文／陳韻涵輯
日本是全球地震最頻繁的國家之一，元旦的「令和6年能登半島地震」造成至少270棟建物倒塌損毀，確切災害損失仍待評估。過去數百年來，日本工匠、建築師、工程師、城市規畫學者和官員融會古老智慧與現代創新，並從每一次的大地震中汲取教訓，更新建築規範，加強建築物的耐震強度與靈活性，提高建築物內部人類及動物的生存機率。
今年元旦，日本北陸石川縣能登半島發生芮氏規模7.6強震。《日本放送協會》報導，這場地震已知造成270棟建物倒塌損毀，此數據還不包括災損難以估計的重災區珠洲市和輪島市。當局表示，最終損害規模仍待詳細評估。
地震災害涉及層面廣泛，無法直接比較，但若僅以地震規模和建築物倒塌的數量而論，2005年芮氏規模7.6強震在印度喀什米爾地區造成逾3萬棟建築損毀。《美國有線電視新聞網》訪問東京大學地震學榮譽教授蓋勒對能登半島地震初步災損的看法，他認為，石川縣的災損相對輕微。蓋勒觀察發現，「當地的現代建築挺過強震，而屋頂上有厚重黏土磚的老房子則不耐震倒塌」，且「大多數的獨棟住宅即使受損，也沒有全倒」。
●利器1／阻尼器與軸承
抗震設計有句箴言：地震不會殺人，但建築會殺人。座落環太平洋火山帶的日本是全球地震最頻繁的國家之一，1923年關東大地震把東京和橫濱大部分地區夷為平地。在那之後，日本的抗震設計與技術已有長足進展，如摩天大樓內像鐘擺般擺動的大型阻尼器，以及讓建築物獨立於地基擺動的彈簧或滾珠軸承系統。
長期研究日本防災文化的美國麻省理工學院建築與城市規畫副教授米霍·馬澤雷烏表示，「醫院等重要建築結構都蓋在橡膠軸承上，這種設計讓建築物可以搖晃，抵消震動威力。建築設計的概念並非抵抗地球運動，而是讓建築物隨之擺盪。」
軸承設計在日本不但歷史悠久且已持續使用數百年，如傳統木造高塔挺過地震卻毀於祝融或戰爭，而許多近代建築卻常在地震中損毀。京都東寺的「五重塔」高54.8公尺，被譽為日本第一高木造塔，1644年竣工的五重塔在1995年芮氏規模7.3的阪神大地震中完好無損，而周遭許多建築都倒了。
●利器2／寶塔內有心柱
日本寺廟寶塔的抗震能力高超，歸功於「心柱」，那是由樹幹製成的中央支柱，這種建築工法已在日本流傳至少1400年。心柱無論是固定於地面、支撐在橫樑，或懸掛在上方，都會透過互鎖的卡榫和寬闊的屋簷，而有彎曲、類似蛇行擺動的空間，讓建築物相鄰樓層反向移動，抵消震動的力量。
由於天災考量，日本建築物在1960年代之前嚴格限高31公尺，之後隨著建築技術改善才允許蓋高樓。世界高樓協會數據顯示，日本目前有280棟高度超過150公尺的建築，排名世界第五，僅次於中國（3272棟）、美國（891棟）、阿拉伯聯合大公國（336棟）和馬來西亞（293棟）。
●利器3／鋼骨增靈活度
高樓建築利用鋼骨增加堅硬混凝土的靈活度，並透過大型砝碼和阻尼器來減震。東京新高地標「麻布台之丘」建商便標榜其抗震設計，能在芮氏規模9.1強震發生時，讓內部企業正常辦公。2011年3月11日東日本大地震引發海嘯，當時的地震規模即為9.1，震源深度約24公里。
●利器4／震後更新法規
多年來，日本官員從大地震中汲取教訓，研究員則在震後對建築物進行調查，並據調查結果更新建築法規。
馬澤雷烏解釋，許多歐式磚造建築在1891年濃尾地震和1923年關東大地震中損壞，促使日本當局更新建築法規。另因應1978年宮城地震，日本當局於1981年6月1日推出「新耐震基準」規範，這項在既有建築抗震設計納入新基準的修訂版建築基準法，對當年新建築的承載能力要求更高，並規定更大的「層間位移」（樓層之間的相對移動角度）等。
新耐震基準方法奏效，成為日本當今抗震建築的分水嶺。依據1981年之前舊標準建造的房產更難賣、保險費更高，而新耐震基準方法實施後竣工的房屋，已然成為買家購屋的基本參考指標。1995年阪神大地震成為新耐震基準方法的首次試煉。果不其然，在阪神大地震中倒塌的建築中，高達97%為1981年之前蓋好的物件。
●救災助力／星鏈提供免費寬頻 支援災後重建通訊
本電信公司「KDDI」月初宣布與美國SpaceX在日本的分公司「日本星鏈」合作，提供災區救難人員與居民免費的衛星寬頻服務，作為支援能登半島地震災害重建通訊基礎設施和服務的一環。
《共同社》報導，KDDI向能登半島災區營運範圍內的避難所、政府辦公室和災害醫療援助隊提供550個星鏈路由器。在受災最嚴重的石川縣輪島市，300名消防員已開始使用星鏈服務，協助賑災救援行動。一名消防員說：「這的確很有幫助，我們現在可以了解其他救援人員和中央政府在做什麼。」
石川縣珠洲市一所小學的350名災民也能使用星鏈。一位災民說：「現在可以順利上網查找必要資訊，通訊軟體的速度也變快了。」
日本政府防災宣傳小組負責人宇田雄一郎表示，災區可用無線電和衛星通訊系統，但視訊電話等需要高速網路和大量數據傳輸的服務向來難以普及。
星鏈利用低軌道衛星，提供比現有衛星更高速的網路服務，毋須預先建設大型基礎設備，尤其適合偏遠地區、沙漠、荒山野嶺，或通訊設備因戰爭或天災而損壞的地區，能登半島災區與烏克蘭戰區便是星鏈成功的案例。星鏈計畫初步部署1.2萬枚低軌道衛星，未來將拓展至4.2萬枚，截至本月有5289枚低軌道衛星升空運作。
原文出自《好讀周報》756期
