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建造坚固之城:民用建筑抗震设计 让建筑更坚固

24632011-11-29 14:20:44


唐山大地震后,当地居民提出两个问题:为什么地震预测不出来?为什么地震来了房子都倒了?
 
现实情况是,地震预报是一个世界级难题,房屋的坚固却是可以由人来控制的。

不幸的是,中国的大地震往往发生在烈度设防较低的地区。汶川地震发生在7度设防地区,而唐山是6度设防。

地震基本烈度,是指一定区域在今后若干年可能遭遇的最大地震危险烈度。新中国成立初期,中国政府曾邀请苏联地质专家为中国制订第一张地震烈度区划图。其基本烈度是由场区在历史上曾经遭受过的最大烈度为基础,并结合当地的地质构造特点而确定,没有明确的时间含义。可是,这张烈度区划图没有实施。由于当时建设资金匮乏,政府部门认为应从快进行施工建设,今后条件允许时,再在烈度上进行更高的设防。

随着经济社会的发展,新中国先后制订与公布了不同时期的全国地震烈度区划图,作为中小工程(不包括大型工程)和民用建筑的抗震设防依据、国家经济建设和国土利用规划的基础资料,同时也是制定减轻和防御地震灾害对策的依据。

2008年,在北京即将召开奥运会之际,汶川地震发生,人民生命与财产遭受重创。时至今日,建筑的坚固问题一直是社会关注的焦点。

人们看到,今年以来,海地、智利相继发生大震,由于房屋抗震设防的投入差异,地震造成的后果截然不同,智利的抗震经验赢得国际社会的赞誉。还有人统计以每个人平均计算,智利拥有最多世界知名的地震学家与工程师。

这次智利地震释放的能量,几乎相当于今年1月海地太子港地震的500倍,但地震给智利造成的灾情远没有海地严重。其中一个主要原因是,当地建筑有着严格的建筑质量标准,地震袭击之后虽然很多建筑受到损害但并没有完全倒塌。而海地的建筑质量可以说是相当糟糕。所以有这样的的说法:“地震本身不会杀人,而建筑会杀人。”

非政府组织人道主义建筑事务所执行主管卡梅伦-辛克莱介绍说,他在智利的同事为当地许多低收入家庭建造了住房,尽管房子的造价并不高,但栋栋都符合防震标准。然而,在海地,当地政府根本没有制定房屋的防震标准。

有人就此提出这样的问题:智利作为发展中国家,其抗震经验是否可以让中国借鉴?这也是日本、美国在地震预报不过关的情况下,选择加强建筑设防的防震减灾现实路径。

当我们追述从唐山地震到汶川地震的这段历史,在为亡者祈祷,为生者加油的同时,应该反思,已经发生的灾害留给了我们哪些经验和教训?面对未来可能的灾害我们如何应对?

新修订的《中华人民共和国防震减灾法》已于2009年5月1日起施行,它对抗震设防提出了具体要求,规定新建、扩建、改建建设工程,应当达到抗震设防要求;对学校、医院等人员密集场所的建设工程,应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工。

《防震减灾法》还规定,有关建设工程的强制性标准,应当与抗震设防要求相衔接;施工单位应当按照施工图设计文件和工程建设强制性标准进行施工,并对施工质量负责;已经建成的相关建设工程,未采取抗震设防措施或者抗震设防措施未达到抗震设防要求的,应当按照国家有关规定进行抗震性能鉴定,并采取必要的抗震加固措施;国家对需要抗震设防的农村村民住宅和乡村公共设施给予必要支持。

如何让《防震减灾法》产生巨大的法律效力?如何为子孙后代营造坚固之城?已是压在这一代中国人肩上的历史重任。

预防远比预报重要

地震专家说,地震的短期预报是个世界性难题。地震前会有包括动物行为异常等前兆,但有这些前兆不一定必然发生地震。无论是唐山地震、汶川地震还是玉树地震,都在告诉我们,地震的预防比预报更重要。

我国目前有中长期地震预报,根据地震烈度,我国把各地划分为各种抗震烈度区域,各地建筑的防震烈度就是按这个烈度划分的。比如汶川,震前的设防烈度为7度,当地建筑的抗震烈度是按7度建设的,但它发生的地震却是10度;震前唐山的设防烈度为6度,1976年的大地震烈度为11度。

唐山大地震后,新城的建设中,建筑物的抗震强度设计要求普遍为“抗震8度”(最高9度),可以抵抗6.5级地震。大量事实证明,建筑物强度对降低地震灾害损失具有重要作用。2005年,江西九江在5.7级地震中人员伤亡和损失惨重,主要原因是当地建筑物抗震强度只有6度,无法抵御5.7级地震。

据地震专家介绍,四川、云南等西南地区属地震多发地带。目前成都、都江堰、双流等地的建筑物抗震强度多为7度。而数据表明,这些区域地震震中的强度往往会达到9到10度,因此建筑物抗震性能低于实际需要。因此,提高建筑物的抗震强度是目前最好的抗震防范措施。

苏幼坡反对城市大规模地建设高层建筑,起码不应该将高层建筑作为民居的主要方式。反对的理由就是高层建筑安全隐患太多。

“有的城市甚至以高层建筑为地标,这太可笑了,一个城市的地标是由当地的历史文化积累而成的,怎么能以建筑的高度来衡量。我认为高层建筑泛滥化又是一个规划短视行为。在发达国家,高层建筑以办公为主,而我们国家现在是以居住为主,从社区的安全角度来说,高层建筑存在诸多不安全隐患。”

唐山大地震时,每一平方公里的人口密度为1.5万人左右,且室外空间很大。高楼拔地而起后,一平方公里的人口密度可以达到四五万人,每个人的室外空间被缩小很多。在这种情势下,一旦发生突发事件,很难保证安全。从抗震角度来说,建筑物倒塌的影响范围是其高度的1/2,如果真的发生地震,没有了安全空间的人往哪里逃?

作为一个经历过惨痛经历的城市,唐山市对建筑的质量有更切肤的体会,因此也有了更严格的要求。

2008年10月1日,唐山市实施《唐山市地震安全性评价和抗震设防管理办法》。其特点有三,并有两个全国首次:一是《办法》以政府规章形式明确了抗震设防监管是发改、规划、国土、房管、建设和地震等所有项目审批部门的责任,加大了执法力度,增强了部门执法的协调性、联动性;二是汲取汶川大地震经验教训,提出了新建、改建和扩建学校、医院等重要公用设施,应当按照高于建设工程所在地抗震设防标准予以设计和施工,这在全国是首次;三是对建设工程抗震设防情况进行专项验收,不验收或验收不合格的建设工程,地震局不予发放合格证书,建设局竣工验收不给予备案,房管局不予发放房产证书。这在全国也是首次。

“这实际上也是唐山地震后教训的总结,也说明了对抗震设防管理工作的高度重视。”唐山市地震局副局长王卫国说。

把地上搞结实,把地下搞清楚

“有工程师曾说过:地震不会伤人,伤人的是在地震中倒塌的工程建筑。反过来说,把工程建筑搞好,的确能减轻地震的伤亡。”

刘晨介绍说,汶川特大地震等多次震例表明,因地震导致建筑物的倒塌,是造成巨大人员伤亡和财产损失最主要的原因。因此,确保建设工程安全,提高建筑物抗震能力,是增强地震灾害防御能力的重要基础性工作。

他说,地震灾害预防应坚持工程性预防措施和非工程性预防措施相结合的原则。工程性防御的两个基本问题就是把地上搞结实,把地下搞清楚。把地上搞结实就是采取设防措施,提高建设工程的抗震能力。把地下搞清楚就是要查明地下地质结构,包括地基情况、活断层分布等。

他说:“日本自从1923年关东大地震以后,及时吸取经验教训,基本上避免了过大的人员伤亡,主要原因是日本特别重视抗震设防。”

“惨痛的教训再次警示我们,提升建筑物的抗震设防能力,必须在今后的城乡建设中,对建筑物进行科学选址、制定科学的抗震设防标准、严格按照设防标准做好建筑工程的设计、施工。”刘晨说。

陕西省在新修订的防震减灾条例中规定:新建、扩建、改建建设工程,应当达到抗震设防要求。抗震设防要求的确定应当遵守下列规定:一般建设工程按照地震动参数区划图或者地震小区划结果确定抗震设防要求;重大建设工程、可能产生严重次生灾害的建设工程和其他重要建设工程,应当进行地震安全性评价,并根据地震安全性评价结果确定抗震设防要求;学校、医院和其他人员密集场所的建设工程,应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工。

同时,条例还规定:一般建设工程,建设单位应当在建设工程项目选址报批时或者工程设计前,按照项目管理权限,将拟建工程采用的抗震设防要求情况报所在地县级以上地震工作主管部门备案。对建设工程不符合抗震设防要求的,地震工作主管部门应当向建设单位提出纠正意见,并抄送同级有关项目审批部门,项目审批部门应当依法予以纠正。

加强农村民居抗震设防

据介绍,1998年陕西泾阳发生4.8级地震,造成一些新建民居裂缝破坏,陕西开始关注农民住房抗震问题。2003年陕西石泉发生4.5级地震,造成震区一批民居倒塌毁坏,陕西省政府办公厅及时出台了关于加强农村民居抗震设防的意见,陕西开始推进农居地震安全工程示范工作。截至2009年底,全省农居地震安全示范点达192处。

新修订的《陕西省防震减灾条例》对农村建筑的抗震设防也作了明确的规定:新农村民居建设和移民搬迁、灾后恢复重建等村民住宅建设以及乡村公共设施、三层以上农村村民住宅按照抗震设防要求和有关建设工程的强制性标准进行抗震设防。其他村民住宅采用国家和本省有关村镇建筑抗震设防技术标准进行抗震设防。

“与工程性抗御地震灾害‘硬实力’相对应,公民防震减灾综合素质是一个国家地震灾害防御能力的重要‘软实力’。”

刘晨认为,社会公众忧患意识淡薄,防震减灾知识缺乏,应对地震灾害的准备不足仍然是我国防震减灾工作面临的一个突出问题,还有许多工作要做。必须进一步转变观念,创新宣传内容、方式和载体,加大防震减灾宣传力度,把这项非工程性防御性的措施做细、做深、做好。

他说,防震减灾成为每个公民的自觉行动,才能提高全社会防震减灾的综合能力。“只有这样,《国家防震减灾规划(2006-2020年)》确定的到2020年,我国基本具备综合抗御6级左右、相当于各地区地震基本烈度的地震的能力,大中城市和经济发达地区的防震减灾能力达到中等发达国家水平的目标才能实现”。