汶川大地震,由于地震發生在學校上課時間,校舍坍塌嚴重,死傷師生人數眾多。人們在扼腕嘆息之余也不禁疑問:為什么學校樓房在地震面前如此脆弱?
分析地震常常有兩個標準:一是我們平時常說的震級,代表地震釋放的總能量;另一個是烈度,代表地震產生的破壞力。因此,設計建筑時,參考的指標是烈度。
房屋在地震中倒塌損毀主要基于三種原因
一是沒有按標準建造。我國上世紀70年代就有了相應的房屋抗震標準,唐山大地震后幾經修改,現行的有2001年發布的《建筑抗震設計規范》。但有的建筑沒有依照標準實行,設計不當,抗震性能差。
二是地震超過預計強度。如汶川的房屋設計規范是7度,部分地區是6度,面對如此強的地震就較難抵御。
三是工程質量不過關。建筑按照標準設計了,還需要嚴格地進行施工建設,否則抗震能力就會打折扣。
學校校舍在抗震方面存在先天缺陷
校舍建筑抗震能力差是世界性的普遍問題。比如,1933年,美國的長灘(Long Beach)發生地震,導致學校倒塌。所幸已是放學時間,沒有什么學生傷亡。我國學校的設計和建設,也是按標準走的,問題在于沒有提高標準。另外,學校校舍在抗震方面存在幾個先天缺陷:
一是房間大。躲到衛生間等場所是地震發生時的一條逃生原則,原因就在于空間狹小、有墻面支撐,墻的面積大抗震能力就強。但學校教室、活動室等場所空間都比較大,相對而言墻的面積就小。
二是窗戶大。教學需要良好的光線,采光使用大面積的窗戶設計,相應地使得墻的面積大大縮減。
三是走廊設計。一般學校都采用單面、外廊的走廊設計,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。
可考慮將學校建成緊急避難場所
地震難以預測,往往發生在預期可能性小的地方,如國內唐山、臺灣,國外日本神戶,研究者尚未完全掌握其規律。而抗震標準每增加一度,成本普遍增加5%-10%。我國國土面積廣闊,將所有房屋標準都提高顯然不現實。怎么樣才能不花錢又抗震,是長久以來工程師們極力攻克的難題。在這樣的情況下,建議對學校、醫院等人口密集、人群自救能力差的地方,提高標準,加強抗震能辦,賦予緊急避難場所的功能。這樣在發生災難的時候,學校可以放假,騰出來作為避難場所。而城市需要有避難地點。