9月9日,6.8級地震襲擊摩洛哥。這是該國120年來遭遇的最強地震,震中位於高阿特拉斯山脈,該國最貧窮的地區之一。在偏遠的村莊,成千上萬的住宅和樓宇在主震及餘震倒塌,幾乎毁滅該城鎮。已確認死亡人數逾2900人,30萬人無家可歸。
其中許多建築均使用未燒制的泥磚和夯土建造,這種延續了數千年的傳統建築技術。新建築和古建築一起坍塌,其中一些已屹立數百年。受到破壞的包括馬拉喀什老城的庫圖比亞清真寺和部分猶太居民區,以及廷梅爾清真寺和艾特本哈杜數百年歷史的城池建築群,它們均部分或全部採用夯土材料建造。
這種建築風格在非洲以及部分歐洲、亞洲和美洲地區很常見,聯合國教科文組織世界遺產中有十分之一採用了這種技術,但土制建築容易在地震中損毀。在2003年的伊朗巴姆地震中,多達90%的城市建築被毀或嚴重受損。那裡有泥磚建造的巴姆城堡及眾多其他古建築,歷史長達2000年。
摩洛哥穆萊布拉希姆嚴重受損的清真寺尖塔。(攝影:Fernando Sanchez/Europa Press via Getty Images)
但研究土制建築歷史的專家,比如麻省理工學院研究伊斯蘭建築和阿迦汗的芨多教授(Huma Gupta)表示,這種久經考驗的技術在許多方面受到了不公平的詆毀。「每當一座土制建築佔多數的城市或城鎮發生地震時,我都會看到大量報道,」芨多說,「有人認為建築的倒塌歸咎於建築材料,但我想指明,這些土制建築的倒塌與它們未經抗震改造有很大關係。」
事實上,未經適當抗震加固的現代混凝土建築也會在地震中倒塌,正如最近土耳其和敘利亞的災難中所見,土制建築其實能一直延續下去。古普塔說:「我只想確保人們不去詆毀土制建築,宣稱它們天生就難以應對地震等自然災害。」
專家指出了導致建築大面積倒塌的其他原因,包括維護不足,以及現代時期採用不兼容的材料和技術進行維修等。東北大學(Northeastern University)結構工程教授、建築倒塌和建築韌性專家薩薩尼(Mehrdad Sasani)把原因指向了高阿特拉斯地區普遍貧困的境況。「該地區受地震影響如此之大的最重要原因是缺乏社會經濟資源,」他說,「在這種情況下,你首先要考慮有吃的東西,有住的地方,以及如何養活家人。沒時間考慮你的房子抗不抗震。」
摩洛哥廷梅爾,道路兩側都是倒塌的建築。(攝影:Matias Chiofalo/Getty Images Europe)
薩薩尼說該地區的許多建築都源於不合規的施工方式,缺乏建造規範或標準,以及缺乏正當的維護或檢查。眾所周知,未經加固的住宅倒塌後尤其致命,因為會塌成一堆密集的瓦礫,沒有氣穴,鋼筋混凝土建築則不會如此。「這種建築倒塌時,基本會變成一堆土,」薩薩尼說,「在這樣的建築里很難存活,就像一噸土壓在你身上,幾乎一切呼吸空間都被侵佔。」
抗震加固可顯著提高既有土制建築的性能。在蓋蒂保護研究所(Getty Conservation Institute),土制建築倡議計劃與秘魯文化部及兩所當地大學合作,研究了如何翻修秘魯的古教堂等土制建築。「我們測試了廣泛的方法,從覆蓋土工網格的牆壁,到用木材加固,再到特定的屋頂結構等,這些不同的方法都是為了提高土制建築的性能。」蓋蒂保護研究所建築和工地部門項目專家馬庫斯(Benjamin Marcus)說。
抗震加固的一個關鍵目標是加固建築牆體,以營造穩定的「盒子結構」,只要牆體不發生斷裂,樓板和屋頂就不會坍塌。這正是許多未經加固的建築倒塌的原因,不論使用何種材料。
陶里特古堡外圍由夯土和泥磚建造,是保存最完好的柏柏爾建築之一。(攝影:Warren/Getty Conservation Institute)
馬庫斯及其團隊很熟悉摩洛哥建築風格:蓋蒂團隊最近為瓦爾扎扎特市的陶里特古堡制定了保護和修復計劃。
土制建築也能在施工階段通過工程設計納入抗震能力。在加州大學伯克利分校,建築學教授賴爾(Ronald Rael)一直在試驗使用3D打印來打造嵌入纖維的土制建築,使結構更穩固。
賴爾教授在其X帳號上介紹3D打印土制建築。
「這非常像鋼筋混凝土,」雷爾說,「你能看到混凝土里有一個金屬框架,同樣,想象一下泥土里有一個纖維框架。」
和古普塔一樣,拉爾也告誡不要詆毀土制建築,這是一種環保的技術,一直在綠色建築行業很重要。他提到布基納法索建築師凱雷(Diébédo Francis Kéré),其作品很大程度上仰賴於本地材料,如未燒制的粘土,而非耗能更大的鋼筋混凝土。「連普利茲克建築獎(建築界的諾貝爾獎)的最新獲獎者之一都在使用泥土建造建築,我們怎麼還把它當成一件壞事呢?」他說。——譯 程璽
和古普塔一樣,拉爾也告誡不要詆毀土制建築,這是一種環保的技術,一直在綠色建築行業很重要。他提到布基納法索建築師凱雷(Diébédo Francis Kéré),其作品很大程度上仰賴於本地材料,如未燒制的粘土,而非耗能更大的鋼筋混凝土。「連普利茲克建築獎(建築界的諾貝爾獎)的最新獲獎者之一都在使用泥土建造建築,我們怎麼還把它當成一件壞事呢?」他說。——譯 程璽