地震，是人类生活的梦魇，经常造成较大的人员伤亡和财产损失。1976年在唐山、丰南地区发生了7.8级强烈地震，震后累计死亡24.2万人，重伤14.6万人，直接经济损失100亿元以上。2008年的汶川地震，更是历历在目，仿佛就在昨天。
如何有效地减轻地震对建筑物的破坏，降低地震产生的危害，是建筑设计中的重要议题。在地震高烈度地区，除了常规的抗震措施外，建筑的隔震措施也成为一项重要选择，甚至是必备的选择。在地震来临时，医院是灾难中的“诺亚方舟”，是拯救生命的必备场所，承担着救死扶伤的重要作用，必须保证其功能的正常运转，因此，医疗建筑的抗震减灾设计至关重要。
在国家的抗震规范中，对医疗建筑的地震设防标准比普通民用建筑高一度，但在地震高烈度地区，普通的抗震措施成本太高，建筑的隔震和减震技术具有更高的性价比，得到了广泛应用。下面分别介绍一下隔震和减震技术在医疗建筑中的应用。
  在建筑物中间，设置一种特殊装置把建筑物和地面分开，隔离地震能量向建筑物传递，减轻地震灾害，这就是隔震建筑。
隔震结构能够大幅度减小地震的作用，一般可减小60%左右。上部结构在水平荷载作用下运动特征基本趋于平移运动，其耐震安全性大大提高。地震作用下基本可以达到“小震无感，中震不坏，大震可修”的设防目标。也就是说，多遇地震下基本无震感，设防烈度地震下可不受损坏或不需修理可继续使用，罕遇烈度地震下可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。另外地震时内部人员不致产生晃动、站立不稳，提高了舒适度，房屋内家具、设备不致倒塌，避免了次生破坏，确保震中、震后能够正常运转。
目前，隔震技术在国内外已大量用于实际工程，特别是在日本、美国等经济发达的多震国家，隔震技术的应用十分广泛，尤其是在医院、能源、通讯、桥梁等生命线设施，此类技术的使用更为普及。 日本近年来特别是在阪神地震后，医院工程大都采用了隔震设计，一些已建的非隔震医院也采取了隔震加固改造，以提高医院的耐震能力，保证医院在地震灾害中可以起到救治、急救的作用。我国台湾地区在1999年“9·21大地震”后，也在逐步推广使用隔震技术，医院建筑中已经广泛采用。
美国、日本、新西兰等地震多发国家已建议在医院、大型公建等重要建筑中采用减震、隔震技术。从20世纪90年代起，这些国家就已经将隔震技术应用于医院工程中。美国南加州大学医院大楼由于采用了隔震结构，在1994年加州洛杉矶大地震中屹立不倒，震后建筑结构安全完好，室内装饰、设备仪器、家具等丝毫无损，甚至高达2.5米的花瓶都没有掉下来，医院照常运转，成为全地区的救治中心。而在同一地区受地震波及的橄榄景医院，采用的是传统的抗震结构，在震后结构出现不同程度的裂缝和损坏，室内装饰、设备、仪表、用具、资料等均翻倒毁坏，水管破裂，各层浸水，医院丧失运转功能，医疗工作全部瘫痪，使城市的震后抢救工作严重受阻，损失惨重。
隔震技术在国内的应用逐步成熟，下面以唐山市丰南区医院为例进行一下介绍。
  唐山市丰南区医院迁建项目位于河北省唐山市丰南新区，建设标准为三级医院。 唐山市丰南区医院老院区位于丰南区市中心，特色科室为儿科、妇产科、骨科、冠心病诊治中心等。新院区建成后，老院区进行整体搬迁工作，目前已试营业。
本工程建筑总面积82994.86平方米，设计床位数807床。工程子项含门诊医技楼、病房楼、感染病楼、后勤楼（锅炉房、垃圾站、污水站、太平间、洗衣房）、高压氧舱、液氧站等。门诊医技楼及病房楼采用了隔震设计，隔震层设置在地下一层与首层之间。
医疗大楼建筑功能布局: 地下一层：机械停车库、人防区域、厨房、设备机房；首层：急诊、放射科、儿科、配液；二层：检验、病理、急救、功能科室、手术部、ICU；三层：血透、信息科、妇产科、功能科室；四层：体检、行政、口腔、功能科室；五至十二层：病房。
项目地处地震高烈度区，经过经济性比较，采用了隔震设计，门诊医技楼及病房楼地下一层与首层之间通体设置隔震层。本项目系中国中元国际工程有限公司首次在大型医院中采用隔震设计，通过本项目的设计，我们研发了成体系、全专业的隔震技术，并在其他的项目中进行应用。本项目在隔震设计中有以下特点。
 
一是建筑规划的体型规整，有利于减少地震作用。本项目的建筑形体规整，布局紧凑，使结构的隔震设计变得更加容易，减少了技术的复杂程度，节约了建设成本。
 
二是复杂的建筑隔震节点设计。在本项目中，我们研发设计了隔震层防火墙的构造、楼电梯穿越隔震层的构造、台阶及坡道构造、联系非隔震建筑和隔震建筑连廊的细部构造等等，通过摸索，逐步形成了成体系的隔震建筑细部构造措施。 三是采用轻质建材，减轻建筑自重，减少地震作用，减轻了隔震设计难度。内部及外部隔墙采用轻质建材，外立面采用仿石材铝板，既解决了建筑立面耐久性的问题，又减轻了建筑自重，为隔震设计带来了方便。
 
四是高烈度地区结构解决方案。按照当时《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，项目所在区域属于8度0.2g，第一组。但根据《唐山市防震减灾管理条例》规定，2011年 3月后，当地的医院和学校均按9度设防。按此条例，本项目按9度0.4g设防。另外，根据地勘报告，本项目在5公里处有发震断层。
按此参数设计，混凝土常规框架、或框架剪力墙结构体系已无法满足本工程的抗震设防要求，按照普通的框架剪力墙体系不仅梁、柱超筋严重且各项指标均很难控制。我们综合考虑了隔震和减震以及钢结构方案，最后选择了隔震方案。
大楼在地下一层与首层之间设置了2.2米的隔震层。隔震层兼做管道夹层。大楼分为住院楼和门诊楼两个隔震单体，中间用钢结构连廊相连。具体布置：住院楼选用直径800、1000、1200的铅芯橡胶支座，门诊楼选用直径700、800的铅芯橡胶支座。 通过计算，门诊楼周期由隔震前的0.88延长到2.28，病房楼周期由隔震前的0.905延长到3.28。两个隔震单体水平向减震系数均为0.40。上部结构的地震影响系数为0.16。住院和门诊大楼上部结构均可按8度（0.2g）计算。
隔震后住院楼的罕遇地震下水平位移为430mm。门诊楼罕遇地震的最大水平位移为380mm。
通过隔震，将地上结构的抗震输入降低，能采用合理的结构实现在高烈度区的结构方案。
 
五是隔震构造创新。隔震结构由于地上地下部分被隔震层断开，带来管线、电梯井、楼梯井等必须在隔震层断开，管线等可以通过软连接或者预留变形量进行解决。但电梯井与楼梯井一但断开给建筑使用带来极大的不便。
一般隔震结构可以通过下挂、下部加滑动支座等方法处理楼电梯井。在本项目住院楼部分采用框架-剪力墙体系，楼电梯井占比例大，且地下两层，下挂长度过大。使用下部加滑动支座的方案使得隔震层刚度过小。综合上述考虑，我们采用了楼电梯井下部在基础上采用隔震支座的错层隔震方案。
该方法在实施时确保下部剪力筒刚度足够大，能协调下部隔震支座与隔震层协调运动，并通过计算确保该处剪力墙首层处与底部的变形小于0.1%。
通过错层隔震的方案，简化楼电梯处的隔震构造，为建筑节约了空间，是可行的隔震构造措施。 六是首次在空调管道中应用隔震技术，使管道在地震中达到与建筑结构同等的设防目标。唐山市位于河北平原地震带，历史上曾多次发生地震灾害，丰南区医院作为重要生命线工程的建筑物，为确保本工程抗震设防能力，设置隔震层将上部结构和下部基础隔离，以避免或减少地震能量向上传输。隔震层内空调管道的设计需根据隔震层的特点进行分析，并进行有针对性的设计，才能使管道在地震中达到与建筑结构同等的设防目标，减小经济损失，以保证灾后的医疗救援需求。
本项目选择在空调水平管道上设置隔震软接，分别在X向和Y向设置隔震专用软接，并在隔震软接前后设置固定支架，分别与上部结构和下部结构连接固定，在X向和Y向的管道连接处设置万向轮，以满足X向和Y向地震位移要求。
 
七是首次在大型综合性医院中进行隔震相关电气设计。国内大型综合性医院设置隔震层尚属首次，隔震建筑机电安装图集也较为空白。本次工程设计总结了隔震建筑机电设计经验，对后续同类型工程设计有积极指导意义。
 
通过这些隔震技术的使用，唐山市丰南区医院的安全等级得到了很大的提升，投入使用后，各项系统运转正常。截至目前，该项目已经经历了几次小震，医院没有受到影响，初步显现了隔震设计的效果。
 
编辑/Iris Hou