Как бамбук, используемый на протяжении тысячелетий в Южной Америке, революционизирует сейсмостойкое строительство

Когда в апреле 2016 года Эквадор потрясло землетрясение магнитудой 7,8, прибрежный город Манта пострадал от серьезных разрушений. Его оживленный торговый центр Тарки был полностью разрушен. Улицы города были покрыты глубокими трещинами, в которые провалились обломки кирпича и бетона от разрушенных зданий. Сегодня Манта в значительной степени восстановлена, но неожиданная часть наследия того землетрясения все еще остается видимой. В районе, который был эпицентром землетрясения, рыбный рынок возвышается под бамбуковым навесом у побережья. Там находятся туристический информационный центр, ресторан и пожарная станция, все построенные из бамбука. Фактически, по всему городу и окружающей провинции Манаби стоят сотни традиционных бамбуковых домов. «Все они были построены до землетрясения», — утверждает Пабло Хакоме Эстрелла, региональный директор по Латинской Америке и Карибскому бассейну Международной организации по бамбуку и ротангу (Inbar). «Они остались на ногах». Бамбук используется в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий в Южной Америке, Африке и Азии, и он в изобилии растет во многих странах этих регионов. Однако только недавно его сейсмостойкость начала признаваться благодаря растущему числу исследований и лабораторных испытаний на ударную прочность, которые показывают, что его замечательные природные свойства могут сделать его идеальным материалом для противостояния землетрясениям. Сегодня строительные проекты по всему миру, от Филиппин до Пакистана и Эквадора, стремятся использовать этот природный материал, который инженеры и архитекторы сравнивают со сталью. Жители побережья Эквадора обычно ждали, пока луна достигнет четверти, чтобы собрать бамбук, а затем отвезти его к морю для очистки и консервации, объясняет Хакоме Эстрелла. «Мы говорим, что у нас 10 000 лет истории бамбука», — утверждает он. Другие культуры также долгое время использовали бамбук для строительства крыш и других элементов интерьера. Несмотря на эту историю, потенциал бамбука не всегда был очевиден в Манаби. Хакоме Эстрелла рассказывает, что в 2000-х годах профессор архитектуры из Манты заметил, что пожарная служба города запретила строительство из бамбука, поскольку считала его горючим (что верно, но риск возгорания можно снизить с помощью огнезащитных обработок). Тогда он начал работать добровольным пожарным. «Он убедил их построить пожарную станцию из бамбука», — утверждает он. Эта станция с широкой сводчатой крышей, достаточно большой, чтобы вместить несколько эскалаторов и цистерн, пережила землетрясение 2016 года. «Природа создала его таким, чтобы он мог изгибаться», — объясняет Бхавна Шарма, доцент Университета Южной Калифорнии, чьи исследования сосредоточены на использовании бамбука в строительстве. Стебли бамбука (полые вертикальные стебли) легкие, что уменьшает массу конструкции, а исследования показывают, что пластичность, позволяющая им выдерживать сильные ветры, также позволяет им поглощать сейсмические удары. «Здания должны двигаться во время землетрясения», — утверждает Шарма. «Мы просто хотим контролировать, насколько сильно они смещаются». Исследование более 1200 зданий в Манаби, проведенное после землетрясения, показало, что в целом здания из железобетона пострадали больше, чем здания из дерева и бамбука, по словам Себастьяна Камински, инженера-строителя британской строительной консалтинговой компании Arup, который участвовал в этой миссии. Однако он отмечает, что в некоторых населенных пунктах тенденция была обратной, и добавляет, что данные, полученные после землетрясения, также следует интерпретировать с осторожностью. В данном случае, например, они были собраны через несколько недель после события, когда многие здания уже были снесены. В настоящее время в рамках проекта, запущенного в 2021 году Inbar и Испанским агентством международного сотрудничества в целях развития, в Манаби, эквадорской провинции, где находится Манта, построено сотни новых домов из бамбука. Кроме того, около 200 студентов Университета Манаби прошли обучение техникам строительства из бамбука, таким как обработка стеблей и сборка панелей. По словам Хакоме Эстрелла, строительство дома с двумя комнатами обходится менее чем в 20 000 долларов США, что сопоставимо со стоимостью дома, построенного из более традиционных материалов. «У нас есть поговорка: это дерево мудрецов», — говорит он, имея в виду бамбук. «Этот материал кажется очень интересным», — комментирует Лопес. «Потому что это был момент, когда изменение климата стало предметом дискуссий». Бамбуковые леса растут невероятно быстро и действуют как поглотители углерода, поглощая больше углерода, чем выделяют. Таким образом, строительство из бамбука вместо таких материалов, как бетон и сталь, может значительно снизить углеродный след сооружения. Кроме того, он экономичен и доступен во многих странах. «Часть привлекательности бамбука заключается в его преимуществах для восстановительного лесоводства, а также в устойчивости, которую он обеспечивает с точки зрения экономического и социального равенства», — утверждает Шарма. С 2014 года Base Bahay построила более 800 домов в 10 общинах Филиппин, начиная с региона Бикол, который ежегодно подвергается ударам тайфунов. Дома строятся из стенок из композитного бамбука, системы, непосредственно вдохновленной бахареке, в которой бамбуковые панели соединяются сеткой и покрываются цементом или известью. Хотя дома выдержали множество тайфунов, они еще не подвергались сильным землетрясениям, объясняет Лопес. Треугольная форма бамбуковых панелей обеспечивает стабильность во время землетрясений, которые распространяются по горизонтали, а соединения внутри стен поглощают ветры тайфуна, как и сейсмическую энергию. «Он достаточно легкий, чтобы выдержать землетрясение, и достаточно тяжелый для циклона», — утверждает Лю Кэвэй, инженер Inbar, который работал над разработкой этой технологии. «Архитекторы всегда будут говорить, что натуральный бамбук — это дар природы. Потому что природа создала эти растения с полым строением». Когда я посетил лабораторию Base Bahay в центре Манилы, столицы Филиппин, в феврале 2025 года, Лопес и я спокойно прогулялись. Мы прошли мимо исследователей из филиппинских и британских университетов, которые проводили испытания на собранных бамбуковых растениях, а также на обработанном бамбуке: продуктах, спрессованных в стандартные формы и размеры, как дерево. Лопес и его коллеги на протяжении многих лет публиковали многочисленные статьи о сейсмическом поведении бамбука. Помимо своей работы в Колумбии и на Филиппинах, они внесли вклад в усилия по стандартизации норм строительства с использованием бамбука на мировом уровне. Однако включение бамбука в стандартизированные строительные нормы по-прежнему остается сложной задачей. В отличие от изготовленных из дерева продуктов, необработанные стебли натурального бамбука трудно стандартизировать, поскольку они различаются по размеру и форме, несмотря на схожие структурные характеристики. «Просто обрабатываешь и готово», — утверждает Лопес. «Мы используем то, что дает нам природа». Тем не менее, после землетрясения в Колумбии в 1999 году всемирно признанная Международная организация по стандартизации (ISO) приняла строительные нормы для бамбука. Последний кодекс, опубликованный в 2021 году, «по-прежнему остается актуальным эталоном», отмечает Камински, который участвовал в его разработке. Правительства Перу, Эквадора, Бангладеш, Индии и Мексики также разработали национальные кодексы по бамбуку, а Филиппины и Непал находятся в процессе их разработки, добавляет он. Как и любой другой материал, поведение бамбуковых конструкций во время землетрясения зависит от качества их проектирования, строительства и обслуживания, утверждает Камински. «Если какой-либо из этих аспектов не выполняется, бамбуковые конструкции могут быть столь же уязвимы [для землетрясений], как и конструкции из других материалов», — объясняет он. Он добавляет, что преимущества традиционных бамбуковых конструкций заключаются в их легкости, что снижает сейсмическую силу, их способности поглощать энергию и системе крепления столбов. «По сути, поскольку они, как правило, легкие, их обрушение представляет меньший риск для безопасности жильцов». Камински отмечает, что, по его опыту, сообщества обычно доверяют сейсмостойкости бамбука, но не его долговечности, поскольку они знакомы с традиционными конструкциями, которые не проходят полную обработку для защиты от насекомых и проникновения воды. «Всегда важно обрабатывать и поддерживать его в сухом состоянии», — заключает он. «Все было очень хорошо скреплено, чтобы не раскачивалось». Затем Лари начал проектировать очень недорогие бамбуковые дома в Пакистане: глинобитные конструкции с бамбуковыми крышами и бамбуковыми вставками в стенах, которые зависели исключительно от местных материалов и исключали необходимость в стали. Эти сооружения использовались в качестве убежищ после наводнений 2022 года, в результате которых треть территории Пакистана оказалась под водой. В 2023 году Лари получил золотую медаль Королевского института британских архитекторов в признание его гуманитарной деятельности в области архитектуры. Лари утверждает, что вместе с исследователями из Пакистанского университета инженерии и технологий NED в 2021 году он подверг полномасштабную модель этих конструкций испытанию на вибрационном столе, имитируя силу землетрясения магнитудой 7,2, которое произошло в Кобе, Япония, в 1995 году. Конструкция выдержала 100% силы этого землетрясения, затем 200% и 250%. «Ничего не случилось», — вспоминает Лари. «Попадая в природную среду, вы чувствуете себя более комфортно». Эта статья была опубликована на сайте BBC Future. Оригинал на английском языке можно прочитать здесь. Нажмите здесь, чтобы прочитать другие статьи BBC News Mundo. Подпишитесь здесь на нашу новую рассылку, чтобы каждую пятницу получать подборку лучших материалов недели. Вы также можете следить за нами на YouTube, Instagram, TikTok, X, Facebook и в нашем канале WhatsApp. И не забывайте, что вы можете получать уведомления в нашем приложении. Загрузите последнюю версию и активируйте их.