地震了,那些只晃不倒的防震建筑构造有哪些?

作者:VA艺术留学2017/09/05点击:324次

2017年8月8日21时19分,大地母亲的又一次震颤,再一次揪起了每个中国人牵绊着四川的心。截至8月10日12时,“8·8”九寨沟地震已致20人死亡,431人受伤。

地震灾害学者常说,“杀人的不是地震而是建筑”。从全球的重大地震灾害调查中可以发现,95%以上的人员伤亡,都是由于建筑物受损或倒塌而引起的。

那么,学习建筑设计的艺术生们,在灾难面前,我们能做些什么?我们是不是可以一问,到底什么样的建筑在地震中最稳固?

目前,全球抗震建筑做的最好也最早的是日本。

在日本的建筑设计中,

对于抗震主要有三种构造:

耐震构造

耐震为最普通级别,主要用在低层建筑中。

获得过普利兹克建筑奖(Pritzker  Architecture Prize)的日本建筑师坂茂Shigeru Ban在新西兰建造的纸板教堂就是代表性的耐震建筑。

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纸板教堂

纸板教堂使用了98个同样大小的纸板管,构成A型结构。并且每个纸板管都涂上了防水材料聚氨酯和阻燃剂,增强了此建筑的安全性能。稳定的三角形构造,加上轻质可再生纸质材料和集装箱,这些无疑都是最耐震的一种选择。

2008年汶川地震后,坂茂就在成都市为华林小学设计了一所“纸”学校,该学校的主要结构同样是由低成本并且安全的特殊纸管搭建,在志愿者的帮助下,一个月内便建成。

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成都华林小学

制震构造

制震是让建筑物在地震中,集中在一个地方造成损害,其他地方则不会发生损毁。

制震做法有很多种,例如在建筑物中设置各种球体,吸收地震能量,在地震过后,替换掉这些球体就可以保障安全。更普遍的做法是放置油压器装置,其作用相当于保险丝,油压器装置在高层建筑中十分常见。

日本顶级建筑大师丹下健三(Kenzo Tange)的建筑设计事务所设计的50层校舍建筑蚕茧大厦,因其创新性外形和一流的立面设计获得了Emporis年度天楼奖。蚕茧大厦施行的就是以柔克刚的制震理念,以独特的造型结构吸引分解外来冲击力,从而保障自身的稳固性。

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东京蚕茧大厦

免震构造

免震技术运用的成本过高,而且也不适用于每个地块的地基,因此,大多数日本建筑采用的标准基本都是制震标准。

免震技术一般是在地基上设置隔离支座和阻尼器。例如东京电通大厦就使用了这种免震技术,使建筑不直接与地面接触,以减缓上下的颠簸。有的建筑物则在地基部分加上硬质橡胶和钢板,使建筑物本身具有弹性,以抵抗地震的冲击。

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东江电通大厦和免震技术

中国的抗震教科书——故宫

实际上,不仅仅是拥有先进抗震技术的日本,中国故宫就是一本抗震教科书。

英国推出的一部纪录片《紫禁城的秘密》(Secrets of China's Forbidden City)就详细讲述了故宫的神奇抗震技术。

紫禁城在建成的600年间,经历了200多场极具破坏性的地震,包括距离紫禁城150多公里着名的唐山大地震。而在每场地震中,紫禁城都能做到毫发无损。

为揭开故宫的抗震秘密,外国木匠理查德按照1:5的比例,还原了中国古建筑榫卯和斗拱的结构,复制出紫禁城的微型模型,并对它进行地震模拟测试。

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实验强度不断增加,直到调高到相当于10.1级地震等级时,此模型才发生剧烈的晃动,但在经历了持续的实验后,这个复杂的斗拱模型,只是发生了轻微的位移,仍稳稳当当地立在原地。

紫禁城的斗拱结构,相当于减震器,多种零件之间的摩擦和转动,有效抵消了地震产生的冲击力。

另外,紫禁城的柱子也大有玄机,它不同于其他柱子深扎在地基里,一遇到强震就从中折断,而是拥有 一定的移动空间,从而避免了折断坍塌,只是在剧烈地震灾难中,发生稍微的位移。

墨西哥建筑师路易斯·巴拉干曾说,我相信有情感的建筑。抗震建筑无疑饱含着建筑设计师对于地震区灾民的浓厚感情,是智慧与善良浇灌出的美。抗震建筑的广泛实施,最大的问题,归根结底还是经济问题,能够设计出既抗震又低成本的抗震建筑,才是每位建筑设计师最应该关心的抗震问题。

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