地震老师日本的“堡垒”和“狗窝”式抗震建筑设计

2011年3月21日零时许，中国国际救援队在圆满完成日本地震海啸灾区救援任务后顺利返回，抵达北京首都国际机场。在3月11日东日本大地震后，中国迅即派出救援队，抵达受灾第一线，在日本岩手县大船渡市积极实施搜救行动，在国际上赢得了广泛赞誉。
    这次日本的大地震，迄今为止，已经造成两万余人遇难或失踪，经济损失不计其数。与内陆国家地震后的灾害形式不同，对防震工作极为重视的日本，大地震中遇难的人员，大部分并非地震直接造成，而是丧生于随后引发的巨大海啸。
    在这次的东日本大地震之前，让日本损失最大的震灾莫过于1923年关东大地震，关东大地震让半个东京化成一片瓦砾。那一次地震的级数比今天要小，造成的人员伤亡却要大得多，虽然这和震中距离东京的距离有关，但除此之外，两相对比会发现，产生这种不同的另一个重要原因是今天日本建筑的抗震能力很强。实际上，在日本具有防震设计的建筑面前，地震造成的损失被减到了最低程度，这次灾难中大部分遇难人员是海啸的牺牲者。所以，日本怎样设计防震建筑，引起了世界很多国家的关注。
    尽管经受了9.0级的强烈地震，但我们依然可以看到在日本灾区大部分高层建筑没有倒塌。我的一位朋友当时在东京，地震中从窗口向外望去，面前的两座大楼竟在巨大的震荡中如同跳舞一样摇摆。以至于第一座楼扭向一边的时候，居然可以直接看到第二座楼——这两座楼原本是一前一后，绝无道理可以透过第一座楼看到第二座的。可是，地震过后，这两座楼依然完好无损；而中国国际救援队的彭碧波主任，向我描述同时遭到地震和海啸袭击的大船渡市时，讲他亲眼看到许多原来在海边的别墅被海浪托举到内陆，平移数百米，依然完好无损，里面的人也因此幸存。这也正与我们在电视上看到房子在水面上漂浮的镜头相符。
    这两种建筑，正代表日本建筑设计师在长时间和地震灾害斗争的过程中，产生的两种设计思路。 【1960年新泻大地震一座正好在断层上的楼房。显示由于极重视建筑质量中的抗震指标，所以当地地震中建筑尽管倒下，却整体完好，保障了其中居民的生命安全】
    第一种思路，被广泛用于高层建筑和大型公共建筑，即所谓“堡垒型”设计。这种建筑的设计原则是“震不倒”，无论是使用稀土钢建筑材料，还是在楼层下安装缓冲装置，都为了保证建筑在遭到地震时有效抵御地震波的袭击。这也是日本防震设计的主流做法。尽管这样做在建筑成本上会有所增加，但从这次的抗震效果看，这样的设计是比较成功的。
    第二种思路，则是家庭用住宅常用的设计，即所谓“狗窝型”设计。“狗窝型”听来不雅，实际上却颇为贴切。日本这种个人住宅采用木板钉合的房子，完全连成一个整体，房体薄而轻，酷似动画片中迪斯尼明星普鲁托狗的家。在地震的时候这样的房子很容易发生位移，甚至翻覆，但无论怎样，却始终能保持其完整性，因此很少出现房子塌了砸死人的现象。 【日本"狗窝式"建筑结构(我们可否考虑不用木头,用复合材料达到同样效果?)】
    这样，虽然居住时多少会有冬冷夏热的弊病，却可以在不需要增加多少资金的情况下保障房屋主人的生命安全。
    一刚一柔，却都是实用的手段。可以说是地震这个老师，用一次次血的教训，给日本的建筑设计师提供了设计的灵感。其实，地震教给日本建筑设计师的，远不仅仅是这些。
    比如，地铁的施工。在日本如果哪家公司砍了树修地铁，不但会被人指责不懂设计，还会冒违反法律的风险。幕墙设计培训     这是因为，"砍树修地铁"的方法在地震面前堪称愚蠢。
    1995年阪神大地震，神户的地铁成了人员损失最集中的地方。有些地方正在运行的地铁车厢直接被挤成压缩饼干状，其内惨不忍睹。经过调查，会发生如此惨剧，原因与此前日本地铁的建造方式有关。
    在阪神大地震之前，日本的地铁普遍采用挖开式施工，即先将地面挖开，在挖好的壕沟中铺设地铁，再在地铁的顶部回填渣土恢复地面。这种施工方式价格较低，施工期短，有一定的优越性。
    然而，阪神大地震证明，正是这种施工方法，使神户的地铁在地震来临之时成为了铁棺材。这是因为挖开地面后回填，会形成不同密度和性质的土层，等于使地铁成为地面的一道伤口。一旦发生地震，地面极易在此处错开，形成断层挫裂，使地铁成为地震首当其冲的受害者。
    吸取这一教训，日本的地铁施工如今都改为隧道式挖掘，保留地铁上方完整的地质构造，大大降低了地铁在地震时的危险。
    他山之石，可以攻玉，邻国的这些经验教训，或许对我们来说，正是无需付学费就可以得到的宝贵知识。