——被忽视的抗震设防问题

　　袁玥

　　“夺命的是建筑物，而不是地震。”——汶川大地震再次验证了这句老话。但是，当人们发现震区的很多楼房竟然破碎到如此程度时，仍然感到震惊不已。大地震带来的生命、财产损失是如此严重，使得平时被很多人忽视的抗震设防问题再次尖锐地摆在国人面前。

　　预制板=棺材板？

　　在这次地震当中，倒塌的房屋废墟中大量的预制楼板随处可见，而这些使用预制楼板的混合结构房屋在地震中是最为脆弱的，许多人正是被它们夺去了生命。

　　从某种程度上来说，使用预制板盖房子就像搭积木一样，先砌好四面墙，然后把预制板两端伸出的钢筋搭在墙上，接着在楼板上再砌墙，然后再搭一层预制板……虽然在搭完预制板之后也会用混凝土浇注，但这并不能把预制板搭在墙体上的钢筋与墙体牢牢粘住。由于抗震性能差，预制板在唐山一度被称为“棺材板”。

　　认识到预制板的危害之后，人们开始转而使用“现浇钢筋混凝土楼板”（简称“现浇板”）。现浇板在施工现场完成支模、扎钢筋、浇灌混凝土等程序，尽管其工序多，施工周期长，但现浇板可以增强房屋的整体性，由此提升抗震能力。

　　虽然早在30年前就已经认识到预制板的危害，但由于各方面原因，我国并没有明令要求全面停止预制板的使用，甚至北京、上海等大城市也是直到2000年以后才在市区内停止使用预制板。在其他地方，预制板的需求仍然非常旺盛。

　　构造柱和圈梁的作用

　　“所谓抗震，最主要的就是加强房屋的整体性。”清华大学土木工程系钱稼茹教授告诉记者。而对于砌体结构，要增加建筑物的整体性，一个是使用现浇板，另一个就是使用“构造柱”和“圈梁”。

　　“构造柱和圈梁是唐山大地震以后，我国在建筑物抗震方面的一大发明。”同济大学土木工程学院蒋通教授对记者介绍说，“构造柱就是在砖房的四角和拐弯等处配上钢筋，浇上混凝土，做成钢筋混凝土的柱子，用来约束墙体。而圈梁（沿水平方向的封闭的钢筋混凝土梁）则是把房子像箍木桶一样箍起来。简单地说，在建房子时使用圈梁和构造柱就像是用绳子给一个箱子打包，把横向和纵向都绑住，这样，房屋的整体性会大大提高，在地震中不会轻易倒塌。”

　　“先天缺陷”不是借口

　　在这次地震中，最令人揪心的莫过于学校校舍的大量倒塌和孩子们的集体死亡。为什么教学楼会这样轻易倒塌？

　　有专家指出，学校在抗震方面存在几个先天缺陷：一是房间大——学校教室、活动室等场所空间都比较大，相对而言墙的面积就比较小；二是窗户大——教学需要良好的光线，大面积的窗户相应使得墙的面积大大缩减；三是走廊设计问题——一般学校都采用单面、外廊的走廊设计，多由柱子支撑，如果教室两边都是走廊，在纵向上一间教室就只有前后的两面墙抗震，两边柱子的作用则很弱。

　　然而尽管如此，“以现在的地震工程的知识来看，教学楼本身并不应该成为抗震的‘特困群体’，只要在设计时充分考虑校舍在结构系统上的先天问题，切实执行设计规范的规定，并彻底执行施工细节，校舍的抗震能力绝不会构成问题，并没有科学技术上的难题。”台湾国家地震工程研究中心简文郁博士表示，“这就是为什么当地一些近十年来兴建且设计、施工都为优良的校舍在此次地震之后并未发生严重破坏的根本原因。”

　　除了在防震设计和施工方面的问题以外，政府对中小学校舍一直以来的重视程度也是影响其抗震能力的因素之一。

　　标准定多高才行？

　　除了设计和结构问题，许多人将房屋大面积倒塌的原因也归结于震区建筑物的抗震设防标准偏低。

　　建筑物的抗震设防标准涉及“设防烈度”，它是根据建筑物所在地区的基本烈度及其自身的重要性来确定的。从1970年代起我国就开始编制《中国地震烈度区划图》，2001年又颁布了第四版《中国地震参数区划图》。按此区划，此次地震震害严重的汶川、北川、绵阳、都江堰等地大多处于7度设防区。

　　除了烈度标准以外，根据建筑物的重要性，我国还对建筑物进行甲、乙、丙、丁四个等级的划分。大多数建筑为丙类，重要的生命线工程为乙类，特别重要的建筑定为甲类。建筑等级越高，抗震设防的标准也就越高。

　　在确定了设防烈度的基础上，我国制定了抗震设防的“三水准”目标，通俗来说就是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。其中“中震”即是指本地区设防烈度的地震；而“小震”指低于本地区设防烈度的地震，其烈度比基本烈度约低1.5度；“大震”则是高于本地区设防烈度地震，其烈度比基本烈度约高1度。以汶川地区为例，当地设防烈度为7度，那么在“三水准”的设防目标之下，当遭遇烈度为7度的地震时，建筑物应当能够继续使用（无需维修或经过一般维修），而遭遇烈度为8度的地震时也应基本保持屹立不倒。

　　然而这一次地震的极震区烈度高达11度。简文郁表示，“以这次汶川地震的规模来推算，在龙门山断层附近距离断层20公里范围内区域的地震动强度可能都高达0.3g（即0.3倍重力加速度）以上，约相当于中国建筑抗震规范烈度9度的设防水平。”而地震烈度每升高1度，房屋遭受的地震作用力大约增加一倍，所以在11度的情况下房屋所受的力要比7度足足高出十几倍。那么，按照7度标准设计的房屋，即使完全符合《建筑抗震设计规范》，在如今烈度高达9-11度的情况下，大量倒塌也并非是不可预料的。

　　那么地震之后是否应该提高汶川等地的设防烈度？提高多少才合适？设防烈度能够无限提高吗？

　　我国对地震烈度分为12度，而抗震设计规范最高设防只到9度，因为一方面超过9度的地区实际已经成为地震危险区，不适宜人类居住；另一方面，9度以上的抗震设防在设计上已非常困难，蒋通解释说：“9度的地震动强度是0.4g，如果把它再增加一倍达到10度，那么地震加速度就达到将近1g，而1g的概念是：即使你把房子横过来变成悬臂一样它也倒不了——这在设计上几乎是不可想象的。”

　　此外，要提高建筑物的抗震等级，比如将汶川地区由7度设防提高到8度设防，根据不同的建筑物，其成本投入预计将整体增加10%-30%。

　　因此，正如一些专家所说，一味增加土木、水利等工程的抗震系数并不是一个非常具有操作性的做法，更重要的是要通过一些简单、经济的手段，来有效提高工程设施的防震抗灾能力。当然这里有一个重要前提，就是要严格设计，规范施工，杜绝豆腐渣工程。