Je jedna krajina, ktorá je v oblasti odolnosti svojich budov o desaťročia pred zvyškom sveta. Japonsko je svetoznáme svojimi budovami odolnými proti zemetraseniu. Japonské budovy odolné voči otrasom zeme pomohli vďaka moderným technickým vymoženostiam tejto krajine zvládnuť mnohé silné zemetrasenia, ktoré by v iných, menej pripravených krajinách mali dozaista katastrofálne následky.
Problematika odolnej výstavby je v súčasnosti jednoznačne na zozname priorít na celom svete. Či už sú to záplavy v Európe, lesné požiare v Austrálii, hurikány v Spojených štátoch alebo stúpajúca hladina morí v južnej Ázii, architekti, inžinieri a vlády urýchľujú úsilie o ochranu infraštruktúry pred prírodnými pohromami a katastrofami spôsobenými človekom.
Ako teda môžeme zabezpečiť odolnosť budov proti zemetraseniu, podľa japonského prístupu a čo sa môžu iné krajiny naučiť zo skúseností tejto krajiny?
Prečo je Japonsko lídrom v oblasti budov odolných voči zemetraseniu?
Japonská zručnosť pri navrhovaní budov odolných voči zemským otrasom vychádza najmä z nevyhnutnosti. Ostrovný štát sa nachádza na tzv. tichomorskom ohnivom venci, v zóne, kde na seba narážajú euroázijská, tichomorská a filipínska tektonická doska. Tento obrovský tlak pravidelne spôsobuje uvoľňovanie obrovskej energie, čo vedie k zemetraseniam na súostroví.
Japonsko počas svojej histórie trpelo mnohými zemetraseniami, pričom jedným z najhorších bolo Veľké zemetrasenie Kanto v roku 1923. Zemetrasenie dosiahlo 7,9 stupňa Richterovej stupnice, zničilo Tokio a Jokohamu a zabilo viac ako 140 000 ľudí.
Po druhej svetovej vojne japonská vláda zaviedla sériu čoraz prísnejších opatrení, aby prinútila staviteľov vytvárať konštrukcie odolné proti zemetraseniu (bolo to obzvlášť dôležité najmä kvôli stále vyšším budovám). Japonské normy pre budovy odolné voči zemetraseniu sú nasledovné:
- Taišin: Ide o minimálnu požiadavku na budovy odolné voči zemetraseniu v Japonsku, ktorá stanovuje, že nosníky, stĺpy a steny musia mať predpísanú minimálnu hrúbku, aby boli odolné voči otrasom.
- Seišin: Ďalšia úroveň budov odolných proti zemetraseniu v Japonsku, Seišin, sa odporúča pre výškové budovy. Využíva tlmiče, ktoré absorbujú veľkú časť energie otrasov. V podstate ide o vrstvy hrubých gumových tabúľ, ktoré sa umiestnia pod základy budovy a absorbujú otrasy.
- Menšin: Ide o najpokročilejšiu formu budov odolných proti zemetraseniu v Japonsku, ktorá je zároveň aj najdrahšia. Samotná konštrukcia budovy je izolovaná od zeme vrstvami olova, ocele a gumy, ktoré sa pohybujú nezávisle od zeme pod ňou. To znamená, že samotná budova sa pohybuje len veľmi málo – dokonca aj počas najsilnejších otrasov.
Štandardné prvky odolnosti voči zemetraseniu v japonských budovách
V závislosti od umiestnenia a účelu budovy si japonskí architekti môžu vybrať z mnohých ďalších prvkov odolných proti zemetraseniu, ktoré okrem iného zahŕňajú:
- Využitie oceľového rámu v jadre budovy – na rozdiel od železobetónového jadra, ktoré je bežné v západných stavbách
- Použitie diagonálnych tlmičov, oceľových nosníkov a stĺpov namiesto betónových pilierov
- Kyvadlá v jadre alebo na streche budovy
- Tlmiče inštalované medzi jednotlivými úrovňami budovy
- Sieťové konštrukcie na spevnenie budovy
- T-kusy pripravené na zlomenie
- Mnohé nové budovy sú tiež napojené na systém včasného varovania, ktorý upozorňuje obyvateľov na blížiace sa zemetrasenie
- Používanie odpadávajúcich dverí, ktoré poskytujú viac možností úniku
- Kryté svietidlá na ochranu osôb v prípade výbuchu žiaroviek
3 príklady japonských budov odolných voči zemetraseniu
Všetky budovy v Japonsku musia v súčasnosti spĺňať prísne stavebné predpisy odolnosti voči otrasom. Tu sú tri príklady inovatívnych štruktúr, ktoré spĺňajú tieto normy:
- Tokyo Skytree
Mrakodrap Tokyu Skytree je jednou z najvyšších budov na svete a predpokladá sa, že je úplne odolný voči zemetraseniu. Využíva seizmické tlmiče v základoch konštrukcie pripojené k centrálnemu pilieru, ktorý dokáže absorbovať otrasy spôsobené zemetrasením.
- Budova Shinjuku Mitsui
Na pohlcovanie sily zemetrasenia netreba myslieť len pri novostavbách. Na príklade budovy Shinjuku Mitsui, ktorá sa tiež nachádza v Tokiu, bolo na strechu mrakodrapu dodatočne namontovaných niekoľko 300-tonových kyvadiel. Kyvadlá sa počas zemetrasenia kývajú dopredu a dozadu, čo pomáha vyrovnávať pohyb budovy zo strany na stranu.
Odporúčame: Aká je budúcnosť mrakodrapov?
- Plávajúce domy spoločnosti Air Danshin
Zdroj obrázku: New Atlas
Japonská spoločnosť Air Danshin vytvorila jedinečné riešenie problému zemetrasení: levitáciu! Obytné domy sú vybavené detektorom zemetrasenia. Ak zaznamená otrasy, kompresor vtlačí vzduch do priestoru pod budovou a zdvihne ju o jeden až tri centimetre od úrovne základov. To znemožňuje otrasy budovy, a tým pomáha predchádzať jej poškodeniu.
Čo sa môžeme naučiť z japonských budov?
Japonsko je na celom svete obdivované pre svoje špičkové inovácie vo viacerých oblastiach, a pokiaľ ide o odolnosť infraštruktúry, je určite ďaleko pred ostatnými. Čo sa teda môžu iné krajiny, ktoré čelia prírodným pohromám a katastrofám spôsobeným človekom, naučiť z japonského prístupu k odolnosti voči zemetraseniam?
- Prísna regulácia je dôležitá: Jednoznačné zákony o minimálnych normách odolnosti znamenajú, že japonskí stavitelia vedia, čo majú spĺňať. Takéto prostredie tiež poskytuje zákazníkom väčšiu istotu a dôveru.
- Inovácie sú nevyhnutné: Japonskí konštruktéri neustále inovujú svoje postupy, aby vytvorili ešte dômyselnejšie budovy odolné proti zemetraseniu.
- Investície sú rozhodujúce: Náklady na stavbu budovy odolnej voči zemetraseniu sú až 20 % vyššie ako pri štandardnej stavbe. Z dlhodobého hľadiska však tento prístup šetrí majiteľom peniaze, pretože ich budovy sú pri zemetrasení v bezpečí pred poškodením.
Mohlo by vás zaujať: Ako sa prispôsobiť efektu mestských tepelných ostrovov
Zabezpečovanie odolnosti budov s aplikáciou PlanRadar
Či už navrhujete nové stavby v zóne ohrozenej zemetrasením alebo prírodnou katastrofou, alebo chcete svoje budovy modernizovať, aby boli odolnejšie, musíte do nich zahrnúť rôzne konštrukčné prvky na zmiernenie týchto rizík. Udržiavanie týchto funkcií je veľmi dôležité – a práve tu vám pomôže aplikácia PlanRadar.
Cloudová aplikácia, ktorá je dostupná na mobilných zariadeniach aj počítačoch, umožňuje správcom budov zobraziť BIM modely stavby, identifikovať všetky oblasti, ktoré boli poškodené alebo ktoré potrebujú modernizáciu, a v neposlednom rade monitorovať projekty zamerané na vylepšenie budovy.
Každý majiteľ budovy dnes musí zabezpečiť, aby jeho nehnuteľnosť bola odolná a pripravená na meniaci sa svet, v ktorom sa prírodné katastrofy vyskytujú stále častejšie. Či už čelíte zemetraseniu, záplavám, zvyšovaniu hladiny mora alebo búrkam, PlanRadar môže podporiť vašu stratégiu odolnosti.
