如何以低成本重建地震灾后建筑
来源:国家地理中文网投稿 2016-06-13
1934年,加德满都一场大地震使数千人丧生,地震过后,灾后的人们从倒塌的建筑里刨出砖瓦,修建了新的建筑。然而,上周日的大地震中至少导致6000名尼泊尔人死亡,其中的有些人可能正好被埋在了当年的那些砖瓦之下。悲哉!
如今的尼泊尔已经不像1934年那样了,他们可以采取措施,打破该国时隔约75年又被大地震震垮一次的怪圈。而且,作为世界上最贫穷国家之一的尼泊尔,如果采取世界各地地震多发地区的新颖建筑方式,很多事情用很低的成本就能完成。
其实,救命的技巧十分简单,比如说,在砌墙之前先把泥土砖在水里浸泡一下,就能使其变得牢固,而且用到的材料都是稻草、废旧轮胎之类的廉价东西。土木工程师Elizabeth Hausler Strand说:“有很多种方法能让尼泊尔的建筑变得更安全,而且还能节约很多钱。”她所领导的非营利性组织“构建改变(Build Change)”曾在海地、印尼及其它地质活动热点地区改造了一些建筑结构,使其能够经得起自然灾害,而且该组织还把这些技巧传授给了当地的施工人员。在接下来的日子里,构建改变组织将会在尼泊尔开展工作。
“性价比”并非所有地方的标准。
在洛杉矶、东京和断裂带上其它富有的城市中,增加成本,增强建筑的抗震性已经成为了现实。水泥墙中加入钢筋,建筑构件链接紧密,一些建筑甚至建在了精心设计的减震器上。2010年2月智利发生8.8级大地震之后,该国制定了严格的建筑法规,而如果日本没有严厉的建筑法规,2011年3月的9级地震和大海啸造成的伤亡人数将会更多。
然而,在尼泊尔或海地等欠发达地区,即便是传统的防震工程,对他们而言也太过昂贵。据估计,在2010年海地发生的大地震中,约20多万人丧生,而且有100多万人无家可归。秘鲁天主教大学(Catholic University)的工程师MarcialBlondet称:“倘若在发达国家,海地的悲剧本可以避免。”这样的悲剧在哪里都不应该发生,因为本来就有廉价的解决方案。
1970年,秘鲁发生大地震,约7万人丧生,其中许多人都是因房屋倒塌而死。从那之后,Blondet就一直致力于研究防震建筑理念。用传统的砖(太阳晒干的廉价砖)砌成的沉重而易碎的墙壁会在地震来临时立马倒塌。随之而来的余震会让屋顶也坠落下来。
Blondet的研究团队发现,在石膏板下面安装一层牢固的塑料网就能加固现有的砖墙;地震发生时,虽然墙体会裂开,但不会坍塌,因此居住者可以有机会逃生。Blondet说:“虽然你需要重建你的房屋,但是,你不用埋葬任何人。”在海地和其它地方,塑料网也被人们用来加固水泥墙体。
在加德满都及尼泊尔其它地方,未经加固的砌筑墙也可以用一层水泥基石膏加固,并增加内墙,加固建筑(尼泊尔很多有店面的建筑都没有内墙)。Hausler Strand称:“在海地,我们发现户主很喜欢在他们的房子里增加洗手间,这就可以在房子内部新建墙体了。”
但是,她也承认,工程师们若想加固尼泊尔“东倒西歪”的高层建筑,也要面临很多困难。当地人口涌入城市,催生了许多不安全的加高建筑物。她说:“那里的建筑最终看起来像是童话故事里的街区一样。对于这类建筑,我们还没有价格实惠的解决方案。”
因地制宜
许多关注地震安全的工程师都尽力采用当地的材料。印度的研究人员曾成功地测试了用竹子加固的水泥房屋。美国科罗拉多州立大学John van de Lindt设计的一种模型房屋修建在了地动减震器上面,他们使用的是装满沙袋的旧轮胎。这种房屋的强度可能比使用了复杂减震器的房屋要弱三分之二,但是,它的成本低得多,而且更有可能在印尼得以建造。
van de Lindt说:“作为一名工程师,你会先问,你需要什么安全等级?然后,你再去看一看究竟有些什么材料,最后,在两者之间寻找出最佳解决方案。”
在尼泊尔,传统的建筑方式会用穿插在墙体中的木材来加固砖块。科罗拉多大学的地质学家及该地区地震研究的专家Roger Bilham称,这种办法并没有那么糟糕。他说:“尽管这种结构并不坚固,但是,它能吸收中等程度的振动。砖块和木材会左右摇晃而不会掉落下去。”
但是,即使人们想要侥幸继续使用这种结构,当地的木材也并不充足,因此,新建筑将使用砖块、水泥和钢筋。尽管尼泊尔在修建学校之类的公共建筑时已经取得了长足的进步,但是,新建住宅的安全性仍然堪忧。Bilham称,与此同时,更多、更强的地震可能即将来临。
在尼泊尔、海地、秘鲁等地,风险比加固危房所需的金钱和时间要多得多。Blondet说:“倘若发生下一次地震,全世界恐怕仍有数百万栋房屋会倒塌。”
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