Jedna země je v oblasti zvyšování odolnosti budov o desítky let napřed před zbytkem světa. Japonsko je světově proslulé svými budovami odolnými proti zemětřesení. Japonské budovy odolné proti zemětřesení jsou výdobytkem moderního inženýrství a dokázaly se vypořádat s mnoha silnými zemětřeseními, která by v jiných zemích měla katastrofální následky, protože tam na ně nejsou tak dobře připraveni.
Odolnost staveb je nyní důležitým tématem po celém světě. Ať už jde o záplavy v Evropě, lesní požáry v Austrálii, hurikány ve Spojených státech nebo stoupající hladinu moří v jižní Asii, architekti, inženýři a vlády vyvíjejí značné úsilí o ochranu infrastruktury před přírodními i člověkem způsobenými katastrofami.
Jak tedy docílíme toho, aby byla budova odolná proti zemětřesení podle japonského vzoru, a jak se mohou ostatní inspirovat ze zkušeností této země?
Proč je Japonsko lídrem v oblasti budov odolných proti zemětřesení?
Japonská dovednost navrhovat budovy odolné proti zemětřesení se zrodila především z nutnosti. Tento ostrovní stát leží na takzvaném tichomořském Ohnivém kruhu, v zóně, kde se pod sebe tlačí euroasijská, tichomořská a filipínská tektonická deska. Tento obrovský tlak pravidelně vede k uvolňování obrovské energie – výsledkem jsou zemětřesení, která zasahují japonské souostroví.
Japonsko trpělo zemětřeseními po celou svou historii, přičemž jedním z nejhorších bylo velké zemětřesení v Kantó v roce 1923. Zemětřesení dosáhlo síly 7,9 stupně Richterovy škály, zničilo Tokio a Jokohamu a zabilo více než 140 000 lidí.
Po druhé světové válce začala japonská vláda zavádět řadu stále přísnějších opatření, která nutila stavitele, aby budovali konstrukce odolné proti zemětřesení (to bylo důležité zejména proto, že se stavěly stále vyšší a vyšší budovy). Japonské normy pro budovy odolné proti zemětřesení jsou následující:
- Taishin: Jedná se o minimální požadavek na budovy odolné proti zemětřesení v Japonsku, který nařizuje, aby nosníky, sloupy a stěny měly minimální tloušťku, která odolá otřesům.
- Seishin: Další stupeň odolnosti proti zemětřesení v Japonsku, Seishin se doporučuje pro výškové budovy. Uplatňují se zde tlumiče, které pohlcují velkou část energie zemětřesení. V podstatě se jedná o vrstvy silných pryžových desek, které se umístí na zem pod základy, a tím pohlcují otřesy.
- Menshin: Jedná se o nejpokročilejší formu budov odolných proti zemětřesení v Japonsku, která je zároveň nejdražší. Samotná konstrukce budovy je od země izolována vrstvami olova, oceli a pryže, které se pohybují nezávisle na zemi pod sebou. Díky tomu se samotná budova i při těch nejsilnějších zemětřeseních pohybuje jen velmi málo.
Typické prvky japonské budovy odolné proti zemětřesení
V závislosti na umístění a účelu budovy mohou japonští architekti vybírat z mnoha dalších prvků zajišťujících odolnost proti zemětřesení, například:
- použití ocelové konstrukce v jádru budovy – na rozdíl od železobetonového jádra, které je běžné u staveb na Západě
- použití diagonálních tlumičů, ocelových nosníků a sloupů namísto betonových sloupů
- kyvadla v jádru nebo na střeše budovy
- tlumiče instalované mezi úrovněmi budovy
- síťové struktury, které pomáhají zpevnit budovu
- T-klouby vyrobené tak, aby se daly zlomit
- mnoho nových budov je také napojeno na systém včasného varování, který obyvatele varuje před blížícím se zemětřesením
- použití výklopných dveří, které otevřou více únikových cest
- krytá světla, která chrání osoby v případě výbuchu žárovek
3 příklady japonských budov odolných proti zemětřesení
Všechny budovy v Japonsku dnes musí splňovat přísné stavební předpisy týkající se odolnosti proti zemětřesení. Zde jsou tři příklady inovativních staveb, které tyto normy splňují:
- Tokijský mrakodrap
Tokijská věž Skytree je jednou z nejvyšších budov na světě a je považována za zcela odolnou proti zemětřesení. V základně stavby jsou použity seismické tlumiče, které jsou napojeny na centrální pilíř, jenž dokáže absorbovat otřesy při zemětřesení.
- Budova Shinjuku Mitsui
Na pohlcení síly zemětřesení je třeba myslet nejen u novostaveb. Například u budovy Shinjuku Mitsui, která se nachází rovněž v Tokiu, bylo na střechu mrakodrapu dodatečně namontováno několik 300tunových kyvadel. Kyvadla se při zemětřesení kývají dopředu a dozadu, což pomáhá vyrovnávat pohyb budovy ze strany na stranu.
Doporučujeme: Jaká je budoucnost mrakodrapů?
- „Plovoucí domy“ společnosti Air Danshin
Zdroj obrázku: New Atlas
Japonská společnost Air Danshin vytvořila unikátní řešení problému zemětřesení: levitaci! Funguje to následovně: obytné domy jsou vybaveny detektorem zemětřesení. Pokud zaznamená otřesy, kompresor vtlačí vzduch do prostoru pod budovou a zvedne ji o jeden až tři centimetry nad základy budovy. To zabrání otřesům budovy a pomůže tak předejít škodám.
Co se můžeme naučit od japonských budov?
Japonsko je na celém světě obdivováno pro své špičkové technické inovace v mnoha oborech, a pokud jde o odolnost infrastruktury, je rozhodně lídrem v oboru. Co se tedy mohou ostatní země, které čelí přírodním i člověkem způsobeným katastrofám, naučit od japonského přístupu k odolnosti vůči zemětřesení?
- Přísná regulace je zásadní: Jasné zákony o minimálních standardech odolnosti znamenají, že japonští stavitelé vědí, co musí zajistit. To také dává zákazníkům větší jistotu a důvěru.
- Inovace hrají klíčovou roli: Japonští konstruktéři neustále inovují, aby vytvořili ještě důmyslnější budovy odolné proti zemětřesení.
- Investice jsou rozhodující: Výstavba budovy odolné proti zemětřesení stojí až o 20 % více než standardní stavba. Z dlouhodobého hlediska však tento přístup majitelům šetří peníze, protože jsou jejich stavby při zemětřesení v bezpečí před poškozením.
Mohlo by se vám líbit: Přizpůsobení se efektu městského tepelného ostrova
Údržba odolných budov s PlanRadarem
Ať už navrhujete nové stavby v zóně ohrožené zemětřesením či přírodními katastrofami, nebo se chystáte budovy modernizovat tak, aby byly odolnější, budete muset zahrnout řadu konstrukčních prvků, které tato rizika zmírní. Údržba takových prvků je zásadní – a právě toto je oblast, se kterou vám může pomoci PlanRadar.
Tato cloudová aplikace, která je přístupná na mobilních zařízeních i počítačích, dává správcům budov možnost zobrazit si modely BIM dané stavby, identifikovat poškozená místa nebo oblasti, které je třeba modernizovat, a sledovat projekty modernizace budovy.
V dnešní době potřebuje každý majitel budovy zajistit, aby jeho nemovitost byla odolná – a připravená na měnící se svět, ve kterém jsou přírodní katastrofy stále častější. Ať už čelíte zemětřesení, záplavám, zvyšující se hladině moří nebo bouřím, PlanRadar může podpořit vaši strategii odolnosti budov.
