【明報文章】近期世界一些地區發生不同程度地震，影響民生。今年3月28日緬甸發生大地震，造成很多房屋倒塌，並波及東南亞多地，連960公里外曼谷一幢建築中的30層高大樓，數十秒內倒塌成廢墟，十分驚人。因而香港很多市民都有一個共同問題：香港房屋和橋樑設計有沒有考慮地震？就這題目，我整理一些有關資料，寫出下面短文。
什麼是地震震級和烈度
這需要從地震學的基礎知識談起。地震規模，代表地震發生時釋放出的能量程度，通常以震級或烈度表示其規模大小的兩種說法，但時有搞混。
（1）地震震級：是一個量化指標，表示地震規模大小的標度，代表地震所放出能量多寡而訂的震級強度，計算是基於地震波的振幅和持續時間，因此它是客觀的。
震級強度依照「黎克特制」（Richter Magnitude Scale）來分，規模每相差一個震級，釋放的能量差距為31.7倍左右。可以說7級地震釋放的能量，是6級地震的32倍、是5級地震的1024倍；2級以下是沒有感覺；9.0至9.9級可摧毁方圓數千公里區域。
要留意，地震震級是表示一次地震所釋放的能量大小，所以一次地震只有一個震級，並不體現地震對人類社會的影響程度。對於同一樣大小震級的地震，發生在不同地方，會有不同程度的破壞。破壞程度受震源之垂直深度、水平距離、地震區域人口密度、場地土質情况等多種因素影響。
（2）地震烈度：上文提到，一次地震帶給不同地區的效應是不相同的，所以要用「地震烈度」概念來表達在某地區造成的實際效應、受地震影響程度及所產生之感受。評級是按「修訂的麥加利烈度表」（Modified Mercalli Intensity Scale或Modified Mercalli Scale, MMS）來訂，分為12度，通常用羅馬數字表示，由第I（1）度（微不足道，只在有利情况下方可感覺到），以至第XII（12）度（即完全破壞）。
地震烈度評定，是基於建築物破壞程度及人們觀察和感受。靠近震中的地方，通常烈度較高；遠離震中的地方，烈度相對較低。因此它是主觀的，與建築物相對震源位置有關。例如2008年四川省汶川大地震，當地震級為第XI（11）度；但到甘肅省天水市則降為第VII（7）度；再到北京市就只有第VI（6）度；到香港時則下降到微細程度。
抗震設防烈度
這是國家規定的權限批准作為某一個地區抗震設防的地震烈度（Seismic Precautionary Intensity），是按大量歷史地震烈度數據，經統計後再結合既定目標而訂。規範設定的目標是「50年內超越概率10%」，就是說50年內，發生地震烈度超過設防烈度的概率為10%，也可以說90%概率不會超越設防烈度。
按我國《建築抗震設計規範》，香港和澳門之抗震設防烈度都是第VII（7）度；台灣台北市和高雄市都是第VIII（8）度，花蓮縣是第XI（11）度。
香港發生之最高地震烈度
香港有紀錄以來最高烈度地震，是發生在1918年2月13日，位於廣東省汕頭附近南澳處的黎克特7.3級猛烈地震，歷時約半分鐘。震中附近的地震烈度達第X（10）度，但在約300公里外的香港烈度只有第VI（6）至VII（7）度的感覺，即站立有困難。
香港天文台的有感地震紀錄始於1905年，地震紀錄從未有直接引致任何傷亡，地震感都較輕微，絕大部分都低於第V（5）度，即室外有感、睡者驚醒、液體激盪、百葉窗及掛畫移動等。
香港並非位於地殼活動活躍的板塊邊緣，離活躍帶600公里，屬低至中度地震活動區域，發生地震機率極微，估計每350至400年才發生一次MMS第VII（7）度中型地震；而第VIII（8）度地震，估計每2500年才發生一次。
抗風設計vs.抗地震設計
有不少建築界人士都表示，由於香港經常要面對強烈颱風，所有新型及大型建築物都已符合嚴謹防風標準，即可抵禦每小時250公里陣風風力，足以抵禦地震。他們認為抗風要求已足以抵禦地震，毋須另設防震標準，不用作抗震設計。惟這看法並不全面。
抗風設計與抗震設計，從理念、結構行為至特性都並不相同。抗風是強度設計；抗震則是延性設計。延性是指結構物如房屋、橋樑等之變形大小的能力，即韌性。抗風設計一般只考慮結構的靜力特性；而抗震設計必須考慮結構的動力反應和地震作用對地基的影響，這些都是抗風設計不用考慮的因素。在物理學看法，氣壓差異產生的推動力使空氣流動，便形成風，所以風都是在陸地地面上或海面上吹的。當地殼板塊滑動，彼此互撞，令地層之間擠壓碰撞而釋放巨大應力變能時，就產生地震。可以說，地震力來自地面下或海底下，所以抗風設計與抗震設計是不相同的。
青馬大橋有做過詳細的抗風設計和抗震設計，發覺風力對大橋結構影響比地震力影響大。但在馬灣島混凝土重力錨碇處，則地震力影響較大，這可能是因為錨碇深入地下15米處之故。
本港房屋設計有否考慮地震
根據政府文件，香港現時並無法例規定建築物須符合特定的抗震設計標準。不過因為香港是颱風頻密的地方，《建築物條例》規定本港樓宇須能夠抵受每小時250公里陣風風力，因此具有很強的荷載抵禦能力。政府認為若發生烈度第VII（7）度地震，根據現行標準興建的樓宇應該仍安全，不會受到嚴重損毁。去年屋宇署研究是否需為香港制定一套切合本港情况的抗震設計標準作業守則；完成比較研究後，會徵詢建築界意見。
香港面對的地震風險相當低，要在防患未然與實際需要之間取得合理平衡，避免因過高需求而不必要地增加建造成本和消耗資源，實不容易。
本港橋樑設計有否考慮地震
答案是當然有，而且行之多年。1970年底，我從英國取得橋樑工程碩士回來，就着手編寫香港首版橋樑設計規範，內容是參考英國規範，再加上香港本地特有環境而制定。其中一項元素是地震，參考美國加州的地震規範和內地相關標準而訂。當時我晚上也在工專（理工大學前身）開辦橋樑工程課程，介紹橋樑工程和這設計規範，課程大受歡迎，重複舉辦了10多次。1993年我在路政署主編《道路及鐵路結構設計手冊》，系統地把有關設計標準和規範，包括抗震設計、橋樑美學、防撞欄等集成設計手冊，供業界使用。
青馬大橋於1997年5月通車不久，香港遭受不少次颱風吹襲和若干地震打擊，例如1999年9月21日台灣中部發生大地震，持續約102秒，全島均有明顯震動，造成人、物嚴重損失。當時香港承受地震強度為MMS第IV（4）度，即懸掛物件會震動。其間不少市民都向政府詢問，地震對建築物及大型橋樑的影響。當局的回答十分正面：本港橋樑和隧道，包括鐵路、配水庫、人造斜坡、擋土牆、海堤等基建的設計標準，能夠承受MMS第VII（7）度地震，即站立有困難、行駛中汽車受到影響、懸掛的物件抖動、鬆散的磚塊或瓦片紛紛墜下。這烈度差不多等於黎克特制6級地震。
青馬大橋地震設計標準為MMS第VII（7）度，這烈度差不多等於地震震央在青馬大橋下的黎克特制6級地震強度。
作者是土木工程署前署長
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