如何預防更多人在地震中喪生

解決方案很簡單,但並不容易採納,尼泊爾的例子就說明了這一點

在四月和五月震動尼泊爾的地震中倒塌的數十萬房屋中,許多都有一個共同的特點:沉重的屋頂。加德滿都及周邊地區的建築物倒塌導致死亡人數上升至近 10,000 人。與此相同的缺陷建築物被毀,導致 2010 年海地地震中 20 萬人喪生,2008 年中國地震中超過 8 萬人喪生,以及 2005 年巴基斯坦地震中至少 8 萬人喪生,這僅僅是最新的幾起致命災難。

相比之下,智利在 2010 年遭受了一次比尼泊爾地震強度高 10 倍的地震襲擊時,只有大約 500 人死亡。 區別很簡單:智利在更好的建築技術上投入了更多資金,並確保人們在 1960 年災難性地震後適當地進行了建設。智利的做法表明,建造能夠顯著減少強烈地震生命損失的建築物是可能的,但在世界許多地方實施這些方法仍然是一個挑戰。

舊金山 Rutherford + Chekeneo 工程公司的結構工程師威廉·福爾摩斯說:“人性似乎普遍傾向於更快更便宜,尤其是在考慮到相對罕見的後果時。” 腐敗進一步加劇了這種對快速和廉價的傾向,因為建築商提交虛假投標,施工倉促,官員和工程師被賄賂或只是太忙而無法監督和確保新建築物符合安全標準。正如福爾摩斯補充道:“絕大多數國家都制定了建築規範,如果得到執行,這些規範將顯著提高建築效能。”


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土木工程師伊麗莎白·豪斯勒·斯特蘭德是防災機構 Build Change 背後的社會企業家,她給出了一個更簡單的解釋:“如果人們沒有錢建造安全的建築物,那麼他們就不會建造。”

尼泊爾自 1994 年以來就有了建築規範。但執法鬆懈或根本不存在。用鋼筋混凝土柱支撐的錫屋頂仍然是常態,而不是更傳統且更抗震的木質支撐磚結構建築組合。當不靈活的混凝土和鋼材取代靈活的木材時,尤其是在尼泊爾那樣既沒有適當建造也沒有加固的混凝土和鋼材時,當地面震動時,建築物就會倒塌在裡面的人身上。“磚石在地震中是一種非常糟糕的材料,”豪斯勒·斯特蘭德解釋說。“一旦它破裂,它就再也沒有吸收能量的能力了”,就像粉筆在壓力下會斷裂,而樹枝會彎曲一樣。但由於森林過度使用,木材已成為尼泊爾和其他一些國家稀有的建築材料。 剩餘的森林現在受到保護。

在沒有木材的情況下,更好的建築技術可以提供幫助。 豪斯勒·斯特蘭德提出了她的 3C 原則:配置 (configuration)、連線 (connections) 和施工 (construction)。

在尼泊爾,倒塌的建築物往往配置不良。在多層建築中,空心底層用於零售,支撐著人們居住的上方樓層。 支撐牆可以對此有所幫助,但會減少零售空間。 豪斯勒·斯特蘭德建議,更堅固的柱子將是允許兼顧強度和商店的唯一方法。“第一步是傾聽房主的意見,”她補充道。“如果建築結構不是他們想要的,那麼他們就不會聽取我們關於建築安全的意見。”

簡單地用鋼筋包裹鋼筋——混凝土內部的鋼材環繞著鋼材——就足以充分加固建築物,使其能夠承受大多數地震,這是一個良好施工的例子。 此外,磚塊和煤渣磚必須儘可能地製作精良——使用足夠高的溫度進行適當的燒製,分配適量的水泥和骨料來製作磚塊,並留出足夠的時間讓煤渣磚充分固化。 確保在每塊磚石之間放置砂漿,或至少用石膏塗層更牢固地連線在一起,可以增加額外的強度。 但這一切都需要錢。“你必須說服房主投資於此或提供補貼,”豪斯勒·斯特蘭德說。

其想法不是確保建築物完好無損,而是確保建築物倒塌不會成為“大規模殺傷性武器”,正如科羅拉多大學博爾德分校的地質學家羅傑·比爾漢姆和班加羅爾 CSIR 第四正規化研究所的計算機科學家維諾德·高爾在 2013 年《科學》雜誌上發表的一篇關於喜馬拉雅地區地震風險的論文中所說的那樣。“如果政府允許未經授權和不健全的建築 практики 繼續存在,那麼改進地震風險評估的努力將是徒勞的,”作者寫道。

“對於小型住宅,治理還有很長的路要走,”福爾摩斯補充道。“關於如何正確建造的教育是最重要的。”

有一些方法可以促進更好的建築。 一種想法是將政府為重建提供的現金分期付款作為鼓勵適當重建的激勵措施。“如果你不遵守建築標準,那麼你就拿不到現金,”豪斯勒·斯特蘭德解釋說。 但這種方法要求政府有錢可提供。 在 2008 年後的中國,政府提供了充足的現金進行重建,因此挑戰在於確保重建正確完成。 來自房主自身的監督似乎有所幫助,他們接受過關於好壞施工的觀察培訓。 在 2004 年海嘯後的印度尼西亞,根本沒有足夠的資金進行適當的重建。

希望尼泊爾災難的教訓也能在其他地方激發預防措施,例如 Build Change 正在哥倫比亞和瓜地馬拉嘗試進行的改造專案。 在哥倫比亞,隨著人們生活水平的提高,他們會在家中增加樓層。 然而,這些新增樓層並非旨在承受地震等災難——新樓層通常會突出底層尺寸。 Build Change 正試圖在政府補貼的幫助下增加支撐柱和梁,效仿智利提供的例子。

土耳其正在更好地為其下一次地震做準備,方法是改造學校以使其抗震安全,這是這個穆斯林國家從 2000 年開始並預計在 2018 年完成的任務。 伊斯坦布林已完成地震總體規劃,包括執行建築規範和加強現有不合格建築物。 但“用於預防災害的資金少於用於應對災害的資金,”豪斯勒·斯特蘭德承認,並指出 Build Change 在地震發生後三天內為尼泊爾籌集的資金比過去三個月為瓜地馬拉學校改造籌集的資金還要多。

當然,沒有建築物可以承受每一次災難。 為地震而建造的建築物可能更容易受到另一種型別的災難的影響,例如洪水或海平面上升以及風暴潮。 在地震中可能表現更好的輕型屋頂可能會在強風暴(如熱帶氣旋)中被吹走。“你必須確保一切都捆綁在一起並連線在一起——屋頂到牆壁再到地基,”豪斯勒·斯特蘭德指出。

即使加固的建築物在地震中倖存下來,從而保護了裡面的人,許多挑戰也可能隨之而來,尤其是像 5 月 12 日襲擊尼泊爾的餘震那樣,可能會震倒已經受損的建築物。 除了強烈的餘震外,土壤液化、供水和汙水處理系統的破壞,以及道路塌方和電力及燃氣基礎設施震動引起的火災可能會阻礙恢復——無論是在發展中國家還是世界上最富有的城市。 然而,正如福爾摩斯所說,“對於最貧困的人來說,復原力的首要任務顯然是確保他們的房屋不會倒塌。”

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