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零下60℃極寒的西伯利亞,建“好房子”有多難?竟讓中俄聯(lián)合研究

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5月20日的中俄聯(lián)合聲明中,有一個(gè)細(xì)節(jié)非常有意思,兩國(guó)將開(kāi)展寒冷地區(qū)“好房子”聯(lián)合研究。在全城探秘印象中,這是國(guó)際上首次由兩個(gè)大國(guó)專(zhuān)門(mén)針對(duì)極寒地區(qū)住房問(wèn)題開(kāi)展合作。



不過(guò),這并非偶然。由于西伯利亞高壓的存在,冬季的俄羅斯西伯利亞地區(qū)以及中國(guó)東北地區(qū),原本就是全世界最寒冷的兩個(gè)地方。

尤其是西伯利亞地區(qū),當(dāng)?shù)囟局L(zhǎng)遠(yuǎn)超很多人想象,從10月持續(xù)到次年4月,這意味著一年之內(nèi)有長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月都是寒冷的冬天,占比超過(guò)一半。

那么,西伯利亞地區(qū)到底有多寒冷?



區(qū)域內(nèi)的薩哈共和國(guó),冬季平均氣溫在零下40℃到零下50℃之間,位于北緯62度的雅庫(kù)茨克則是世界上最冷的城市,冬天溫度常年在零下五六十?dāng)z氏度。而著名的奧伊米亞康村更是在1933年2月6日曾測(cè)得零下67.7℃的極端低溫,至今仍是人類(lèi)永久居住點(diǎn)的最低溫度紀(jì)錄。

在這里,水銀溫度計(jì)會(huì)徹底失效,手機(jī)電池在零下40℃時(shí)幾乎瞬間沒(méi)電,人類(lèi)將皮膚暴露在空氣中1分鐘,就可能造成不可逆凍傷。



也正因如此,西伯利亞堪稱(chēng)全世界人口最稀少的地方之一,其面積雖然高達(dá)1300萬(wàn)平方公里,比除俄羅斯之外世界上任何一個(gè)國(guó)家都大,但人口卻只有3800萬(wàn),每平方公里不到3個(gè)人。

由此我們不難想象,在這里建一棟能安全住上幾十年的“好房子”,到底有多難!



首先要面對(duì)的,就是永久凍土層。

西伯利亞大部分地方都覆蓋著終年不化的凍土,在勒拿河-亞納河盆地北部,凍土厚度可達(dá)1493米,雅庫(kù)茨克地下的永久凍土厚度也超過(guò)300米。

很明顯,在西伯利亞地區(qū)的永久凍土上建房子,如果跟在其他地區(qū)的城市里那樣直接打地基是不行的,我們都知道,人們?nèi)粘I钜鹱鲲垺⒁∨瑫r(shí)間長(zhǎng)了,散發(fā)的熱量就會(huì)慢慢融化下方的凍土,地基就會(huì)塌陷,房子就會(huì)傾斜。



最初,西伯利亞地區(qū)的土著居民,比如涅涅茨人,曾使用一種叫“楚姆”的錐形帳篷,用木桿搭架子,冬天外面裹上鹿皮,方便隨時(shí)遷徙。他們往往不會(huì)在一個(gè)地方長(zhǎng)期居住,所以不存在上述問(wèn)題;

即使定居下來(lái)后,涅涅茨人也發(fā)明了半地穴式房屋,挖土為墻,以木頭作為房頂,這種房子不僅可以直接觀察到凍土的融化情況,隨時(shí)應(yīng)對(duì),關(guān)鍵是建設(shè)成本也非常低,換個(gè)地方重建并不難,所以凍土問(wèn)題也不明顯。



但是,隨著俄羅斯人逐漸擴(kuò)張到這里并修建了大量定居點(diǎn),尤其是當(dāng)大規(guī)模移民到來(lái),伴隨著大規(guī)模的建設(shè)時(shí),凍土問(wèn)題就出現(xiàn)了!

1960年代,蘇聯(lián)在西伯利亞進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化建設(shè)時(shí)就吃過(guò)這個(gè)大虧。

彼時(shí),不少建筑都是按照傳統(tǒng)方式直接建在凍土上,結(jié)果不到十年,這些建筑就出現(xiàn)了地基下沉、墻體開(kāi)裂甚至整棟建筑傾斜等情況,有的墻面出現(xiàn)寬達(dá)數(shù)十厘米的裂縫,有的干脆傾斜成了“比薩斜塔”。



怎么辦?

人們想出了非常直接且有效的辦法,把房子與凍土層“隔離”,就是通過(guò)一根根混凝土樁,將建筑“懸空”。

這些樁子通常深入凍土層10到20米,以保證地基穩(wěn)定,同時(shí),房屋底部與地面之間留出1到2米的架空作為“隔離帶”,就像一道隔熱屏障,讓房子的熱量無(wú)法傳導(dǎo)到下方的凍土,從而保持地基穩(wěn)定。

如今,西伯利亞城市里的絕大多數(shù)建筑都是這么建起來(lái)的。



其次要面對(duì)的,就是取暖。

在西伯利亞地區(qū)建房子,解決了永久凍土問(wèn)題也不意味著高枕無(wú)憂,極端的低溫同樣也是嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

為了隔開(kāi)西伯利亞地區(qū)冬季零下數(shù)十?dāng)z氏度的極寒環(huán)境,當(dāng)?shù)亟ㄖ膲w厚度至少要50厘米以上,窗戶必須是三層甚至四層中空玻璃。傳統(tǒng)的薩哈族木屋更夸張,原木墻體厚度能達(dá)到70厘米。



此外還有供暖問(wèn)題。農(nóng)村就不說(shuō)了,需要提前準(zhǔn)備15到20立方米的木柴,城市的集中供暖,管道維護(hù)也是問(wèn)題,如果埋在地下,一旦被凍裂,基本上無(wú)法維修,所以當(dāng)?shù)厮泄┧⒐┡拖滤艿蓝疾宦裨诘叵拢羌茉O(shè)在地面之上,用厚厚的保溫材料包裹起來(lái)。



由此可以看出,在寒冷的西伯利亞地區(qū),修建一棟安全、溫暖的“好房子”,難度真的相當(dāng)大。

更關(guān)鍵的是,這些曾經(jīng)的“好房子”,如今也逐漸“扛不住”西伯利亞的永久凍土和極寒環(huán)境了!

一方面,西伯利亞大部分的建筑,都修建于上世紀(jì)六十到八十年代的蘇聯(lián)時(shí)期,距今已經(jīng)有四五十年,不僅房子本身老化嚴(yán)重,配套的供暖管道也存在腐蝕問(wèn)題,不僅供暖效率低下、保溫性大幅下降,還有非常大的安全隱患。



另一方面,隨著全球氣候變暖,凍土正在加速融化。過(guò)去數(shù)十年,西伯利亞平均氣溫持續(xù)爬升,導(dǎo)致大量永久凍土融化,即使大部分房子用混凝土樁“隔離”,也難免受到影響,很多建筑出現(xiàn)地基下沉、墻體開(kāi)裂、管道變形等情況。

數(shù)據(jù)顯示,俄羅斯西伯利亞地區(qū)如今已有超過(guò)40%的凍土區(qū)建筑結(jié)構(gòu)受損,單單是伊爾庫(kù)茨克市,就有超過(guò)400棟修建于1960-1970年代的大型板樓需要改造。

看到這里,估計(jì)大部分人已經(jīng)明白,這次中俄聯(lián)合聲明提到兩國(guó)開(kāi)展寒冷地區(qū)“好房子”聯(lián)合研究、加強(qiáng)“城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程”以及城市更新的核心意義所在。



一方面,西伯利亞地區(qū)的極寒環(huán)境不僅意味著低溫,還意味著要在這里進(jìn)行大規(guī)模基建,面臨著凍土、能源、材料、結(jié)構(gòu)等多重極其復(fù)雜的系統(tǒng)性難題。而近些年俄羅斯受經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)限制,自身基建能力有限,難以獨(dú)自完成大量建筑的更新。

另一方面,在過(guò)去數(shù)十年,中國(guó)的基建實(shí)力,尤其是在高寒地區(qū)的基建能力取得飛速進(jìn)步。比如青藏鐵路、川藏鐵路等青藏高原大規(guī)模基建工程的修建,讓中國(guó)在凍土工程的建設(shè)方面積累了全球領(lǐng)先的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。



當(dāng)然,在全城探秘看來(lái),中俄在寒區(qū)建筑領(lǐng)域的聯(lián)手與交流,并不僅僅為著眼于俄羅斯西伯利亞地區(qū),還能為其他高緯度國(guó)家的基建提供解決方案,甚至在全球變暖的大背景下,為未來(lái)北極地區(qū)的開(kāi)發(fā)展現(xiàn)更多可能;

加油!

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