Η Ιαπωνία είναι μία από τις πιο σεισμικά ενεργές χώρες στον κόσμο, καθώς βρίσκεται στην κορυφή τεσσάρων μεγάλων τεκτονικών πλακών, κατά μήκος της δυτικής άκρης του «Δακτυλιδιού της Φωτιάς» του Ειρηνικού.
Το «δαχτυλίδι» εκτείνεται κατά μήκος ενός τόξου 40.000 χιλιομέτρων από το όριο της πλάκας του Ειρηνικού, σε μικρότερες πλάκες, όπως η πλάκα της θάλασσας των Φιλιππίνων, μέχρι τις πλάκες Κόκος και Νάζκα που βρίσκονται στην άκρη του Ειρηνικού Ωκεανού.
Οι άνθρωποι που κινδυνεύουν περισσότερο από ηφαιστειακές εκρήξεις και σεισμούς ζουν σε χώρες που βρίσκονται κατά μήκος του «Δαχτυλιδιού της Φωτιάς», συμπεριλαμβανομένης της Χιλής, της Ιαπωνίας, της δυτικής ακτής των ΗΠΑ και άλλων νησιωτικών χωρών, συμπεριλαμβανομένων των Νήσων Σολομώντος, μέχρι τη δυτική ακτή της Βόρειας και Νότιας Αμερικής.
Η ανάγκη για λύσεις
Στις 11 Μαρτίου 2011, ένας σεισμός μεγέθους 9,1 Ρίχτερ (Mw) έπληξε τη βορειοανατολική ακτή του Χονσού στην Ιαπωνική Τάφρο. Αυτός ήταν και ο μεγαλύτερος σεισμός που έζησε ποτέ η χώρα του ανατέλλοντος ηλίου.
Η Ιαπωνία μελετώντας ποικίλες εναλλακτικές για αντισεισμικά σχέδια σπιτιών, πρόσφατα κατέληξε σε μία εκπληκτική καινοτομία: σπίτια που «επιπλέουν» χρησιμοποιώντας πεπιεσμένο αέρα. Ανέπτυξαν μία φουτουριστική ιδέα, που σηκώνει φυσικά τα σπίτια από το έδαφος κατά τη διάρκεια ενός σεισμού, αποτρέποντας την άμεση επαφή με σεισμικούς κραδασμούς.
Τα σύγχρονα σπίτια μέχρι σήμερα
Τα σύγχρονα κτίρια στο Τόκιο χρησιμοποιούν έξυπνη τεχνολογία που τα βοηθά να αντέχουν σε σεισμούς. Τα παλαιότερα κτίρια κατασκευάστηκαν για να είναι ανθεκτικά και άκαμπτα. Τα νέα κτίρια κατασκευάζονται για να είναι εύκαμπτα και έξυπνα. Μπορούν να λυγίσουν χωρίς να σπάσουν και διαθέτουν ειδικά συστήματα που απορροφούν τους σεισμικούς κραδασμούς. Ο ιαπωνικός οικοδομικός κώδικας λαμβάνει υπόψη διάφορους παράγοντες. Σε αυτούς περιλαμβάνονται ο τύπος του εδάφους, το βάθος των θεμελίων του κτιρίου και το ύψος του κτιρίου. Απαιτεί επίσης τα κτίρια να έχουν μια εύκαμπτη δομή που μπορεί να κινείται με το έδαφος κατά τη διάρκεια ενός σεισμού. Επιπλέον, απαιτείται ένα σύστημα απόσβεσης για την απορρόφηση των κραδασμών του σεισμού.
Η επαναστατική εταιρεία
Η Air Danshin Systems Inc., που ιδρύθηκε από τον εφευρέτη Shoichi Sakamoto, δημιούργησε μια τεχνολογία σεισμικής απομόνωσης, που αιωρεί τα σπίτια κατά τη διάρκεια σεισμών, επιτρέποντάς τους να αιωρούνται για λίγο πάνω από το χάος μέχρι να υποχωρήσουν οι σεισμοί.
Για να αποδείξει την αποτελεσματικότητα του συστήματος, η Air Danshin διεξήγαγε μια σειρά δοκιμών. Κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας δοκιμής, ένα σπίτι πλήρους κλίμακας εξοπλισμένο με έπιπλα, οικιακά αντικείμενα, ακόμη και μερικά ποτήρια κρασί, υποβλήθηκε σε προσομοίωση δονήσεων. Μπροστά σε ένα κοινό μηχανικών και ειδικών σε θέματα ασφάλειας, το σπίτι σηκώθηκε ομαλά από τα θεμέλιά του και δεν χύθηκε ούτε μια σταγόνα κρασιού.
Πώς λειτουργεί
Με την πρώτη ματιά, ακούγεται σαν κάτι βγαλμένο από επιστημονική φαντασία: ένα σπίτι που ανεβαίνει στον αέρα για να ξεφύγει από το τρέμουλο του εδάφους. Αλλά η ιδέα είναι αξιοσημείωτα απλή. Το σπίτι είναι χτισμένο πάνω σε ένα ειδικό σύστημα θαλάμων αέρα, που παραμένει αδρανές μέχρι να συμβεί ένας σεισμός. Όταν οι σεισμικοί αισθητήρες ανιχνεύουν κίνηση, απελευθερώνεται πεπιεσμένος αέρας στον θάλαμο, ανυψώνοντας το σπίτι έως και 3 εκατοστά, ακριβώς όσο χρειάζεται για να αποτρέψει τη βίαιη δόνηση της κατασκευής με το έδαφος από κάτω. Μόλις τελειώσει ο σεισμός, το σύστημα χαμηλώνει απαλά το σπίτι πίσω στη θέση του.
Η εφεύρεση του Sakamoto δεν είναι απλώς θεωρητική. Μέχρι σήμερα, σχεδόν 90 κατοικίες και κτίρια σε όλη την Ιαπωνία είναι ήδη εξοπλισμένα με το σύστημα. Λειτουργεί εντός 0,5 έως 1 δευτερολέπτου από την ανίχνευση σεισμού, παρέχοντας ταχεία απόκριση που στοχεύει στην προστασία κατασκευών, και το πιο σημαντικό, ζωών, πριν προκληθούν σημαντικές ζημιές. Το σύστημα υποστηρίζεται από μπαταρίες έκτακτης ανάγκης, διασφαλίζοντας ότι παραμένει λειτουργικό ακόμη και σε περίπτωση διακοπής ρεύματος, η οποία συχνά συνοδεύει μεγάλους σεισμούς.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα του συστήματος είναι η μη επεμβατική εγκατάστασή του. Μπορεί να εφαρμοστεί τόσο σε νεόδμητες κατοικίες όσο και σε μετασκευή σε υπάρχουσες κατασκευές. Το εκτιμώμενο κόστος για την αναβάθμιση είναι περίπου 3 εκατομμύρια γιεν (περίπου 32.000 ευρώ) — σημαντικά φθηνότερο από τις συμβατικές αναβαθμίσεις αντισεισμικών συστημάτων.
Το σύστημα είναι επίσης πλήρως αυτόνομο, απαιτεί ελάχιστη συντήρηση και έχει σχεδιαστεί για να διαρκεί για δεκαετίες.
Οι περιορισμοί και τα εμπόδια
Όπως κάθε καινοτομία, το σύστημα πλωτών κατοικιών έχει τους περιορισμούς του. Προς το παρόν λειτουργεί καλύτερα για χαμηλά κτίρια έως και τριών ορόφων και απαιτεί μια επίπεδη επιφάνεια εδάφους για την ορθή λειτουργία του. Επιπλέον, υπάρχει μια κρίσιμη στιγμή στην αρχή ενός σεισμού: τα πρώτα ωστικά κύματα -συχνά τα πιο βίαια- θα μπορούσαν να χτυπήσουν πριν ενεργοποιηθεί το σύστημα.
Ωστόσο, τα πλωτά σπίτια σηματοδοτούν ένα σημαντικό άλμα προς τα εμπρός στον αντισεισμικό σχεδιασμό. Σε μια χώρα, όπως η Ιαπωνία, όπου οι σεισμοί αποτελούν μέρος της καθημερινής ζωής, αυτό θα μπορούσε σύντομα να γίνει το νέο πρότυπο στην ασφάλεια των κατοικιών.
Πηγές:
https://www.straitstimes.com/asia/east-asia/hundreds-of-earthquakes-rattle-japanese-island-chain
https://www.ncei.noaa.gov/news/day-2011-japan-earthquake-and-tsunami
