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地震未必推倒高樓,平房住客卻遭殃。我們可以建一個避震的城市嗎?

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上周日本熊本及厄瓜多爾廣泛地區接連發生地震,厄瓜多爾大量樓宇倒塌,至今死亡超過400人,再一次引起世人留意樓宇結構與地震傷亡數字的關係。

4月14日晚上,日本九州熊市強度7級的地震,16日太平洋彼岸的厄瓜多爾發生黎克特制7.8級大地震,震央附近地區及最大城市瓜亞基爾嚴重破壞,數百公里外的首都基多及其他主要城市都有災情,沿岸許多建築遭夷平。

這是一九七九年以來厄國遭逢的最強烈地震,由於土石崩落,在靠近震央、人口四萬的佩德納萊斯市,市長阿爾西瓦概嘆:「我們嘗試盡力救援,但幾乎無計可施。」

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劍橋大學風險及建築環境研究中心主任蘇明麗(Emily So)表示,「地震中的大部分死者都是死於樓宇坍塌。」

她解釋:「世界上有不同種類的樓宇和結構,屋頂及周圍的環境,例如在一些乾燥的地區,人們使用茅草蓋搭屋頂,由於用料較輕,即使屋頂塌下來亦不會擊傷人。但現時在不少發展中國家,人們偏向喜歡採用三合土建屋,卻受到的技術及資金的限制,加上都市化,令樓宇密度較高,更凸顯了安全的問題。」

荷蘭建築師思卡普(Martijn Schildkamp),創辦一個加強低矮建物抗震力的慈善組織,他說:「通常我在地震區都會發現一些看似一樣的建築,有些已經倒塌,另一些卻完好無缺。其實房子都同樣用石塊、木塊及磚頭這些材料建成,問題是結合材料與建築設計加以調整,建成較堅固的房子。」屋頂橫樑的數目十分重要,必須經反覆試驗,以鞏固屋頂。

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在日本,現時東京大部分的摩天大廈,主要是靠油壓減震器達到吸震效果。油壓減震器外型有如圓形滾筒,內部裝滿了油。當強震來襲時,高樓大廈會像鐘擺一樣擺動,透過擺動來吸收震波。

東京六本木新城(Roppongi Hills)的地標森大樓(Mori Tower)也採用這種抗震技術。在「3.11」地震期間,位於50樓的餐廳玻璃絲毫無損。

最新的概念是讓樓宇「隔離」震動,做法是在地基中埋入吸震橡膠,將建築物與地面隔離。不過日本免震構造協會執行董事澤田堅二表示:「這項機制通常應用於缺乏結構彈性的中低樓層建築,例如公寓大廈,而非高樓層結構。」

澤田亦強調:「這並不代表(以樑柱和鋼架)強化建築結構是過時的方法。我們應該檢視建築的結構性,依適用性選擇不同的技術。」日本在2011年「3.11」大地震後,很多建築物外牆及主要樑柱都進行加固,例如在大橋的主力柱加上支撐鋼架,許多學校都將窗框加裝十字骨架,強化結構。

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奈良法隆寺的5層塔與東京晴空塔同樣採用了中央樑柱的結構。

日本應付地震的歷史已長達好幾世紀,過去的技術原則依然有效,東京晴空塔就是一例。

興建於7世紀的奈良法隆寺部分建築,包括著名的5層寶塔,是世界上最古老的木造建築。這座寶塔中央的樑柱,僅與最上層連接,與下方4層分離,以確保這棟建築在地震搖晃時能保持彈性。

澤田說:「拜這根樑柱所賜,地震造成的任何變形都能平均分散在五個樓層,因此能避免震動集中在同一點導致崩塌。」

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