戒烟已经两年多,周铁钢找人要来一根烟,默默点上,深吸一口,发出一声叹息:“如果房屋建得好一点,死伤人数可能会大幅降低。”
2008年汶川大地震的一幕幕,至今仍刻在周铁钢的记忆里。作为西安建筑科技大学土木工程学院教授,此后十余年,周铁钢一直都在研究一件事——如何让贫困群众建房少花钱,住房更安全。
为此,他多次前往中西部贫困地区寻找答案。
▲周铁钢教授经常在乡下当泥瓦匠,指导工匠建房技术。图片来源/受访者供图
从传统工艺中寻找抗震方案
开始关注农村建房安全问题,周铁钢说,源于一次偶然。
2006年,周铁钢前往新疆旅游。当地村民居住的一种土屋引发了他的好奇。
土屋的施工很简单:泥土经工人人工夯实成块,垒砌成屋。
“为什么不用更好的材料?” 周铁钢问。“好材料要多花钱。”当地人说。
为了降成本,当地农村建房习惯就地取材。可就地取材存在问题,除了宅前屋后栽种的少量杨木,更多的是手工制作的土坯。
周铁钢知道,这里地震频发,“如果发生强烈地震,房子倒了会死人的。”
然而,历次地震难以改变当地人的建房习惯。一场地震过后,人们怀着悲痛,延续着传统方式继续建造这些不抗震的土房。
在周铁钢看来,这种做法是在为下一场悲剧做准备。死伤惨剧造成的一个个数字背后,是一场场悲剧。
当地政府也着急。为此,新疆维吾尔自治区城乡抗震安居工程领导小组办公室,找到周铁钢帮忙想办法。
如何利用政府补助资金,尽可能让老百姓少掏一点,大幅提高这些贫困群众住房的安全性?一道新课题摆在周铁钢面前。周铁钢希望从传统工艺中找到答案。
在周铁钢看来,任何创新并非凭空而来,建筑要尊重当地传统。他的理由很简单:既然当地人能在此生活这么多年,当地必然蕴藏着很多传统智慧。它们有可能被人遗忘,也可能从未有人总结。
于是,周铁钢开始一次次出现在灾后重建现场。他希望从瓦砾中,找到解决问题的线索。
“一个村的房,为什么有的倒了?有的就没事?”在当地多次地震调查中,周铁钢发现,一些没有倒塌的房屋有个共性:这类房屋在土坯砌筑时加入了大量的红柳枝或棉花杆,有些在土墙中还设置了木柱,这些都是当地随手可得的自然材料。
周铁钢将发现带回实验室。
经过反复实验、测试,周铁钢发现,将土坯之间采用红柳枝或棉花杆架立,再浇柱石膏浆(当地盛产石膏),这样施工的生土墙体其抗震性能大幅提升,同时,就地取材又不会增加太多建房成本。
经过反复实验加实践,周铁钢最终拿出了一套方案。
之后,这套方案在当地得到应用推广,总计在当地建造这类抗震土房5000余户,并经受住了6级左右地震的考验。
为此,新疆维吾尔自治区政府还给周铁钢颁发了“抗震安居工程先进工作者”称号。
周铁钢没想到,一次偶然的发现,为他今后的研究课题打开了一扇窗。
▲周铁钢教授经常在乡村指导培训工匠。图片来源/受访者供图
一有大地震就往震区跑的大学教授
周铁钢本科毕业后,曾在设计院工作5年。1998年,他返回西安建筑科技大学,开始从教。
进入新世纪,国内城市房地产市场进入快车道。身为土木工程专业的教授,周铁钢却没事就往农村跑。
从小生活在农村的周铁钢记得,小时候,村里建房是最热闹事情之一。那时候,孩子们聚在一起嬉戏打闹,看着大人们忙活;村里无论谁家建房,家家户户都有人来帮忙:夯土的、架梁的,搭一下手、出一份力……建房的主家热情招呼,为帮忙的村民准备饭食。
周铁钢说,这样的场景随着自己考入大学便逐渐远去。可每每回乡,他依旧能看到,村里有人住着透风漏雨的房子,甚至有的房子已属危房,随时可能倒塌。“我是学这个的,遇到这种情况,必须提醒一下,那是要命的事情。”
2008年5月21日,汶川发生大地震。当看到地震现场的电视画面,周铁钢想到的第一个问题:我能为灾区做些什么?
震后,周铁钢第一时间抵达震区。可眼前的一幕幕惨状让他无法面对。此时,周铁钢已经戒烟两年,他下意识找同伴要了一根烟,点上,情绪依旧难以平复。
他说,那时就想,如果能研究出一套方法,提升农村房屋质量安全水平,或许死伤人数可以变得很少。
此后,周铁钢成了国内经常往震区跑的大学教授。
十多年间,国内历次大地震,周铁钢都会第一时间赶到现场,掌握第一手灾损资料、分析规律,思考倒塌房屋的原因。
他说,“逝者已矣,生者如斯”,他想用自己的知识,给后人以启示。
▲西安建筑科技大学教授周铁钢。摄影/上游新闻记者 贾晨
农村房屋安全性下降,是传承出了问题
找出现象背后的规律,不容易。
周铁钢说,我国各地地理、气候条件差异很大,现实中农村建房没有一套一成不变的模板可以应用到全国。
公开场合,有人提出:农村建房有啥技术难度?全采用钢筋水泥不就行了。
但周铁钢认为,钢筋水泥无法全部替代乡土材料,除了造价高,很多钢筋水泥房屋还会抹杀掉各地环境、风土以及人文气息。
但如何做到既控成本,又能提升房屋抗震水平?周铁钢认为,我国传统的营造技术是块宝藏,只是随着社会发展,我们失去了传承。
通过研究,周铁钢发现一个现象:很多次地震发生后,受损严重的房屋往往是30年以内建的“新房”,而一些采用传统材料、传统工艺建造的农宅,反而受损较轻。
是人的因素?还是工艺出了问题?
在调查中周铁钢发现,我国一些农村地区,农户建房习惯聘请当地工匠。这些工匠依靠口碑在当地生存。可近30年的发展,一些农村优秀工匠开始选择离开农村进城务工,为了迎合城市需求,这些工匠反而放弃了原有的传统优秀技术,这导致一些传统手艺出现断层或失传。而留在农村的工匠又往往缺乏技术,处于边学边做的状态。可这类工匠更多关注房屋外观,对结构安全很少顾及。
周铁钢还发现,随着一些地方村民收入的提高,农户也开始学着城里人的模样建房。于是,能见到的是,农村房屋越建越高,门窗越来越大,装修越来越豪华,“这类房屋看上去很好,但抗震性很差。”
周铁钢总结说,农村房屋安全问题,不能归责于传统工艺,而是传承出了问题。
周铁钢说,气候决定建筑形式。“土房”虽土,却具有生命力。“一块土地生一种房子,它背后有一定的客观规律。”
周铁钢认为,若想让农村建房成本与安全都兼顾,必须利用好当地资源。
于是,一次次地震过后,周铁钢将采集的样本、数据等带回了实验室。近年来,他利用专业所学对传统夯土技术进行了改良。
从样本、数据、分析、实践中,周铁钢逐渐总结出了一套套就地取材、简便易行、有效抗震的技术方法。
“现代乡土营造技术”建房又省钱又牢固
周铁钢将自己课题组研发的一套技术,统称为“现代乡土营造技术”。
周铁钢说,该技术的核心优点是:就地取材,建房成本降低,乡土风貌保留,房屋安全性能提升。
2015年以后,全国“脱贫攻坚”开启。按照“两不愁三保障”要求,贫困人口居住的房屋不但能正常使用,还必须具有同步抵御一定灾害的能力。
从2015年起,周铁钢带着他研发的技术先后前往新疆、西藏、云南、贵州、四川、陕西、甘肃和青海等地的贫困地区。
村里来了懂建房的大教授,可周铁钢看到的却是一些村民的不信任。经打听,多数本地人更愿意相信本地土工匠。主要问题,还是因为建房费用。
对于一些村民而言,地震没发生前,谈安全?话题太远。多花的每一块钱,才是眼前的“浪费”。
于是,周铁钢公开了自己的多年研究成果,将新技术教给了当地工匠,并在当地政府、基金会等组织的帮助下建起了“示范房”。
为了让村民信服,周铁钢常去一些农村现场演示新成果:同样大小的两堵墙,一堵墙采用了传统夯筑法,另一堵采用了周铁钢研制的改良墙。千斤顶分别向两堵墙发力,力量增至相同,传统夯筑墙倒了,而改良墙却没受影响。
有了各地政府的支持,一些地方的人们开始逐渐明白,安全要比钱更重要。
但周铁钢说,新技术想赢得信任,必须物美价廉。还需要当地有影响力的人采用,只有当地人看到了它的好,才会争相模仿。
周铁钢的学生记得,周铁钢曾带着他们去过很多村。每到一村,要在村里待好几天。为了将“现代乡土营造技术”在当地落地,按照技术要求,他们需要不断调研、评估、分析与实践。为了能让当地人看得懂,有时周铁钢还会制作简单易行的图册。有时为了充分演示,周铁钢还要去当“泥瓦匠”进行现场教学。
据统计,10年间,周铁钢累计在西部地区培训农村工匠3万余人。受住建部委托,还先后主持编写了《农村危房改造抗震安全基本要求》、《农村危房改造最低建设要求》、《农村危房改造基本安全技术导则》、《农村危房改造对象认定表》等多部指导全国农村危改工作的技术标准。
周铁钢说,在住房安全方面,近几年我国“建房扶贫”取得了很多经验,这些经验作为中国“扶贫”模式的一部分,可以结合其他国家实际情况,对外分享。
“只有看到实践成功落地,才能感受到研究者的价值。”周铁钢说。
上游新闻记者 贾晨
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