夏勁戈

天佑蒼生– 國家標準與技術院對災情調查的貢獻

夏勁戈

二〇二一年六月二十三日星期三清晨一點卅分,佛羅裡達州邁阿密郊區濱海一座十二層大樓,轟然一聲靠海的半邊樓房從上到下,垂直倒塌,造成居民傷亡的慘劇。截至七月十三日星期二,確知九十五人死亡,五十人失蹤。據報載在馬州蓋城我退休前服務的國家標準與技術院(National Institute of Standards and Technology, NIST)已派出團隊來調查倒塌的原因。
  為何NIST 的團隊從老遠的馬州去佛州調查?原來 NIST擁有豐富參與重大災情調查的經驗,例如對鐵達尼號(Titanic)沉船的調查。一九一二年四月十五日鐵達尼號的船邊在北大西洋撞上了氷山,造成沉船及約一千五百人的喪生。為何這艘船在短短的三小時內就沉沒,一直是個謎。一九八五年九月一日船體終於在北大西洋海底被發現。原來鐵達尼號的船殼是用約三百萬個鉚釘把鋼板固定在船的龍骨上而形成,數年後一部分鉚釘被送到 NIST 來檢驗。一九九八年二月這個謎終於被 NIST 的冶金學家 Timothy J. Foecke 解開了。Foecke 對這些鉚釘作了化學和強度試驗,發現鉚釘所含的雜質是現在規格的三倍,使得鉚釘在低溫下變得很脆弱,一旦撞上氷山鉚釘頭就會斷裂,使得鋼板被裂開,讓大量海水湧進船身,因而造成鐵達尼號快速下沉的悲劇。
再例如難忘的九一一恐怖襲擊事件。二〇〇一年九月十一日星期二清晨有四架被恐怖分子截持的飛機:兩架撞上了紐約市世界貿易中心的雙子大樓(Twin Towers);一架撞壞了國防部五角大廈的一角;另一架本來打算偷擊美國國會大廈,被飛機上的乘客阻止而墜落在賓州。這次襲擊使得約三千人死亡,多半死於雙子大樓,全國甚至全世界都大為震驚。
紐約城雙子大樓的北樓和南樓各有一百一十層,第一架飛機先撞上北樓的九十四到九十六層,然後是第二架撞上南樓的第七十八到八十四層。雖然都是撞上南北樓的較頂端,但是兩座大樓被撞上後不到一小時就全部倒塌,造成多人喪生的大慘劇。美國國會因為 NIST 有建築結構、火災研究、及材料科學的專家,所以就授 NIST 以重任,調查大樓如此快速倒塌的原因、 如何設計及加強以防止再次發生、及修改建築規範的建議。我記得不久後數百根大樓的鋼筋被運到 NIST 的實驗室來測試及分析。兩年後 NIST 的報告指出不是鋼筋的問題,而是大樓的結構為牽一髮而動全身的設計,大量飛機的燃油雖然只使較頂端的結構變弱,因環環相扣而使得整座大樓瞬間倒塌。
國會的法律(National Construction Safety Team Act)並規定以後遇到類似事故,多由 NIST 來主導調查。所以除了雙子大樓和佛州大樓之外, NIST 還主導了下麵三次的調查:
  二〇〇三年二月二十日,美國 Rhode Island 州 West Warwick 城中的夜總會,當晚一個樂隊在表演時因為用了煙火因而點燃了舞臺壁上及天花板上的泡沫絕緣材料,火勢數分鐘內就擴散到大廳的天花板甚至穿透了屋頂。因為客人擁擠往大門出口逃生,導致百人喪生,數百人受傷。NIST 的工程師四十八小時內趕到現場展開調查,結論是為了防止類似災情再度發生,夜總會的舞臺和大廳應該嚴格按照當年 (二〇〇三)的建築規範 (Building code),並提供了十項有關建築材料,絕緣材料,逃生門設計、自動噴水滅火裝置,和建築內用煙火規矩等,必須改進的方法。
二〇一一年五月二十二日,六十年來最強的五級龍卷風席捲過密蘇裡州兩萬人的Joplin 小城,造成一百六十一人死亡,超過千人受傷,上千座房屋被吹毀。NIST 團隊也到場去調查,找出四十七項結果,並作了十六項和下列有關的正式建議: 改進測量及制訂龍卷風的級別、最新抗龍卷風的建築設計、加強對社區龍卷風避難所建築的規格、改進及統一應急通訊的策略。
  二〇一七年九月二十二日 Maria 五級颶風通過波多黎各,這是一八九九年以來最強的颶風,造成約二千九百七十五人死亡,及許多人員受傷,切斷了電力和通訊,主要農業咖啡的生產大受影響,一切的設施恢復得很慢。NIST 的團隊從二〇一八年起展開了數年的調查和建議的計劃,一切還在進行中,最終的報告還沒有完成。
NIST 的科學家和工程師貢獻所學為災情解謎,從而推薦改進建築法令,減少以後生命財產的損失,真是公德無量,天佑蒼生!曾為 NIST 一員的我,深感與有榮焉!
(2021.07)

Categories: 夏勁戈