Apple Park 的防震設計,如何抵禦加州大地震?

Apple Park 的防震設計,如何抵禦加州大地震?

7 月 5 日,南加州發生 6.4 級地震。24 小時後,地震等級達到 6.9 級,成為加州自 1999 年 7.1 級地震後的最高震級。這次地震震央位於裡奇克雷斯特鎮東北約 18 公里處。地震發生時,遠在 270 公里外的洛杉磯和拉斯維加斯都有明顯震感。

加州處於環太平洋地震帶,屬於地震頻發地區。根據《衛報》在今年 4 月報導,自 2008 年起到 2018 年,加州在過去 10 年內曾發生過 100 多萬次地震(平均每 3 分鐘 / 次)。儘管大部分時候震級都只是在人體不易察覺的 1 級以下,但上百萬次的統計資料也足以讓人為之震驚。

 Apple Park 的防震設計,如何抵禦加州大地震?

位處北加州庫比蒂諾的 Apple Park 雖然不在 7 月 5 日的這次地震影響範圍內,但實際上,在 Apple Park 的設計初期,蘋果的設計團隊也已經考慮到了加州特殊的地理情況。

 Apple Park 的防震設計,如何抵禦加州大地震?

面對隨時可能到來的地震,設計團隊通過滑塊將建築本體與地面隔離的方式,以減少地震對建築物的影響。在  Apple Park 揭幕時,這個設計僅被俗稱為「特製裝置」,很少人能真正看到、接觸到它們,因為它們被「藏」在了地底下,蘋果也沒有對這設計進行詳細介紹。

 Apple Park 的防震設計,如何抵禦加州大地震?

▲ 圖片來自:紐約時報

《紐約時報》的 Thomas Fuller 和攝影師 Jim Wilson 是第一批參觀 Apple Park 這套地下防震裝置的記者,在今年 6 月的報導中,他們曾對 Apple Park 的地下設計進行了詳細解讀。

「儘管我們目前所看到的 Apple Park 是一個直徑有 1.6 公里的「太空船」,但實際上在這個「太空船」之下,是多達 692 個用於將建築本體隔離地面的裝置。」

據悉,這些裝置能在地震發生時,能為 Apple Park 抵消 80% 的地震破壞力。除此以外,園區內部也配置了太陽能供電系統,最高能提供 17 兆瓦的電力。

因此,即便「太空船」在遭遇地震或因地震而遭遇電源斷供時,園區內的供電和防震系統也能讓樓房內部保持正常運作。

 Apple Park 的防震設計,如何抵禦加州大地震?

▲ Apple Park 樓頂的太陽能電力裝置

Thomas Fuller 介紹,這 692 個防震裝置被設置在地下 2 層,即位於 iPhone 和 MacBook 設計辦公室的正下方。在結構上,這些裝置被分為 3 部分:

  • 最外層的地基和建築連接部分被設計成碟型;
  • 每個碟型裝置內部包裹的是更小的碟型裝置;
  • 每個碟型裝置內包裹著一個滑塊作為兩層的隔離。

正如下方《紐約時報》製作的動圖所示,當地震發生時,每個滑塊裝置最多能往任何一個方向水平移動 1.2 公尺(4 英呎),從而通過滑塊來抵消震動對上層建築的影響。

Thomas Fuller 還對這種設計進行了頗為生動的比喻:「裝置內的滑塊就像兩個碟子夾著冰塊滑動一樣。」

 Apple Park 的防震設計,如何抵禦加州大地震?

有意思的是,在設計 Apple Park 的時候,決定採用這種設計的人並不只有 Jony Ive 和他所帶領的設計團隊,前蘋果 CEO 賈伯斯在當時也認為,Apple Park 應該配有和地面隔離的基本措施,從而避免震動對建築的影響。

Jony Ive 在當時接受媒體採訪時還曾表示,賈伯斯這個決定其實是受到了當時日本工程學的啟發,因為日本在建築防震工程方面有著相當豐富的經驗。

因此,Apple Park 成為了全美採用隔離防震設計的 175 座建築之一,同時也是矽谷為數不多擁有隔離裝置的科企大樓。

 Apple Park 的防震設計,如何抵禦加州大地震?

矽谷結構工程師 Evan Reis 在接受《紐約時報》的訪問表示,由於許多公司都是在 1970~80 年代落成,所以部分建築其實已經不符合現有的設計規範(比如沒有防震系統、建築結構不能承受震動等)。「這種建築目前在矽谷多達數千座,即便是每天身處這些建築物的工程師和員工,往往都不知道他們所處的這座建築物並不能抵禦地震影響。」

當然,即便 Apple Park 具備一定的防震、抗震能力,但這並非就能讓園區內的 9000 多名員工在地震到來時安枕無憂。

加州理工大學地震工程研究主任 Thomas H. Heaton 表示「從理論角度看,一場大地震就已經能讓建築從隔離裝置上震下來。」儘管目前從日本等國家地區的應用情況看,隔離裝置的防震效果非常好,但由於我們目前還沒經歷過大地震的考驗,因此尚未瞭解隔離裝置的真正效果。

 

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