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重建后的基督城因钢铁更安全

2011年新西兰地震过后,作为历史中心的基督城被重建,而重建后的新城抗震性显著提高,其核心就在于钢铁。

即使对于一座经历过多次地震的城市,九年前发生的这场6.3级地震,同样给这座城市造成前所未有的重创。大量人员丧生,1万处建筑被毁,包括供水、供电、通信、交通系统在内的核心基础设施遭到严重破坏。

基督城经历了艰难的救灾和复苏过程,位于繁华市中心的整个商业区关闭长达两年时间。然而不久,零售业者被转移到市内的钢制集装箱里开始营业,让这座城市重新焕发活力,并且随着人们开始逐步恢复常态,空出的区域也被改造成娱乐区。

View of a damaged building in the wake of the 2011 Christchurch earthquake

2011年的地震造成大量人员丧生,1万处建筑被毁,包括供水、供电、通信、交通系统在内的核心基础设施遭到严重破坏。

 

重塑城市形象

近十年后的今天,这座历史中心城市得到重建。然而,在这座人居城市,从事如此意义深远又雄心勃勃的重建工作,重建者必须从根本上进行反复思考,并采取创新方法。

该市的基础设施全部重建,涉及超过700个单独的建设项目。在联合机构SCIRT(Stronger Christchurch Infrastructure Rebuild Team)的带领下,该市计划在最短时间内恢复民用基础设施,包括重建超过600千米的下水管道、由114座新泵站伺服的超过100千米的供水管道以及130万平米的路面和144座桥梁。

“新建基督城大都采用玻璃和钢材……由于有了三维建模技术,现在可以随心所欲地选择绘图地点和施工地点,然后将这一切在现场进行组合。”

桥梁修复过程中全程使用钢材,新的支承结构采用钢梁作为支撑,裂缝采用不锈钢筋灌浆封堵,中央纪念牌楼的石柱嵌入钢材,地基采用钢制摇摆地基,在未来发生地震时提供保护作用。这种处理手段也给基督城许多被毁建筑的修复带来灵感。

抗震建筑的主体结构与传统设计相似,因此抗震部分可以整合到传统建筑结构。抗震部分采用具有高延展性和可更换的组件,使建筑物能够吸收多次震动带来的冲击,很容易恢复到震前状态。

在基督城,不仅诸如德勤总部大楼等新建建筑可以采用高级抗震组件(例如,地基部分采用可更换的基础隔震式支座),而且现有的传统建筑也可使用抗震式设计进行修复。

 

Alec Bruce是本地建筑设计事务所Wilkie + Bruce的负责人,该事务所出资360万美元支持诺克司教堂震后重建。这座教堂的原始构件可以追溯到1900年代之初,修复后采用灵活的钢制包覆构造,钢制包覆结构将整修后的木制内部包裹起来,对整个建筑结构形成防震保护。

“这是一座如此与众不同的城市,一座即刻城市,”Bruce说。”我们不像旧基督城那样,手工打造一座城市。在创新技术的引领下,我们正在建造一座由机器打造的城市。”

“新建基督城大都采用玻璃和钢材。大量钢材都在泰国和澳大利亚进行预制然后再运送进来。由于有了三维建模技术,现在可以随心所欲地选择绘图地点和施工地点,然后在现场进行组合。”

 

 

转向钢材

改造现有的历史建筑,在采用新的、抗震能力更强的建造技术的同时,尽量减少对居民的干扰,这成为一个严峻的挑战。由于对速度、精密协调以及抗震能力的需求,许多负责重建和改造项目的团队都转而使用钢材。

一个科研团队在分析基督城向钢制建筑解决方案过渡的过程中发现,这座城市先前主要依赖钢混结构。然而,该团队的报告提出,钢混结构已被证明“在发生重大事件之后,难以检查、维修和复原”。这个观点导致基督城在震后重建方法上发生转变。

在建筑材料的选择过程中,工程师的观点以及业主和租户的期望值起到重要的推动作用。在他们的脑海中有一个强烈的印象,认为2011年震后受损最少、修复性最高的建筑均为钢制建筑。

除此之外,其他因素还包括钢结构的快速安装及其高强度重量比,这也意味着它对地基施加的压力更少。由于基督城的土地状况不佳,这一点尤其重要。

上述综合因素促使基督城的重建建筑材料转向钢材,随着重建工作进入尾声,基督城隐约能够感受到在未来地震面前,这座由钢铁打造的熠熠生辉的新市中心将屹立不倒。

 

图片: iStock, Aurecon