來源:環球網
2023-04-04 09:32:04
原標題:房子抗震,這些國家有高招
來源:環球時報
【環球時報綜合報道】編者的話:近期,全球各地頻繁發生地震,在強震中,本來用來安居樂業的房子瞬間變成了恐怖的“殺手”。為了應對強震,減少人員傷亡和財產損失,許多地震多發國各想奇招,設計出了體現當地文化特色和風情的抗震建筑,這些抗震建筑不僅體現了這些國家千百年來順應自然的智慧,也在展現科技水平的不斷提升。
會搖擺的印度老房子震不塌
喜馬拉雅山南麓屬地震多發地帶。在位于此處的印度北部地區,有一種名叫“卡特庫尼”的傳統木石建筑??ㄌ貛炷徇@個名稱來自梵文,“卡特”意為木頭,而“庫尼”指的是轉角。這是一種以木頭為支撐,用石頭堆疊起來的傳統房屋,在當地相傳已有數千年歷史??ㄌ貛炷岵粌H能抗震,而且冬暖夏涼,非常契合當地氣候。
卡特庫尼的設計,體現出人類順應自然的古老智慧??ㄌ貛炷峥瓷先ゲ⒉皇翘貏e結實的樣子,方形的長木橫亙在墻壁上。墻的主體還是石頭,而且很多石頭并不大,也不規則,給人一種使勁踹一腳恐怕都能倒掉的錯覺。實際上,卡特庫尼不僅踹不倒,許多建筑歷經多次大地震依然安然無恙,反而是周邊一些鋼筋混凝土的房子被震倒了。當地山民介紹,卡特庫尼并不刻意追求巋然不動,地震來襲時,這種建筑甚至會左右搖晃,但即使劇烈晃動,卡特庫尼也不會坍塌。該建筑交錯的木梁間形成一層層的結構,這些層之間的間隙充滿了石頭、干草、瓦礫和泥土。這些材料形成一套錯綜復雜的互鎖系統,使卡特庫尼整體結構靈活且有冗余,允許墻壁在地震時移動并自行調整。
卡特庫尼的另一個特點是建筑結構顯得頭重腳輕。厚厚的片石屋頂如瓦片般鋪開,重量壓在四壁上,看似危險,實則無恙,在重力作用下反而使建筑整體更穩固、更抗震。卡特庫尼的設計,處處體現出先民與自然和諧共存理念的火花。
卡特庫尼的建設,也顯示出當地人民鄰里互助的生存方式。在村子里,建房子向來是大事,卡特庫尼尤其是如此。過去,建造一座卡特庫尼房屋少說也需要一年的時間。首先要準備木材,建造卡特庫尼一定要用喜馬拉雅山特產的雪松,這種樹生長緩慢但木質非常堅硬。其次還要搜集石材,由于不要求石頭外形規整,所以很多家庭都利用平時外出的零碎時間撿石頭,堆起來備用??ㄌ貛炷衢_建的時候,村子里的左鄰右舍都會前來幫忙,這種鄰里互助往往是村民們在喜馬拉雅山區凜冽嚴酷的寒冬中生存下去的關鍵。建房的關鍵步驟,還要請村里專門的卡特庫尼師傅前來指導,或請師傅親自操刀搭建。這些“建筑師”,當地語言稱為“濤維”,他們在卡特庫尼的傳承中至關重要。
卡特庫尼也很能適應當地的自然環境。它具有雙層墻體,人們習慣在內層抹上泥。泥土透氣,既可以擋風寒,也不阻礙房屋“呼吸”。據報道,許多曾經住過卡特庫尼、后來居住在混凝土房子中的村民反映,新房子確實不如老房子暖和。要達到與卡特庫尼相同的體感溫度,不得不花費更高的取暖費用。
卡特庫尼也在一定程度上傳承了當地文化。不僅是房子本身已經成為一種活的“文物”,也不僅因為卡特庫尼將古老的生活方式流傳下來,更直接的是,許多卡特庫尼的木頭上留存著美麗的木雕。每一個木雕,都在講述關于這片土地的神奇故事。
卡特庫尼的衰落,與英國殖民者息息相關。英國殖民者統治這片土地后,大量使用當地資源,雪松迅速減少。這種傳統建筑也逐漸被鋼筋混凝土的現代房子所取代。如今,隨著人們越來越重視防震、重視環保,當地人重新開始憧憬能夠住在卡特庫尼這樣的老房子里。一些專業人士也開始嘗試用竹子替代雪松,來建造卡特庫尼中的“卡特”部分。
希臘“智能減震屋”能自我修復
土耳其地震發生后,生活在鄰國希臘的人不禁自問,希臘的建筑物能有多防震?
由于其地理位置和地質形態,希臘是一個地震多發的國家。在雅典國家天文臺地球動力研究所的監控室里,有一個顯示希臘全境地圖的屏幕,希臘的地震情況會實時顯示出來。在這張電子地圖上,每天都有幾十個點亮起,顯示強度或大或小的地震。
從歷史上看,希臘人口稠密的城鎮和島嶼大多曾遭受過多次強烈地震的破壞,近百年來的地震包括1953年發生在凱法利尼亞島的7.2級地震、1999年雅典6級地震等。這些地震都造成了大量建筑物倒塌和重大人員傷亡,因此也促使希臘當局逐步完善建筑法規,在建造新建筑物的時候把防震減災的因素考慮在前。
盡管直到1959年希臘第一部防震法規才出臺,但事實上,古希臘人對建筑物穩定性已經相當重視。希臘地標建筑物、位于雅典衛城的帕特農神廟,建于公元前5世紀,以美麗的外觀和復雜的雕塑而聞名。設計帕特農神廟的古希臘建筑師伊克梯諾和卡里克利特在這座建筑中融入了許多抗震功能。例如,他們使用了一種被稱為“榫槽”的互鎖接頭來連接建筑物柱子和墻壁的大理石塊。這有助于將地震能量更均勻地分布在整個結構中,降低倒塌的風險。
古希臘建筑物抗震的典范之作還有位于伯羅奔尼撒半島的阿特柔斯寶庫、位于科林斯古城的阿波羅神廟等。當時的設計師和施工者在建造抗震建筑方面已經非常熟練,既考慮美感,也兼顧結構的穩定性,確保建筑物能夠承受地震的沖擊。
“穩定優于一切”的建筑理念也深深地影響著現代希臘建筑設計師,新雅典衛城博物館、雅典音樂廳、希臘國家圖書館和國家歌劇院都使用了一種在強烈地震發生時將建筑物運動與地面震動“解耦”的隔震系統,不僅可以防止倒塌,還可以最大限度地減少破壞。
多年來,希臘科研人員一直在研究建筑物抗震的辦法,其中,新型“智能減震屋”就是研究成果之一。這種抗震“智能屋”最大的特色就是能夠進行“自我保護和修復”?!爸悄芪荨崩锇惭b了多種傳感設備,對最輕微的震動也會有所察覺。屋內采用的材料具有自我修復功能,一旦墻體在地震中出現裂縫,液態修補材料就會像膠水一樣,粘住裂縫并迅速固化,從而防止房屋倒塌。但目前這種“智能屋”僅停留在研究階段,距離讓普通老百姓用得上的目標還有一段路。
關西第一高樓抗震技術最尖端
行走在日本東京、橫濱、大阪等城市中心地區,很容易被直聳云霄、高達百米的“塔樓”吸引,但同時也難免心生疑惑和擔憂:“日本地震多發,為何還要建這樣的摩天大樓,不怕被震塌嗎?”日本是地震大國,整個國家都處于地震帶上,平均每年發生1萬多次地震。尤其是關東大地震、“3·11”大地震等,毀滅性的破壞令不少日本人至今心有余悸。也正因此,日本地產開發商在建造房子時必須考慮防震能力這一要素,人們在購買或租賃房屋時,也會將“抗震”作為極其重要的標準。日本建筑的抗震能力在世界范圍內領先,強震襲來時雖難免損失慘重,但很少出現大面積房倒屋塌的情況,甚至不少在日本旅游或生活的人驚訝地發現,“當發生較大的地震時,房子也只是晃了晃,百米以上的高層建筑依然屹立不倒”。
日本人為了對抗地震,在房屋的耐震功能上可謂煞費苦心。其建筑分為“舊耐震建筑”和“新耐震建筑”,前者指以1981年之前制定的耐震標準進行建筑確認的建筑物,后者指1981年之后按照新耐震標準進行建筑確認的建筑物。此外,每當發生大地震時,日本都會收集數據進行研究,并改變建筑的標準。
日本針對建筑的抗震構造主要采取3種方式:“耐震”“制震”“免震”,3種方式不僅結構不同,效果和成本也不同,其中以免震的抗震效果最佳。所謂“免震”,主要是在建筑物和地基之間設置防震裝置,據說可以減少七至八成搖晃,不容易發生家具翻倒或人員摔傷等二次傷害。高層建筑多采用該種抗震方式,但這種抗震方式成本較高,也有人認為對臺風和海嘯的抵抗作用不大。
日本房屋結構多以木質為主,高層建筑多以輕鋼結構或鋼混結構為主,采用減震技術,可使震感大幅減少。例如關西第一高樓阿倍野HARUKAS,高達300米,可從展望臺上俯瞰整個大阪的美景。該建筑擁有最尖端的耐震技術,支撐建筑的是由最高強度的混凝土和鋼柱組成的鋼管混凝土柱。同時,設計者在低層設置了兩種吸收地震能量、抑制建筑物搖晃的減震器。
雖然日本近些年一直在強化建筑物的抗震能力,但仍存在不少困難和問題。例如,由于建筑物的密集程度不同,地基和土地的形狀也各不相同,改造建筑的難度較大。此外,伴隨著地震往往會出現海嘯等災害,也可能造成大規模人員傷亡和經濟損失。
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