住「籠子」比較安全? 淺談葡萄牙的抗震建築

1755年，葡萄牙首都里斯本發生了強烈地震，造成相當多的建築物倒塌及人員傷亡，據統計約有3萬人死於這場浩劫。而時任葡萄牙首相的龐巴爾侯爵，實行了快速有效率的重建，以抗震的機能重建房屋，並施行棋盤式都市街道，成功復甦了這座城市。

龐巴爾首先制定了建築重建的基準，最重要的是一個稱為「籠子」(葡萄牙語gaiola)的架構，這個像籠子般的盒狀架構設置於二樓以上，位於建築量體內部非屬外牆的內部牆體，採用直向、橫向與斜撐相互榫交的木料元件作為主要架構，並於木架之間鋪設填實碎石、磚塊等填充物，以完成實質的牆體。而建築外牆則以一般磚石材料所砌築，牆體厚實，且不大的開窗均維持固定尺寸與兩兩等距。另外，一樓則以較傳統的磚造或石造的拱頂天花，提供一樓空間的界定。

主要的抗震效能即來自這個「籠子」，而其他元素的搭配，也都與抗震的議題有關，而這樣組成的建築形態便以侯爵之名，稱做「龐巴林建築」(Pombaline style)。

首先，這個「籠子」的形態，相信大家都不陌生，它與歐洲常見的半木架構建築非常相像，不過龐巴林建築的木構架元件更加對稱、均勻，其斜撐也呈現更多像是X形狀的聖安德魯十字，這表示龐巴爾首相極度重視這些架構的精準與規律，這也是所有抗震設施的一種自然法則，越工整越對稱抗震能力越佳。

在英國常見的半木架構，有時顯現出自由隨興的味道。

歐洲常見的半木架構建築。

與半木架構建築一樣，這些木條之間，也填塞了碎石、磚塊等建築材料，因為填塞的作用僅是填實木條間的空隙，所以並不需要太過細緻，當時甚至把受震災毀損的房屋瓦礫作為填塞材料。

在中西歐常見的半木架構建築，其木條是清晰可見，形成外觀上的特色，更散發出如童話故事般的色調。但龐巴林建築的木條則經常抹上灰泥，以致外觀並不會看到這些木條的紋理。這當然是因為這個籠子其實是在建築物內側，所以沒有自外部觀賞的價值，但更重要的是基於防火，也就是以灰泥塗佈後形成防火塗層以避免地震後經常造成的火災。

對於地震後火災的預防也是同樣重要，這也是源自該葡萄牙大地震後火災到處蔓延的慘痛經驗。因此外牆採用磚石造為主，而不將容易著火的木構造配置於外牆面，並且為了讓地震力波及時受力均勻，規定窗戶的尺寸都要一致，且彼此間距相等，以使受力平均，達到較佳的抗震效能。當然因為此牆體仍屬於承重牆的行為，所以壁體也非常厚，經常達到80公分的規模。

外牆這些開口的固定模矩除了可以平均分散地震力外，其類似工業化的固定尺寸統，讓生產營造的時間大幅縮短，亦滿足龐巴爾首相對於災害重建時效的要求。

該外牆與「籠子」間會有木頭橫梁連結，端部以金屬或木榫接固接， 以維持穩定，但如果地震搖晃過大，該外牆即使出現崩塌，核心的「籠子」仍能具備完好的抗震成效。

從現代的實驗也可以發現，「籠子」以木料的彈性性質，可大幅縮小該磚石造外牆擺動的位移量，實可證明「籠子」對於地震的對抗是有其效果。不過由於木頭的材料特性限制，當時規範的建築物高度不得超過三層。

整個「籠子」架構在磚石構成的圓拱及拱頂天花的一樓結構上。這樣的考量除了可以將二樓的木構架隔絕於地表的溼氣之外，對於地震模式而言，亦可以磚石造的結構，抵抗地震時地表會出現的最大橫向剪力。

且一樓通常有爐灶以滿足店面對於火的需求，以磚石構造亦能減低火災的蔓延。

另一個因應火災蔓延的作法則是，將與鄰棟建物之間的磚石造隔戶牆做高，高過一樣是木架構的斜屋頂高度，以確保火災時不致延燒至隔壁建物。

而除了建築本身的做法外，龐巴爾還將防災的視角放諸於都市尺度，有鑑於可能發生狹窄街道兩側建物的火焰延燒，而將城市街道做了棋盤式的重整，讓街道呈現寬大、筆直的正交格子樣態，除了防止火災的擴散，更讓都市景觀呈現井然有序的風貌，也散發出啟蒙運動時代該有的理性。

因此可以發現，龐巴爾從不同的尺度建立抗震建築與都市重建的系統，並在地震災害發生後，極為迅速的將整個都市做了浴火重生的翻轉，效率十分驚人。

但可以理解的是，這種抗震建築的做法，當然不是完全由龐巴爾所發明的，而是源於鄉土建築對抗災害的經驗累積。

龐巴爾在擔任首相前曾擔任外交大臣，派駐於英國、奧地利等地，因此他有很多機會可以汲取不同國家對於災難應對的心得。他應該知道在近一百年前燒遍整個倫敦的祝融，也聽說過為什麼巴黎很少發生一發不可收拾的城市大火，然後在他身處遊歷外國時，也會了解到像是杜林、馬爾他這些已經擁有棋盤式街道的城市，對於火災的延燒是有多大的防制能力。下圖是巴黎建築各棟間的隔牆拉高，在防止火災延燒上有一定的效果，其中也搭配煙囪的設置。

始於十七世紀的杜林棋盤式城鎮平面圖。

因此，里斯本在經歷這麼大的地震伴隨火災的災難後，龐巴爾能夠極為迅速地進行建築法規的制定與城市的重建，實在是令人十分讚佩。

位於羅西奧廣場的奧古斯都凱旋門，象徵龐巴爾帶領里斯本戰勝地震。

1

這種抗震建築有無效果？實因葡萄牙之後便無相近規模的大地震可作為實證，但在不到30年後，義大利南部的西西里島及卡拉布里亞也發生了大地震，約造成5萬人的死亡，值得注意的是，在地震發生前，位於米雷多的主教宮即已採用龐巴林建築的方式興建，而在這場南義大利大地震中倖存下來，雖然目前該建物年久失修屬於荒廢狀態，但其能以「籠子」的方式構築並躲過地震侵襲，實在是非常寶貴的案例。

而這場南義大利大地震發生地當時，身為統治者的波旁王朝亦制定了「卡拉布里亞重建指南」，以類似龐巴林建築的「棚子」(casa caraccata)進行建築物的重建。

而「棚子」更是針對「籠子」的構架做了強化，將牆體中的木構架增加為雙層的模式，以及等距的連接梁，如下圖。

「棚子」也更加強調對稱，以及元件之間穩固且有效的連接，使地震力在許多構件之間達到最佳的分布。透過如此的精密設計，讓許多「棚子」式的建築撐過1908年一樣發生在卡拉布里亞的另一場大地震。

人類不會因為災難而停止建築，而是要以更強大的建築去克服災難，這些抗震的概念不會一朝一夕突然產生，而是從過去成功戰勝地震的案例中去獲得，地中海地震帶驚人的地震能量可能占全球的15%，因此歷史過程中的鄉土建築經常蘊含重要的經驗法則，包括建材的經濟性、取得便利、低重心、勻稱的開口、角石的交錯疊砌、扶壁或加固拱等等，在在演化出人類對抗自然災害的地震文化，融合成具備效能的抗震手段，讓傷害及損失減至最低。

下圖為位於南義大利薩來諾城鎮裡建築物之間相互倚靠的加固拱。

普羅旺斯的屋簷經常使用厚重的陶瓦，以抵抗強烈的當地特有的強風(稱為米斯特拉風)。

人定勝天的信念，往往在面對自然災害時，越發堅定，我們在遊歷歐洲時經常可以從建築的形態，感受到這樣的意志。