在經(jīng)歷2008年那次撼動(dòng)全國的猛烈搖晃之后，地震和災(zāi)后重建成了越來越多人關(guān)注的話題。很多人都曾經(jīng)問過，為什么我們國家的地震死傷人數(shù)會(huì)比某些西方發(fā)達(dá)國家高出許多？部分原因還得從不同地區(qū)的建筑類型說起。

土房子的功與過

地震中房屋造成的人員傷亡，最直接的原因就是建筑物支撐結(jié)構(gòu)失去作用，導(dǎo)致建筑物的屋頂、樓板、墻體等部分垮塌。2008年的汶川地震，2014年的云南魯?shù)榈卣穑约?015年剛剛發(fā)生的尼泊爾地震，都造成了相當(dāng)大數(shù)量的房屋倒塌和人員傷亡。在這些地方,生土建筑是比較常見的建筑類型，地震中“土房子”密集的地方也往往是重災(zāi)區(qū)。有統(tǒng)計(jì)顯示，云南魯?shù)榈卣鹬械顾姆课葜辽?0%是土坯房^[1]。

云南魯?shù)榈卣鹬锌逅暮煌撩窬印D片來源：麗麗安歡樂多

以傳統(tǒng)技藝修建的土房子，抗震性能確實(shí)不太好。因?yàn)樯敛牧鲜且环N韌性很小的材料，雖然抗壓能力還不錯(cuò)，但抗彎強(qiáng)度（抵抗彎曲不斷裂的能力）和抗剪強(qiáng)度（抵抗剪切破壞的強(qiáng)度）都比較差，如果只用生土作為建筑的承重構(gòu)件，容易造成房屋在地震中“土崩瓦解”，損害人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

因此，各地方建設(shè)部門紛紛制定災(zāi)后重建策略，不許再建土房子。村民也是“談土色變”，摒棄傳統(tǒng)，重建的時(shí)候選擇了磚混結(jié)構(gòu)（磚+鋼筋混凝土）的房屋。于是我們看到，越來越多的磚混結(jié)構(gòu)房屋代替了地域特色鮮明的傳統(tǒng)民居。住上磚房似乎也象征著擺脫貧困奔小康的美好幸福生活。

災(zāi)后重建，土房還是磚房？

磚混結(jié)構(gòu)的房屋有鋼筋混凝土的梁柱框架，頁巖磚或空心磚的填充墻體，結(jié)構(gòu)的整體性和建筑材料的強(qiáng)度都比較理想，設(shè)計(jì)建造得當(dāng)?shù)脑挘O(shè)計(jì)建造得當(dāng)?shù)脑?，設(shè)計(jì)建造得當(dāng)?shù)脑挕匾氖抡f三遍——確實(shí)可以滿足抗震設(shè)防的需求。但是，在農(nóng)村地區(qū)，磚混結(jié)構(gòu)的房屋就真的是一個(gè)普遍適用的最佳解決方案了么？

并不是。

到過農(nóng)村地區(qū)的同學(xué)可能對(duì)土房子并不陌生。這些利用未經(jīng)焙燒的土壤或簡單加工的原狀土作為主體材料的建筑，被稱為“生土建筑”。由于造價(jià)低廉，冬暖夏涼，建造過程也很環(huán)保，土房子成為全世界發(fā)展中國家人民喜聞樂見的民居形式。

四川涼山州會(huì)理縣馬鞍橋村，一個(gè)典型的夯土民居村落。圖片來源：麗麗安歡樂多

那些一直沿用土房的地區(qū)，往往都是偏遠(yuǎn)貧困的山區(qū)，交通不便，運(yùn)輸物資成本也很高。在災(zāi)后，建材價(jià)格本來就飛漲，一塊磚成本5毛，運(yùn)到村子里可能又變成了7毛，甚至1元。這對(duì)本來就不富裕的村民來說，往往是一筆沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。很多人因?yàn)闆]有足夠的資金，一直住在帳篷或者嚴(yán)重?fù)p毀的危房里，遲遲不能開始重建。即使完成了重建，卻也背上了沉重的貸款。

其次，對(duì)建造土房了如指掌的村民，卻未必懂得建造（抗震的）磚房。一些災(zāi)后重建的磚房雖然用了磚和水泥，但省錢省在了刀刃上，抗震性能大打折扣。如果再來一次地震，很有可能發(fā)生更嚴(yán)重的后果^[2]。

再者，不管是水泥，還是空心磚，這些建材的生產(chǎn)和運(yùn)輸都會(huì)產(chǎn)生一定的污染和碳排放。而且和土房比起來，磚房的熱工性能較差，冬天需要燃燒更多的煤或柴火來取暖，夏天需要開更多的風(fēng)扇或空調(diào)（如果村民有的話）來制冷。這些也都會(huì)造成更多的能耗和碳排放，也最給村民增加更多的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

另外，西部很多山村都是少數(shù)民族聚居區(qū)，建筑依山就勢(shì)錯(cuò)落有致，地域特色鮮明。然而，災(zāi)后重建往往劃定一塊區(qū)域，給個(gè)樣板房，一套圖紙建全村。村民只能搬離自己的家園，遠(yuǎn)離自家的農(nóng)田，住到只有幾十平米的重建房，沒有了牛棚豬圈，沒有了堆放農(nóng)具谷物的空間，雖然恢復(fù)了重建，卻沒有辦法恢復(fù)生產(chǎn)，恢復(fù)生活，真是再也回不去了……

汶川地震后的某村重建民居。圖片來源：麗麗安歡樂多

土房抗震，我可以！

那么，我們真的要和經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、特色鮮明、適合村民日常生活的土房子說再見了嗎？其實(shí)，建筑學(xué)和土木工程的專家們已經(jīng)想出了讓土房子能抗震的辦法。例如2008年開始的四川會(huì)理馬鞍橋村災(zāi)后重建和2014年開始的云南魯?shù)楣饷鞔鍨?zāi)后重建當(dāng)中，香港中文大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、昆明理工大學(xué)等多所高校就合作研究和實(shí)踐了一種新的抗震夯土建筑技術(shù)。這種技術(shù)簡單易懂，操作也不太難，很適合村民學(xué)習(xí)和使用。

首先，你需要一個(gè)穩(wěn)固的基礎(chǔ)。過去馬鞍橋村的村民蓋房子對(duì)地基不太重視，混凝土的使用也不普及，所以地震一來，地基就先分崩離析了，地基上面的墻體當(dāng)然也沒法Hold住。因此，如果非要用一點(diǎn)水泥才能保證房子的穩(wěn)固，那一定得是用在基礎(chǔ)上。

然后，在土墻里面嵌入一些構(gòu)造柱和圈梁，可以把土墻“撐住”，就好像肉里面有了骨頭，即使激烈搖晃，屋頂和樓板也可以被支撐住，不至于倒下來砸到小朋友和花花草草了。

紅色部分代表的地基、構(gòu)造柱和圈梁，形成一個(gè)具有整體性的框架結(jié)構(gòu)。圖片來源：麗麗安歡樂多

有了“骨頭”還不夠，還要提高“肉”的強(qiáng)度，讓“肉”更結(jié)實(shí)。比如，在土料里面加入非常少量的石灰或者水泥（5%左右），就可以大大提高土墻的強(qiáng)度。另外，你還在用木質(zhì)的夯錘手工夯土么？Out啦！趕緊換成鐵質(zhì)夯錘，或者用小型機(jī)械代替手工，這樣也可以大大提高夯筑的緊實(shí)度，讓墻體更堅(jiān)實(shí)。

上：2009年馬鞍橋村重建中，村民正在用一頭木、一頭鐵的夯錘夯筑墻體。下：2014年光明村災(zāi)后重建中，村民正在使用手持式電動(dòng)夯土機(jī)。圖片來源：麗麗安歡樂多

另外，在土墻里面加入一些竹筋和木銷，也可以起到一定的拉結(jié)作用，就好像在混凝土里面加入鋼筋，可以讓墻體不那么容易“崩壞”。

馬鞍橋村的工人正在放置竹筋和木銷。圖片來源：麗麗安歡樂多

合理設(shè)置防震縫也可以起到一定的抗震作用。簡單來說就是把兩個(gè)形態(tài)差別比較大的建筑體量分開，不要連在一起。這樣如果地震來了，兩個(gè)部分搖晃的節(jié)奏不一樣，就可以你晃你的，我晃我的，不會(huì)互相影響和牽扯。

馬鞍橋第一戶重建房：兩層樓和一層樓的連接處設(shè)置了防震縫。圖片來源：麗麗安歡樂多

到底有多靠譜？做個(gè)實(shí)驗(yàn)看看

說了那么多，以上的措施是否真的可以讓夯土建筑在地震多發(fā)地區(qū)免于一死，重獲新生呢？為了理據(jù)服，抗震土房還得經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。

首先是檢測墻體的強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)室里的檢驗(yàn)方法是從夯好的墻體切取土塊，用機(jī)器剪切或壓土塊，直至將其破壞，測試土塊的抗剪強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。

另一種更為真實(shí)準(zhǔn)確的方法，是直接進(jìn)行墻片的現(xiàn)場抗剪實(shí)驗(yàn)。在馬鞍橋村，結(jié)構(gòu)工程師們進(jìn)行了這種實(shí)驗(yàn)：首先在一個(gè)混凝土做的框架上夯筑幾片墻體（可以調(diào)整每片墻體里石灰/水泥的配比，進(jìn)行比較）。然后用千斤頂對(duì)墻體進(jìn)行頂推（混凝土框架起到支撐千斤頂反力的作用），看多大的力量可以破壞墻體。

馬鞍橋村項(xiàng)目的抗壓和抗剪實(shí)驗(yàn)。紅色的那個(gè)是千斤頂。圖片來源：麗麗安歡樂多

這些方法你還是看得不過癮？那只好“放大招”了——還有一種比較炫酷的實(shí)驗(yàn)叫做“振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)”。就是做一個(gè)簡單的1:1的小土房子，然后放在一個(gè)可以模擬各種地震波的大振動(dòng)臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)人員一聲令下，振動(dòng)臺(tái)就開始搖晃，看看是否能把上面的土房震壞掉。魯?shù)楣饷鞔屙?xiàng)目進(jìn)行的振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)，模擬了各種不同類型的地震波，還特別添加了模擬魯?shù)榈卣鸬摹棒數(shù)椴ā?。?shí)驗(yàn)結(jié)束后，小土房子安然無恙。

在昆明理工大學(xué)進(jìn)行的振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場，左側(cè)為土坯磚房，右側(cè)為夯土房。圖片來源：麗麗安歡樂多

總之，經(jīng)過各種實(shí)驗(yàn)的科學(xué)檢驗(yàn)，不管是在四川的馬鞍橋村，還是在云南的光明村，新型的抗震土房都完全可以滿足當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防的要求^[2][3]。

授之以漁，土木再生

采用抗震土房恢復(fù)重建還有什么好處呢？在節(jié)能低碳環(huán)保之外，它還有一個(gè)好處就是順便清理和回收利用了地震廢墟中的土和廢料，可以實(shí)現(xiàn)原址重建，不必再占用新的土地。此外，這種在傳統(tǒng)建筑的基礎(chǔ)上做簡單改良的方式，經(jīng)濟(jì)，易學(xué)，很容易被當(dāng)?shù)乩习傩照莆?，乃至傳承和發(fā)揚(yáng)光大。

在馬鞍橋村重建之后，家園還是那個(gè)家園，村莊還是那個(gè)村莊，鄰居還是那些鄰居，田地在周邊，牛棚、豬圈、雞舍、糧倉、院落，一樣沒少，沒有欠下高額貸款，沒有被迫搬遷，而家園更安全更舒適了^[4]。

重建后的馬鞍橋村。村莊很好地保留了地域特色，沒有占用新的土地，也避免了千篇一律的“樣板房”。圖片來源：麗麗安歡樂多

2010年的馬鞍橋村，重建完成后，村民開始插秧了。圖片來源：麗麗安歡樂多

而在云南魯?shù)楣饷鞔澹谝粦糁亟ǚ恳呀?jīng)完工，戶主楊大姐又可以恢復(fù)往日平靜的生活了。更多的重建工作正在進(jìn)行中。

2015年春，楊大姐的新家。圖片來源：麗麗安歡樂多

不過，在大規(guī)模、快速、標(biāo)準(zhǔn)化的災(zāi)后重建和新農(nóng)村建設(shè)中，抗震生土建筑的使用和推廣依然緩慢而艱辛。一方面，地方政府對(duì)這種技術(shù)缺乏足夠的了解和認(rèn)識(shí)，另一方面，建筑領(lǐng)域也缺乏相應(yīng)的專業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)政府部門和大眾的宣傳、對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)、對(duì)相關(guān)規(guī)范的科研制定，也都需要更多投入和時(shí)間。開展示范項(xiàng)目，僅僅是邁出了第一步。

現(xiàn)代建筑材料和技術(shù)在我們習(xí)以為常的都市生活中固然便利易得。但是今天，中國仍然有近一半的人口居住在農(nóng)村，他們中的相當(dāng)一部分生活在偏遠(yuǎn)貧困的山區(qū)。在高唱“城市讓生活更美好”的同時(shí)，我們也應(yīng)該知道，城市模式不是唯一的答案，科學(xué)研究不僅要為城市解決問題，也要為鄉(xiāng)村解決問題。

這都是我們肩負(fù)的責(zé)任。

（編輯：Calo）

參考文獻(xiàn)：

1. 新京報(bào)，云南魯?shù)榈卣鸬顾课葜辽?0%是土坯房
2. 楊華.(2010).災(zāi)后重建背景下夯土墻結(jié)構(gòu)民居抗震試驗(yàn)研究與示范.西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.
3. 昆明理工大學(xué)云南省抗震研究所云南省抗震工程技術(shù)研究中心（2015）.新型土坯墻房屋地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究報(bào)告.
4. 萬麗，吳恩融，穆鈞.（2011）住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部重點(diǎn)項(xiàng)目—馬鞍橋村災(zāi)后重建示范.生態(tài)城市與綠色建筑.夏季刊.p58-62.

文章題圖：麗麗安歡樂多