南方周末：奪命的是建筑物而不是地震

　　“奪命的是建筑物，而不是地震”——汶川大地震再次驗(yàn)證了這句老話。但是，當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)震區(qū)的很多樓房竟然破碎到如此程度時(shí)，仍然感到震驚不已。大地震帶來的生命、財(cái)產(chǎn)損失是如此嚴(yán)重，使得平時(shí)被很多人忽視的抗震設(shè)防問題再次尖銳地?cái)[在國人面前。

預(yù)制板=棺材板？

　　在這次地震當(dāng)中，倒塌的房屋廢墟中大量的預(yù)制樓板隨處可見，而這些使用預(yù)制樓板的混合結(jié)構(gòu)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。

　　從某種程度上來說，使用預(yù)制板蓋房子就像搭積木一樣，先砌好四面墻，然后把預(yù)制板兩端伸出的鋼筋搭在墻上，接著在樓板上再砌墻，然后再搭一層預(yù)制板……雖然在搭完預(yù)制板之后也會(huì)用混凝土澆注，但這并不能把預(yù)制板搭在墻體上的鋼筋與墻體牢牢粘住。由于抗震性能差，預(yù)制板在唐山一度被稱為“棺材板”。

　　認(rèn)識(shí)到預(yù)制板的危害之后，人們開始轉(zhuǎn)而使用“現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板”（簡(jiǎn)稱“現(xiàn)澆板”）。現(xiàn)澆板在施工現(xiàn)場(chǎng)完成支模、扎鋼筋、澆灌混凝土等程序，盡管其工序多，施工周期長，但現(xiàn)澆板可以增強(qiáng)房屋的整體性，由此提升抗震能力。

　　現(xiàn)澆板與預(yù)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(yù)制板內(nèi)的鋼筋一般使用高強(qiáng)度鋼絲——在工廠里先將鋼筋拉緊，再澆混凝土，待混凝土凝固以后把鋼筋兩端松開，這樣鋼筋之前向外拉的力此時(shí)就要往回收縮，從而給混凝土施加一個(gè)壓應(yīng)力。這個(gè)壓應(yīng)力可以和板的自重以及上面擺放物品所施加的拉應(yīng)力相互抵消一部分，使板的真正受力減小，變形減少。而且當(dāng)預(yù)制板受力將要產(chǎn)生裂縫時(shí)，里面的鋼筋會(huì)拉住它不讓它裂開。由于預(yù)先進(jìn)行過冷拉，因此預(yù)制板中的鋼筋通常是較細(xì)的光面鋼筋，而現(xiàn)澆板由于是在工地上現(xiàn)場(chǎng)制作，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(jīng)認(rèn)識(shí)到預(yù)制板的危害，但由于各方面原因，我國并沒有明令要求全面停止預(yù)制板的使用，甚至北京、上海等大城市也是直到2000年以后才在市區(qū)內(nèi)停止使用預(yù)制板。在其他地方，預(yù)制板的需求仍然非常旺盛。

構(gòu)造柱和圈梁的作用

　　“所謂抗震，最主要的就是加強(qiáng)房屋的整體性。”清華大學(xué)土木工程系錢稼茹教授告訴記者。而對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)，要增加建筑物的整體性，一個(gè)是使用現(xiàn)澆板，另一個(gè)就是使用“構(gòu)造柱”和“圈梁”。

　　“‘構(gòu)造柱’和‘圈梁’是唐山大地震以后，我國在建筑物抗震方面的一大發(fā)明。”同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院蔣通教授對(duì)記者介紹說，“‘構(gòu)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，用來約束墻體。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(jiǎn)單地說，在建房子時(shí)使用圈梁和構(gòu)造柱就像是用繩子給一個(gè)箱子打包，把橫向和縱向都綁住，這樣，房屋的整體性會(huì)大大提高，在地震中不會(huì)輕易倒塌?！?

　　對(duì)于混合結(jié)構(gòu)來說，無論使用預(yù)制板還是現(xiàn)澆板，圈梁和構(gòu)造柱都是其最主要的抗震結(jié)構(gòu)，而在現(xiàn)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(qū)的磚房能夠全部加上構(gòu)造柱和圈梁，絕不會(huì)破壞得這么厲害?！?

聚源中學(xué)是問題建筑

　　在這次地震中，最令人揪心的莫過于學(xué)校校舍的大量倒塌和孩子們的集體死亡。為什么教學(xué)樓會(huì)這樣輕易倒塌？

　　有專家指出，學(xué)校在抗震方面存在幾個(gè)先天缺陷：一是房間大——學(xué)校教室、活動(dòng)室等場(chǎng)所空間都比較大，相對(duì)而言墻的面積就比較??；二是窗戶大——教學(xué)需要良好的光線，大面積的窗戶相應(yīng)使得墻的面積大大縮減；三是走廊設(shè)計(jì)問題——一般學(xué)校都采用單面、外廊的走廊設(shè)計(jì)，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后的兩面墻抗震，兩邊柱子的作用則很弱。

　　然而盡管如此，“以現(xiàn)在的地震工程的知識(shí)來看，教學(xué)樓本身并不應(yīng)該成為抗震的‘特困群體’，只要在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮校舍在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上的先天問題，確實(shí)執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，并徹底執(zhí)行施工細(xì)節(jié)，校舍的抗震能力絕不會(huì)構(gòu)成問題，并沒有科學(xué)技術(shù)上的難題?！迸_(tái)灣國家地震工程研究中心簡(jiǎn)文郁博士表示，“這就是為什么當(dāng)?shù)匾恍┙陙砼d建且設(shè)計(jì)、施工都為優(yōu)良的校舍在此次地震之后并未發(fā)生嚴(yán)重破壞的根本原因?！?

　　建設(shè)部抗震救災(zāi)專家組成員、同濟(jì)大學(xué)教授陳保勝在勘察了聚源中學(xué)廢墟后告訴記者：“聚源中學(xué)在選址、建筑的構(gòu)造、建筑結(jié)構(gòu)體系、施工和材料方面肯定是有問題的。”陳保勝認(rèn)為，首先是選址問題。聚源中學(xué)教學(xué)樓是南北向，和斷裂帶大致平行，地震波易把它夷為平地。同樣結(jié)構(gòu)形式，實(shí)驗(yàn)樓是東西向，與地震帶垂直，雖已破壞，但沒有倒塌。他還認(rèn)為，聚源中學(xué)的預(yù)制板質(zhì)量也存在問題。陳保勝還測(cè)量了倒塌教學(xué)樓的立柱內(nèi)鋼筋，直徑1.2厘米。

　　他認(rèn)為鋼筋偏細(xì)，不合正常要求。

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　　據(jù)陳保勝介紹，聚源中學(xué)的教學(xué)樓在建筑構(gòu)造上，是配合結(jié)構(gòu)，抗震性能差。且鋼筋沒有拉結(jié)筋，柱跟墻的連接沒有拉結(jié)筋。一遇到地震，墻與柱的拉結(jié)，梁、板的擱置長度，板與板之間的拉結(jié)等處會(huì)遭到嚴(yán)重破壞?！八裕趶?qiáng)震中，這樣的房屋倒塌是正常的，不倒塌才怪?！标惐俑袊@。

抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定多高才行？

　　除了設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)問題，許多人將房屋大面積倒塌的原因也歸結(jié)于震區(qū)建筑物的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)偏低。

　　建筑物的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)涉及“設(shè)防烈度”，它是根據(jù)建筑物所在地區(qū)的基本烈度及其自身的重要性來確定的。根據(jù)2001年頒布的第四版《中國地震參數(shù)區(qū)劃圖》的劃分，，此次地震震害嚴(yán)重的汶川、北川、綿陽、都江堰等地大多處于7度設(shè)防區(qū)。

　　在確定了設(shè)防烈度的基礎(chǔ)上，我國制定了抗震設(shè)防的“三水準(zhǔn)”目標(biāo)，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(qū)設(shè)防烈度的地震；而“小震”指低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震，其烈度比基本烈度約低1.5度；“大震”則是高于本地區(qū)設(shè)防烈度地震，其烈度比基本烈度約高1度。以汶川地區(qū)為例，當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度為7度，那么在“三水準(zhǔn)”的設(shè)防目標(biāo)之下，當(dāng)遭遇烈度為7度的地震時(shí)，建筑物應(yīng)當(dāng)能夠繼續(xù)使用（無需維修或經(jīng)過一般維修），而遭遇烈度為8度的地震時(shí)也應(yīng)基本保持屹立不倒。

　　然而這一次地震的極震區(qū)烈度高達(dá)11度。那么，按照7度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的房屋，即使完全符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，在如今烈度高達(dá)9度~11度的情況下，大量倒塌也并非是不可預(yù)料的。

　　但是，“真正符合抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的房屋，在地震時(shí)可以發(fā)生嚴(yán)重變形，但不會(huì)立刻倒塌，即使倒塌也不會(huì)發(fā)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?！笔Y通對(duì)記者說。因此，烈度高可以是建筑物發(fā)生大面積倒塌的原因，但絕不是建筑物粉碎崩潰，把數(shù)百人徹底活埋的理由。

　　那么地震之后是否應(yīng)該提高汶川等地的設(shè)防烈度？提高多少才合適？設(shè)防烈度能夠無限提高嗎？

　　我國對(duì)地震烈度分為12度，而抗震設(shè)計(jì)規(guī)范最高設(shè)防只到9度，因?yàn)橐环矫娉^9度的地區(qū)實(shí)際已經(jīng)成為地震危險(xiǎn)區(qū)，不適宜人類居??；另一方面，9度以上的抗震設(shè)防在設(shè)計(jì)上已非常困難。

　　此外，要提高建筑物的抗震等級(jí)，比如將汶川地區(qū)由7度設(shè)防提高到8度設(shè)防，根據(jù)不同的建筑物，其成本投入預(yù)計(jì)將整體增加10%~30%。

　　因此，正如一些專家所說，一味增加土木、水利等工程的抗震系數(shù)并不是一個(gè)非常具有操作性的做法，更重要的是要通過一些簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的手段，來有效提高工程設(shè)施的防震抗災(zāi)能力。當(dāng)然這里有一個(gè)重要前提，就是要嚴(yán)格設(shè)計(jì)，規(guī)范施工，杜絕豆腐渣工程。