ژاپن چگونه بیش از یک قرن را صرف مقاوم‌سازی در برابر زلزله کرد؟

کارشناسان در ژاپن که یکی از زلزله‌خیزترین کشور‌های جهان است، سال‌ها تلاش کرده‌اند که شهر‌ها را با ترکیبی از دانش باستانی و نوآوری‌های مدرن در برابر زلزله‌ها مقاوم کنند.

کد خبر: ۳۳۷۱۵

تاریخ انتشار: ۱۹ دی ۱۴۰۲ - ۰۳:۰۰

مخاطب 24- پس از زلزله‌ای به بزرگی ۷.۵  که روز اول سال ۲۰۲۴ شهرهای سواحل غربی ژاپن را لرزاند، صحنه‌هایی از ساختمان‌هایی که به آوار تبدیل شده‌اند، در سراسر جهان پخش شد.

پس از این زلزله، مقام‌های ژاپنی گفتند که دست‌کم ۲۷۰ خانه در استان ایشیکاوا ویران شده؛ اگرچه آمار نهایی احتمالا بسیار بیشتر است. با این حال، آنچه توجه جهان را به خود جلب کرد، این بود که زلزله‌هایی با قدرت مشابه در سایر نقاط جهان اغلب تخریب‌های بسیار بیشتری به بار می‌آورند. به عنوان مثال، زلزله کشمیر در سال ۲۰۰۵ به بزرگی ۷.۶ به فرو ریختن بیش از ۳۰ هزار ساختمان منجر شد.

خبرگزاری سی ان ان در گزارشی به این موضوع پرداخت که ژاپن، به عنوان یکی از زلزله‌خیزترین کشورهای جهان، چگونه برای مقاوم‌سازی ساختمان‌هایش در برابر آسیب‌های ناشی از زمین‌لرزه یک قرن زمان صرف کرد.

به گفته رابرت گلر، استاد بازنشسته زلزله‌شناسی دانشگاه توکیو، استان ایشیکاوا ممکن است از قوانین ساختمان‌سازی تخطی کرده باشد اما نتایج کلی نشان می‌دهد که ساختمان‌های مدرن در ژاپن بسیار خوب عمل می‌کنند. او تاکید کرد: «در بیشتر مناطقی که زلزله اخیر ژاپن آن‌ها را لرزاند، خانه‌ها حتی اگر آسیب دیدند، به طور کامل فرو نریختند.»

این کارشناس اضافه کرد که معماران، مهندسان و برنامه‌ریزان شهری در ژاپن سال‌ها تلاش کرده‌اند شهرها و روستاها را از طریق ترکیبی از خرد باستانی، نوآوری‌های مدرن و قوانین ساختمانی، در برابر زلزله‌ها مقاوم کنند.

ژاپن در سال‌های گذشته استفاده از میراگرها در مقیاس بزرگ را که مانند آونگ‌هایی در آسمان‌خراش‌ها می‌چرخند و برای کاهش لرزش‌های ناشی از باد یا زلزله در ساختمان‌های بلند به کار می‌روند، تجربه کرده است. استفاده از این سیستم فنرها یا بلبرینگ‌ها به ساختمان‌ها اجازه می‌دهند هنگام بروز زلزله، مستقل از پایه‌هایشان تاب بخورند [میراگر از انتقال مستقیم نیروی واردشده از طریق زلزله به پی ساختمان و سازه جلوگیری می‌کند و مقاومت سازه را در برابر زلزله‌های شدید، افزایش می‌دهد].

این فناوری از زمان زمان زلزله بزرگ کانتو که سال‌ها پیش بخش‌های بزرگی از توکیو و یوکوهاما را لرزاند، پیشرفت‌های چشمگیری داشته است.

نوآوری‌ها در حوزه کاهش آسیب‌های ناشی از زمین‌لرزه اغلب بر یک ایده ساده اما مهم تمرکز دارند و آن این است که «انعطاف‌پذیری» به سازه‌ها بیشترین شانس بقا را می‌دهد.

مهو مازریو، دانشیار معماری و شهرسازی در موسسه فناوری ماساچوست، در این زمینه به سی‌ان‌ان گفت: «ساختمان‌های زیادی به ویژه بیمارستان‌ها و مراکز اداری مهم، روی این لاستیک‌ها (بلبرینگ‌ها) قرار دارند که باعث می‌شود ساختمان هنگام بروز زلزله بتواند به طرز ایمنی تکان بخورد.»

به گفته او، از نظر مفهومی، همه‌چیز از این ایده ریشه می‌گیرد که به جای مقاومت در برابر حرکت زمین، به ساختمان اجازه داده شود با آن حرکت کند؛ این همان اصلی است که قرن‌ها به شیوه‌های مختلف در ساختمان‌سازی ژاپن استفاده شده است.

استفاده از این تکنیک سبب شد بسیاری از معابد چوبی و سنتی ژاپن از زلزله‌هایی که در این کشور رخ داد، جان سالم به در ببرند؛ آن هم در زمانی که از دانش مدرن و معماری به مفهوم امروزی خبری نبود. به عنوان مثال، معبد ۵۵ متری توجی که در قرن هفدهم در نزدیکی کیوتو ساخته شد، یکی از ساختمان‌هایی است که به طرز عجیبی از زلزله بزرگ هانشین در سال ۱۹۹۵ متاثر نشد؛ در حالی که بسیاری از ساختمان‌های مجاورش فرو ریختند.

معماری سنتی ژاپن با معماری کشورهای همسایه‌اش کره و چین شباهت زیادی دارد؛ اگرچه میزان وقوع زلزله در این کشور متفاوت است و همین باعث شده است که ژاپنی‌ها برای مقاوم‌سازی ساختمان‌هایشان از روش‌های خلاقانه‌تری استفاده کنند.

اگرچه این کشور تا دهه ۱۹۶۰ محدودیت ارتفاع ۳۱ متری را برای ساختمان‌سازی اعمال کرد تا خطرات ناشی از بلایای طبیعی را کاهش دهد، در سال‌های بعدی به معماران اجازه داده شد ساختمان‌های بلندتری طراحی کنند.

طبق داده‌های شورای ساختمان‌های بلند و زیستگاه شهری، ژاپن امروز بیش از ۲۷۰ ساختمان بالاتر از ۱۵۰ متر دارد و پنجمین کشور دارای ساختمان‌های بلند در جهان محسوب می‌شود.

معماران در ژاپن امروزه با استفاده از اسکلت‌های فولادی که انعطاف‌پذیری را به بتن بسیار سخت می‌افزاید و همچنین به کار گرفتن وزنه‌هایی در مقیاس بزرگ و سیستم‌های ایزوله پایه (مانند یاتاقان‌های لاستیکی) که به عنوان ضربه‌گیر عمل می‌کنند، جسارت بیشتری پیدا کرده‌ند.

یک شرکت ساختمان‌سازی جدید ژاپنی ادعا می‌کند که ویژگی‌های طراحی مقاوم در برابر زلزله‌‌ــ از جمله میراگرهای مقیاس بزرگ‌ــ به شرکت‌ها اجازه می‌دهد در صورت وقوع لرزه‌ای حتی تا به بزرگی ۹، همچنان سر پا بمانند و آسیب نبینند.

با این حال برای بسیاری از مناطق ژاپن که آسمان‌خراش‌ ندارند، مقاومت در برابر زلزله بیشتر در مورد حفاظت از ساختمان‌هایی با کاربری روزمره مانند خانه‌ها، مدارس، کتابخانه‌ها و فروشگاه‌ها است. در این راستا، موفقیت ژاپن در ساختن خانه‌های مقاوم یک موضوع مهم اجتماعی و سیاسی است.

با توجه به اهمیت مقاوم‌سازی در برابر زمین‌لرزه، دانشکده‌های معماری ژاپن برای اولین بار اعلام کرده‌اند که دانشجویان این کشور هم در زمینه طراحی و هم در مهندسی آموزش می‌بینند.

مقام‌های ژاپنی سال‌ها به دنبال این بودند که از هر زمین‌لرزه بزرگی که این کشور با آن روبرو شده است، عبرت بگیرند. آن‌ها با بررسی‌های دقیق و به‌روزرسانی مقررات ساختمانی تلاش کرده‌اند مانع تخریب ساختما‌ن‌های بیشتر در آینده شوند. این روند دست‌کم به قرن ۱۹ برمی‌گردد؛ زمانی که تخریب گسترده ساختمان‌های جدید آجری و سنگی به سبک اروپایی در زلزله ۱۸۹۱ و زلزله بزرگ کانتو در سال ۱۹۲۳ به ایجاد قوانین جدیدی در مورد برنامه‌ریزی شهری و ساختمان‌سازی منجر شد.

تکامل جزئی مقررات ساختمانی تا قرن بیستم ادامه یافت اما کدی به نام «شین تای‌شین» یا اصلاحیه استاندارد ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله که در سال ۱۹۸۱ معرفی شد، یک نقطه عطف به شمار می‌رفت.

در این قانون با تعیین الزام‌های سختگیرانه‌تر برای ساختمان‌های جدید، فروش خانه‌هایی که مطابق با استانداردهای قبل از ۱۹۸۱ ساخته شده‌اند، بسیار سخت‌تر و بیمه آ‌ن‌ها گران‌تر است.

پس از این تلاش‌ها، اولین آزمایش واقعی مقررات ساختمانی سختگیرانه در سال ۱۹۹۵ انجام شد؛ یعنی زمانی که زلزله بزرگ هانشین به تخریب گسترده در بخش جنوبی استان هیوگو منجر شد. در آن زمان، بر اساس اعلام مرکز جهانی برای کاهش و بازیابی بلایا، ۹۷ درصد از ساختمان‌های فروریخته قبل از سال ۱۹۸۱ ساخته شده بودند.

زمین‌لرزه ۱۹۹۵ جرقه‌ مقاوم‌سازی ساختمان‌های قدیمی در سراسر ژاپن را روشن کرد و مقام‌های شهری از طریق اختصاص یارانه، به مقاوم کردن ساختمان‌ها کمک کردند. این نوآوری در دهه‌های پس از آن ادامه داشته است و معماران ژاپنی اغلب در طراحی لرزه‌ای پیشروند.

با همه این‌ها، سوالی که مدت‌ها مهندسان و زلزله‌شناسان ژاپنی را نگران کرده، همچنان باقی مانده است: اگر این بار زلزله‌ای شدید شهر پرجمعیتی مانند توکیو و نه شهرهای کوچک، را بلرزاند، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ این موضوع دور از ذهن نیست؛ زیرا مقام‌های پایتخت ژاپن هشدار داده‌اند که احتمال وقوع زلزله در توکیو طی ۳۰ سال آینده ۷۰ درصد است.

یک کارشناس شهرسازی در این زمینه تاکید کرد: «توکیو احتمالا امن خواهد بود اما برای اطلاع دقیق از این موضوع هیچ راهی وجود ندارد تا زمانی که زلزله بزرگ بعدی واقعا اتفاق بیفتد.»

منبع: مهر