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零下60℃極寒的西伯利亞,建“好房子”有多難?竟讓中俄聯合研究

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5月20日的中俄聯合聲明中,有一個細節非常有意思,兩國將開展寒冷地區“好房子”聯合研究。在全城探秘印象中,這是國際上首次由兩個大國專門針對極寒地區住房問題開展合作。



不過,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以及中國東北地區,原本就是全世界最寒冷的兩個地方。

尤其是西伯利亞地區,當地冬季之漫長遠超很多人想象,從10月持續到次年4月,這意味著一年之內有長達7個月都是寒冷的冬天,占比超過一半。

那么,西伯利亞地區到底有多寒冷?



區域內的薩哈共和國,冬季平均氣溫在零下40℃到零下50℃之間,位于北緯62度的雅庫茨克則是世界上最冷的城市,冬天溫度常年在零下五六十攝氏度。而著名的奧伊米亞康村更是在1933年2月6日曾測得零下67.7℃的極端低溫,至今仍是人類永久居住點的最低溫度紀錄。

在這里,水銀溫度計會徹底失效,手機電池在零下40℃時幾乎瞬間沒電,人類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,西伯利亞堪稱全世界人口最稀少的地方之一,其面積雖然高達1300萬平方公里,比除俄羅斯之外世界上任何一個國家都大,但人口卻只有3800萬,每平方公里不到3個人。

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1493米,雅庫茨克地下的永久凍土厚度也超過300米。

很明顯,在西伯利亞地區的永久凍土上建房子,如果跟在其他地區的城市里那樣直接打地基是不行的,我們都知道,人們日常生活要生火做飯、要取暖,時間長了,散發的熱量就會慢慢融化下方的凍土,地基就會塌陷,房子就會傾斜。



最初,西伯利亞地區的土著居民,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,方便隨時遷徙。他們往往不會在一個地方長期居住,所以不存在上述問題;

即使定居下來后,涅涅茨人也發明了半地穴式房屋,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,隨時應對,關鍵是建設成本也非常低,換個地方重建并不難,所以凍土問題也不明顯。



但是,隨著俄羅斯人逐漸擴張到這里并修建了大量定居點,尤其是當大規模移民到來,伴隨著大規模的建設時,凍土問題就出現了!

1960年代,蘇聯在西伯利亞進行大規模工業化建設時就吃過這個大虧。

彼時,不少建筑都是按照傳統方式直接建在凍土上,結果不到十年,這些建筑就出現了地基下沉、墻體開裂甚至整棟建筑傾斜等情況,有的墻面出現寬達數十厘米的裂縫,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,以保證地基穩定,同時,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,讓房子的熱量無法傳導到下方的凍土,從而保持地基穩定。

如今,西伯利亞城市里的絕大多數建筑都是這么建起來的。



其次要面對的,就是取暖。

在西伯利亞地區建房子,解決了永久凍土問題也不意味著高枕無憂,極端的低溫同樣也是嚴峻挑戰。

為了隔開西伯利亞地區冬季零下數十攝氏度的極寒環境,當地建筑的墻體厚度至少要50厘米以上,窗戶必須是三層甚至四層中空玻璃。傳統的薩哈族木屋更夸張,原木墻體厚度能達到70厘米。



此外還有供暖問題。農村就不說了,需要提前準備15到20立方米的木柴,城市的集中供暖,管道維護也是問題,如果埋在地下,一旦被凍裂,基本上無法維修,所以當地所有供水、供暖和下水管道都不埋在地下,而是架設在地面之上,用厚厚的保溫材料包裹起來。



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

更關鍵的是,這些曾經的“好房子”,如今也逐漸“扛不住”西伯利亞的永久凍土和極寒環境了!

一方面,西伯利亞大部分的建筑,都修建于上世紀六十到八十年代的蘇聯時期,距今已經有四五十年,不僅房子本身老化嚴重,配套的供暖管道也存在腐蝕問題,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。過去數十年,西伯利亞平均氣溫持續爬升,導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,很多建筑出現地基下沉、墻體開裂、管道變形等情況。

數據顯示,俄羅斯西伯利亞地區如今已有超過40%的凍土區建筑結構受損,單單是伊爾庫茨克市,就有超過400棟修建于1960-1970年代的大型板樓需要改造。

看到這里,估計大部分人已經明白,這次中俄聯合聲明提到兩國開展寒冷地區“好房子”聯合研究、加強“城市基礎設施生命線安全工程”以及城市更新的核心意義所在。



一方面,西伯利亞地區的極寒環境不僅意味著低溫,還意味著要在這里進行大規模基建,面臨著凍土、能源、材料、結構等多重極其復雜的系統性難題。而近些年俄羅斯受經濟以及技術限制,自身基建能力有限,難以獨自完成大量建筑的更新。

另一方面,在過去數十年,中國的基建實力,尤其是在高寒地區的基建能力取得飛速進步。比如青藏鐵路、川藏鐵路等青藏高原大規模基建工程的修建,讓中國在凍土工程的建設方面積累了全球領先的技術和經驗。



當然,在全城探秘看來,中俄在寒區建筑領域的聯手與交流,并不僅僅為著眼于俄羅斯西伯利亞地區,還能為其他高緯度國家的基建提供解決方案,甚至在全球變暖的大背景下,為未來北極地區的開發展現更多可能;

加油!

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