專家所說，一味增加土木、水利等工程的抗震係數並不是一個非常具有操作性的做法，更重要的是要通過一些簡單、經濟的手段，來有效提高工程設施的防震抗災能力。當然這裡有一個重要前提，就是要嚴格設計，規範施工，杜絕豆腐渣工程。

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