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地震了,那些只晃不倒的防震建筑構(gòu)造有哪些?
作者:VA藝術(shù)留學(xué)2017/09/05點擊:2152次
2017年8月8日21時19分,大地母親的又一次震顫,再一次揪起了每個中國人牽絆著四川的心。截至8月10日12時,“8·8”九寨溝地震已致20人死亡,431人受傷。
地震災(zāi)害學(xué)者常說,“殺人的不是地震而是建筑”。從全球的重大地震災(zāi)害調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn),95%以上的人員傷亡,都是由于建筑物受損或倒塌而引起的。
那么,學(xué)習(xí)建筑設(shè)計的藝術(shù)生們,在災(zāi)難面前,我們能做些什么?我們是不是可以一問,到底什么樣的建筑在地震中最穩(wěn)固?
目前,全球抗震建筑做的最好也最早的是日本。
在日本的建筑設(shè)計中,
對于抗震主要有三種構(gòu)造:
耐震構(gòu)造
耐震為最普通級別,主要用在低層建筑中。
獲得過普利茲克建筑獎(Pritzker Architecture Prize)的日本建筑師坂茂Shigeru Ban在新西蘭建造的紙板教堂就是代表性的耐震建筑。
紙板教堂
紙板教堂使用了98個同樣大小的紙板管,構(gòu)成A型結(jié)構(gòu)。并且每個紙板管都涂上了防水材料聚氨酯和阻燃劑,增強了此建筑的安全性能。穩(wěn)定的三角形構(gòu)造,加上輕質(zhì)可再生紙質(zhì)材料和集裝箱,這些無疑都是最耐震的一種選擇。
2008年汶川地震后,坂茂就在成都市為華林小學(xué)設(shè)計了一所“紙”學(xué)校,該學(xué)校的主要結(jié)構(gòu)同樣是由低成本并且安全的特殊紙管搭建,在志愿者的幫助下,一個月內(nèi)便建成。
成都華林小學(xué)
制震構(gòu)造
制震是讓建筑物在地震中,集中在一個地方造成損害,其他地方則不會發(fā)生損毀。
制震做法有很多種,例如在建筑物中設(shè)置各種球體,吸收地震能量,在地震過后,替換掉這些球體就可以保障安全。更普遍的做法是放置油壓器裝置,其作用相當(dāng)于保險絲,油壓器裝置在高層建筑中十分常見。
日本頂級建筑大師丹下健三(Kenzo Tange)的建筑設(shè)計事務(wù)所設(shè)計的50層校舍建筑蠶繭大廈,因其創(chuàng)新性外形和一流的立面設(shè)計獲得了Emporis年度天樓獎。蠶繭大廈施行的就是以柔克剛的制震理念,以獨特的造型結(jié)構(gòu)吸引分解外來沖擊力,從而保障自身的穩(wěn)固性。
東京蠶繭大廈
免震構(gòu)造
免震技術(shù)運用的成本過高,而且也不適用于每個地塊的地基,因此,大多數(shù)日本建筑采用的標準基本都是制震標準。
免震技術(shù)一般是在地基上設(shè)置隔離支座和阻尼器。例如東京電通大廈就使用了這種免震技術(shù),使建筑不直接與地面接觸,以減緩上下的顛簸。有的建筑物則在地基部分加上硬質(zhì)橡膠和鋼板,使建筑物本身具有彈性,以抵抗地震的沖擊。
東江電通大廈和免震技術(shù)
中國的抗震教科書——故宮
實際上,不僅僅是擁有先進抗震技術(shù)的日本,中國故宮就是一本抗震教科書。
英國推出的一部紀錄片《紫禁城的秘密》(Secrets of China's Forbidden City)就詳細講述了故宮的神奇抗震技術(shù)。
紫禁城在建成的600年間,經(jīng)歷了200多場極具破壞性的地震,包括距離紫禁城150多公里著名的唐山大地震。而在每場地震中,紫禁城都能做到毫發(fā)無損。
為揭開故宮的抗震秘密,外國木匠理查德按照1:5的比例,還原了中國古建筑榫卯和斗拱的結(jié)構(gòu),復(fù)制出紫禁城的微型模型,并對它進行地震模擬測試。
實驗強度不斷增加,直到調(diào)高到相當(dāng)于10.1級地震等級時,此模型才發(fā)生劇烈的晃動,但在經(jīng)歷了持續(xù)的實驗后,這個復(fù)雜的斗拱模型,只是發(fā)生了輕微的位移,仍穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)亓⒃谠亍?
紫禁城的斗拱結(jié)構(gòu),相當(dāng)于減震器,多種零件之間的摩擦和轉(zhuǎn)動,有效抵消了地震產(chǎn)生的沖擊力。
另外,紫禁城的柱子也大有玄機,它不同于其他柱子深扎在地基里,一遇到強震就從中折斷,而是擁有 一定的移動空間,從而避免了折斷坍塌,只是在劇烈地震災(zāi)難中,發(fā)生稍微的位移。
墨西哥建筑師路易斯·巴拉干曾說,我相信有情感的建筑。抗震建筑無疑飽含著建筑設(shè)計師對于地震區(qū)災(zāi)民的濃厚感情,是智慧與善良澆灌出的美??拐鸾ㄖ膹V泛實施,最大的問題,歸根結(jié)底還是經(jīng)濟問題,能夠設(shè)計出既抗震又低成本的抗震建筑,才是每位建筑設(shè)計師最應(yīng)該關(guān)心的抗震問題。
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