Egyre pusztítóbb földrengések jöhetnek

Az építészet mindig a kor stílusára és kihívásaira igyekezett választ adni évszázadokkal ezelőtt és most is. A Japán-szigetek nem a legszerencsésebb hely a szeizmikus aktivitások terén, legnagyobb városaik mind a hírhedt Tűzgyűrűn – a Pacifikus-hegységrendszer gyakori vulkanikus aktivitásáról és erőteljes földrengéseiről híres – fekszenek, ezért mindig is probléma volt a szigetország lakóinak életük és értékeik védelme a természet erőivel szemben.

Az építészek régóta igyekeztek megoldást találni a problémára, miként tudnának a folyton fejlődő városképek mögött észrevétlenül elrejteni olyan újításokat, amelyek megvédik az épületeket és az emberéleteket. Japán fővárosa, Tokió ismert hatalmas felhőkarcolóiról, ami merész húzásnak tűnhet egy földrengések által sújtott zónában, mégis, amikor megérkezik a csapás, a tornyok a föld rengéseivel együtt „táncolnak”.

Tokió, a tízmilliós epicentrum

A BBC cikkében Jun Sato, a Tokiói Egyetem professzora arról mesélt, hogy nem csupán a százméteres felhőkarcolóknak, de az egyszerű épületeknek és házaknak is földrengésbiztosnak kell lenniük. Az ellenállást két szintre bontják a szakemberek.

Első körben a kisebb földrengéseket kell eltűrnie az adott épületnek, amivel minden, ember alkotta létesítmény legalább három-négy alkalommal szembenéz élete során Japánban. Ezen a szinten az épületnek annyira stabilnak kell lennie, hogy egy karcolás nélkül megússza a természeti katasztrófát. Amint bárminemű javításra szükség van, az azt jelenti, az adott konstrukció nem elég stabil.

A második szint a nagy méretű földrengésekkel való harc, amilyen most Törökországban is pusztított. A meghatározott alapeset ebben az 1923-as, 7,9-es erősségű nagy kantói földrengés, amely földig rombolta Tokiót és Yokohamát. Akkor több mint száznegyvenezren haltak meg. Az ilyen horderejű rengéseknél az épület megóvása másodlagos szemponttá válik, a cél, hogy olyan sérülésekre minimalizálják a pusztítást, ami nem követel életeket.

Úgy tervezünk épületeket, hogy emberéleteket óvjunk vele… Ez a minimumkövetelmény

– meséli Ziggy Lubkowski, a Londoni Egyetem szeizmikusspecialistája a BBC-nek.

A kulcs a siker mögött az, hogy a földrengések által elszabadított hihetetlen szeizmikus aktivitást képes legyen az adott épület elviselni és elnyelni. Jun Sato, a Tokiói Egyetem professzora úgy fogalmaz:

Amikor egy épület képes elnyelni mindazt az energiát, amit egy földrengés felszabadít, akkor nem omlik össze.

Erre találták fel az úgynevezett szeizmikus szigetelést. Ez lehet nagyon komplex technológia, de akár olyan egyszerű is, mint a 30-50 cm vastagságú gumitömbök. Az épületek alapjait így készítik el, hogy képes legyen elnyelni a rezgéseket. Míg a kisebb, egyszerűbb épületeknél ez megoldást jelenthet, a felhőkarcolóknál sokszor mozgáscsillapítókat helyeznek el a szintek között, hogy biztosítsák a stabilitást.

Egy magas épület esetében a kilengés akár 1,5 méter is lehet, de ha bizonyos szinteken csillapítókat helyezünk el – mondjuk minden második emeleten egészen az épület csúcsáig –, képesek vagyunk nagymértékben csökkenteni a mozgást, ezzel megóvva a felépítményt az esetleges károsodástól

– magyarázza Ziggy Lubkowski.

A mozgáscsillapítók leginkább biciklipumpákra hasonlítanak, amelyeket folyadékkal töltenek fel a szakemberek. Ahogy a szivattyú összenyomódik, elkezdi a folyadékot préselni, de némi belső mozgás még történik benne. A mozgáscsillapítók átvesznek valamennyit a földrengés okozta szeizmikus erőkből, csökkentve ezzel az épület rezgéseit.

Technológia és stílus

A csillapítókon túl szintén nagy figyelmet fordítanak az építészek a megfelelő dizájnra. A forma egyszerűsége sokat tud segíteni a technológiai vívmányok mellett. Ha egy épület minden szintje egyforma magasságú, illetve az oszlopok is egyenletes rácsközzel helyezkednek el, sokkal jobban fog teljesíteni egy földrengés során. Ebben az igazi nehézség az, hogy képesek legyenek megtalálni az építész kreativitása és a mérnök technológiai megközelítése között az arany középutat.

Norihiro Ejiri, a tokiói Ejiri Structural Engineers cég megbízott igazgatója úgy fogalmaz:

Mindig sok a nézeteltérés köztünk. Szerencsére Japánban az építészek szintén képzettek a földrengések terén, így a mérnökök és a tervezők képesek megtalálni a közös hangot.

A Tokyo Skytree a világ második legnagyobb épülete, amely már ebben a szemléletben épült. A központi pillért szeizmikus mozgáscsillapítókkal rögzítették, stílusa neo-futurisztikus, miközben egy tradicionális japán pagoda hatását kelti. A modern technológia és a megfelelő, mégis különleges dizájn az építész kreatív gondolatiságának és a mérnök biztonsági elvárásainak tökéletes metszete,

Jun Sato régóta foglalkozik azzal, hogy egészséges összhangba tudja hozni a földrengésbiztos technológiát a kreatív látványtervezéssel. Amikor az építészekkel egyeztet a tervekről, mindig keresi a megoldást, miként harmonizálható a dizájn a szeizmikus elemekkel. Van, hogy a padlóval hozza összhangba, máskor átlátszó és áttetsző elemekkel vegyíti, megint máskor geometriai formákban találja meg a földrengésbiztos technológia helyét.

A szeizmikus aktivitások elleni harc nem ér véget ennyivel. Ahogy az idő halad, lehetséges, hogy egyre erősebb és pusztítóbb földrengések is lesznek, így a mérnökök és az építészek közös munkája, hogy a technológia fejlesztésével egyre ellenállóbb és biztonságosabb épületeket tervezzenek az egyszerű lakóházaktól egészen a szuperóriás felhőkarcolókig.

(Borítókép: A Tokyo Skytree épülete 2022. január 7-én. Fotó: Kyodo News / Getty Images)