借助祖宗智慧、才让东京晴空塔耐震不倒
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▲晴空塔跟富士山同框
我近日看了一本名为《如何建造东京晴空塔》的书,书上介绍说,东京晴空塔作为自立式广播塔是全球最高的,达634米,塔上设有位于450米和350米高处的两个展望台,门票分别为3000日元和2000日元,开放参观以后每天都有从世界各地来的游客登塔参观。
日本敢于建造世界最高塔!?
在修建过程中,听说广州要建一个超过600米高的塔,日本这边赶紧把晴空塔的高度加高到了634米。
大家都知道日本列岛处在环太平洋地震带上,而且还顶在四大板块(欧亚大陆板块、北美板块、太平洋板块、菲律宾海板块)的交汇区。自然灾害频繁,成天“震一震,刮一刮,喷一喷,淹一淹”的,尤其“小震小摇”对日本人来说就是家常便饭。更糟糕的是,世界上震度6.0以上的大地震,20%发生在日本列岛及其周边。
以日本如此差的地质条件,能满足各项严格的抗震耐震要求,建成了这个塔,而且在2011年没有完全竣工的情况下,耐住了日本东北9级大地震引发的东京5.0级以上地震,不能不说是一个建筑史上的奇迹。
▲晴空塔目前是世界最高塔
这个塔里,藏着日本的千年祖宗智慧,在某种意义上,也是继承了中国大陆的建筑智慧基础之上,发展出的一种抗震技术。这项晴空塔里
最关键的技术之一就是,为控制由地震或大风引发的摇晃而采用的“心柱”结构。
晴空塔里的“心柱“是直径8米,高达375米的圆柱,应用了日本古代建筑“五重塔”的技术。除了地基部分以外,“心柱”在内部空间与塔身分离耸立,而且其顶部比较重,因此刮大风等的时候,“心柱“比塔身晚一点开始摇晃,产生与塔身反方向的摆动,可以发挥给塔身减震的作用。
自古以来,因有“心柱“构造,日本的木结构五重塔从未因地震倒塌过。木结构五重塔毁坏的原因都是因为火灾。
▲日本寺庙里常见的五重塔
木结构五重塔的塔心,都会有一根粗大的柱子从塔基直通达顶,在地震时,跟塔身成反方向摇摆,起到减震安定的作用。这个柱子就叫做“心柱”。
“心柱”是不是来自中国大陆的笔者没有查到根据,日本千百年来一直用这样的减震办法来建造五重塔,不仅技术纯熟,而且代代相传,从未中断,应该算是日本的特有技术了吧。
但是日本也非常明确的记载在教科书里的来自中国大陆的建筑技术是,用石头做的“础石”,其上放置立柱,柱上再架构各种木结构。日本认为,“础石”传入日本使日本的建筑寿命大大提高,因为之前日本建筑都是直接把柱子插进土里的,条件好些的是把柱子插在石头堆,都很容易腐烂。
▲五重塔里的心柱
到日本观光的人如果留心看的话,“础石”在寺庙神社随处可见,一些老房子的门厅柱子,也都是紧密合缝地立在或圆或方的“础石“之上,经历了多少年代,依然挺拔,给人威严和厚重之感。
对祖宗留下的东西十分珍惜,甚至替中国保留了很多古代文化遗产的日本人,这次把祖宗的智慧用在了最现代化的建筑晴空塔上,在塔心也立了一个高高的钢铁“心柱”。
▲晴空塔里的心柱
“心柱“会把东京晴空塔的摇晃减轻约40%。早先的“东京塔”的塔高与底边的比例约为3比1,但新建的“东京晴空塔”的比例约为9比1。外表看来那么纤细的“东京晴空塔”,其内部却有一根“心柱”来避免不必要的摇晃。在2011年日本东北311大地震时,晴空塔的摇晃明显比其它高楼缓慢和幅度小,当时在塔上的施工人员无一人摔倒受伤。
是不是很有意思,日本的古代建筑技术大大帮助了21世纪的先进建筑,或许也可以说,高科技有时候还赶不上古时候人们的神秘能力。
对古人的成就保持谦逊学习的态度,比一味地抛弃破坏和砸烂推倒会让现代人受益,这一点日本做的比中国好多了。
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