Τα υψηλά κτίρια του Τόκιο, της Οσάκα και της Γιοκοχάμα κυριαρχούν στα αστικά τοπία της Ιαπωνίας. Οι φωτογραφίες από τους γιγάντιους αυτούς ουρανοξύστες μάς προκαλούν, ταυτόχρονα, δέος, αλλά και απορία ως προς το πώς γίνεται σε μια τόσο σεισμοπαθή χώρα, όπως η «Χώρα του Ανατέλλοντος Ηλίου», και τα κτίρια αυτά να παραμένουν σταθερά, στην θέση τους και να μην πέφτουν ούτε μετά από 7 ή 8 Ρίχτερ.

Τα κτίρια αυτά στις ιαπωνικές πόλεις δίνουν όντως την εντύπωση ότι είναι η πιο ανθεκτική κατασκευή που έχει προκύψει από ανθρώπινα χέρια, σχολιάζει η ιστοσελίδα του BBC,που μετά την καταστροφή που προκάλεσε ο πρόσφατος σεισμός των 7,8 Ρίχτερ στην Τουρκία, αναρωτιέται το πώς και το γιατί δεν κατέρρευσε, ας πούμε, η μισή Ιαπωνία μετά τον σεισμό του 2011 στην επαρχία Τοκόχου, που διήρκεσε έξι λεπτά, είχε ισχύ 9 Ρίχτερ και συνοδεύτηκε και από ένα τσουνάμι – επίσης, θεωρείται από τους γεωλόγους ο ισχυρότερος σεισμός, σε παγκόσμια κλίμακα, του τελευταίου αιώνα.

Η πιο σύντομη απάντηση στο ερώτημα αυτό είναι, όπως αναφέρει το BBC, ότι «στην Ιαπωνία οι ουρανοξύστες πρέπει να μπορούν να κινούνται με το χτύπημα του Εγκέλαδου». Και όχι απλά του κάθε σεισμικού «χτυπήματος» χαμηλής έντασης, καθώς η Ιαπωνία και το ιαπωνικό αρχιπέλαγος, όπου εδράζεται, γεωλογικώς, η χώρα, εκτείνεται κατά μήκος του «Δακτυλίου της Φωτιάς» του Ειρηνικού Ωκεανού, στη διασταύρωση τριών τεκτονικών πλακών: της Ευρασιατικής, της Φιλιππίνων και της Βόρειας Αμερικής. Και καθώς η μία λιθοσφαιρική πλάκα πιέζεται κάτω από την άλλη, προκαλώντας συσσώρευση τεράστιων πιέσεων και επικείμενων σεισμών μέσης και μεγάλης έντασης και διάρκειας, οι Ιάπωνες αναγκάστηκαν και άλλαξαν τον τρόπο κατασκευής των κτιρίων τους.

«Υπάρχουν λοιπόν δύο βασικά επίπεδα ανθεκτικότητας στα οποία εργάζονται οι ιάπωνες μηχανικοί. Το πρώτο αφορά τους μικρότερους σεισμούς, που μπορεί να συμβούν τρεις ή τέσσερις φορές στη διάρκεια ζωής ενός κτιρίου στην Ιαπωνία. Η κατασκευή θα πρέπει να είναι έτσι σχεδιασμένη ώστε να μπορεί να βγαίνει αλώβητη από τέτοιες δονήσεις. Οποιαδήποτε ζημιά που απαιτεί επισκευή είναι μη αποδεκτή. Το δεύτερο επίπεδο ανθεκτικότητας αφορά την αντοχή σε ακραία σεισμικά συμβάντα, τα οποία είναι πιο σπάνια», σημειώνει το άρθρο, υπενθυμίζοντας, ως χρονικό landmark τον λεγόμενο «Μεγάλο Σεισμό του Κάντο» του 1923, μεγέθους 7,9 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ, που ισοπέδωσε το Τόκιο και τη Γιοκοχάμα και σκότωσε περισσότερους από 140.000 ανθρώπους.

Ο σεισμός αυτός αποτελεί το σημείο αναφοράς για τους ιάπωνες μηχανικούς μέχρι σήμερα με τους κανονισμούς και τις προδιαγραφές των κτιρίων να στηρίζονται πάνω στις μελέτες που ακολούθησαν του σεισμού αυτού και τον βασικό κανόνα της ιαπωνικής μηχανικής υπό συνθήκες… Εγκέλαδου: Οποιαδήποτε ζημιά που δεν προκαλεί ανθρώπινες απώλειες, είναι απολύτως αποδεκτή.

Η ιαπωνική κοινωνία είναι, εδώ και έναν αιώνα, μαθημένη στον εξής απλό κανόνα: ας κουνηθούν κτίρια, ας «μετακινηθούν» ουρανοξύστες. Αρκεί να μην πεθάνει κανείς από τον σεισμό. Σημασία έχει μόνο η προστασία της ανθρώπινης ζωής. Για το λόγο αυτό και τα κτίρια πρέπει να «μάθουν» να απορροφούν όσο το δυνατόν περισσότερη σεισμική ενέργεια κατά την διάρκεια του χτυπήματος του Εγκέλαδου. «Οταν η κατασκευή μπορεί να απορροφήσει όλη την ενέργεια από τον σεισμό, δεν θα καταρρεύσει», εξηγεί ο καθηγητής Μηχανικής Tζουν Σάτο.

Οπότε, ποιο είναι το αντισεισμικό «μυστικό» της ιαπωνικής αρχιτεκτονικής; Μια διαδικασία που ονομάζεται «σεισμική απομόνωση» και έχει στόχο να μειωθεί η ενέργεια που μεταφέρεται στο όλο οικοδόμημα. Τα κτίρια, και εν γένει οι κατασκευές, τοποθετούνται πάνω σε, τρόπον τινά, «σεισμικά αμορτισέρ», που μπορεί να είναι ακόμη και ένα μπλοκ από καουτσούκ πάχους περίπου 30-50 εκατοστών, ώστε να απορροφάει τις δονήσεις του σεισμού. Οταν οι κολόνες του κτιρίου κινούνται με κατεύθυνση τα θεμέλια, ακουμπούν πάνω σε αυτή την κατασκευή χωρίς να την πιέζουν, ενώ οι λεγόμενοι «αποσβεστήρες κίνησης» που έχουν κατασκευαστεί καθ’ όλο το ύψος του κτιρίου, μπορούν επίσης να βελτιώσουν δραματικά την ελαστικότητα του όλου οικοδομήματος.

«Ενα ψηλό κτίριο, κατά την διάρκεια ενός σεισμού, μπορεί να μετακινηθεί έως και ενάμιση μέτρο. Ωστόσο, αν τοποθετήσετε “αποσβεστήρες” σε συγκεκριμένα επίπεδα – π.χ. σε κάθε δεύτερο όροφο μέχρι την κορυφή – τότε μπορείτε να μειώσετε κατά πολύ αυτή την κίνηση, αποτρέποντας τη ζημιά», σημειώνει ο σεισμολόγος και καθηγητής στο University College του Λονδίνου, Ζίγκι Λουμπκόβσκι.

Τι είναι όμως ακριβώς αυτοί οι «αποσβεστήρες»; Έχουν το σχήμα μιας τρόμπας ποδηλάτου, που όμως, αντί για αέρα, είναι γεμάτη με ένα ειδικό υγρό. Καθώς πιέζεται η αντλία, αυτή με την σειρά της πιέζει το υγρό. Δεν μπορεί να συμπιεστεί πολύ, επομένως η κίνηση θα είναι μικρή. Και αυτή ακριβώς η διαδικασία μπορεί να μειώσει τους κραδασμούς μέσα στο κτίριο.

Υπάρχει, ωστόσο, και μια δεύτερη μέθοδος «απορρόφησης» των σεισμικών κραδασμών, η οποία αφορά στη διάταξη και τον σχεδιασμό του ίδιου του κτιρίου.

«Ιδανικά, αυτό που θέλουμε είναι να κάνουμε το κτίριο όσο πιο απλό σχεδιαστικά γίνεται. Αν έχεις κάθε όροφο στο ίδιο ακριβώς ύψος και όλες τις κολώνες σε ίση απόσταση, το κτίριο θα έχει καλύτερη απόδοση σε έναν σεισμό», τονίζει ο Λουμπκόβσκι, ενώ με την σειρά του, ο Νοριχίτο Ετζίρι, διευθυντής της εταιρείας Ejiri Structural Engineers με έδρα το Τόκιο, σημειώνει εμφατικά ότι «ενίοτε υπάρχουν συγκρούσεις [μεταξύ μηχανικών και αρχιτεκτόνων]. Ευτυχώς όμως, στην Ιαπωνία οι αρχιτέκτονες είναι επίσης άριστα εκπαιδευμένοι ως προς τους σεισμούς, οπότε οι μηχανικοί και οι σχεδιαστές μπορούν να συζητούν με βάση την κοινή λογική».

Χαρακτηριστικό παράδειγμα ως προς αυτή την κατεύθυνση είναι ο πύργος Skytree στο Τόκιο, το δεύτερο ψηλότερο κτίριο στον κόσμο, το οποίο ενσωματώνει στοιχεία της παραδοσιακής ιαπωνικής παγόδας, ενώ παράλληλα περιλαμβάνει έναν κεντρικό πυλώνα συνδεδεμένο με σεισμικούς αποσβεστήρες που μπορούν να απορροφήσουν την ενέργεια μιας σεισμικής δόνησης. Το στοίχημα για τους δομικούς μηχανικούς στο Τόκιο είναι η ανάπτυξη λύσεων σεισμικής μηχανικής που θα είναι λειτουργικές και ταυτόχρονα κομψές. «Οταν συζητώ τα δομικά σχέδια με αρχιτέκτονες, πάντα αναζητώ έναν τρόπο να εναρμονίσω τα σεισμικά στοιχεία στον συνολικό σχεδιασμό του κτιρίου», καταλήγει με νόημα ο Σάτο.

Συμπερασματικά, στην Ιαπωνία λειτουργεί ένα «μπουκέτο» μηχανικών και αρχιτεκτονικών λύσεων ως προς την αντισεισμικότητα των κτιρίων τους, όσο ψηλά και αν είναι αυτά.

«Τα συστήματα απομόνωσης της βάσης των κτιρίων, οι αποσβεστήρες κίνησης και άλλες τεχνικές, όπως τα “ρουλεμάν” ή οι “αντισεισμικές τιράντες”, υπόσχονται πολλά. Η απάντηση στο ερώτημα πόσο μπορεί να αντέξει ένα κτίριο θα έρθει λοιπόν μέσω της δοκιμής όλων των γνωστών τεχνολογιών που υπάρχουν για τη σταθεροποίηση των κατασκευών», σημειώνει το δημοσίευμα, καταλήγοντας βέβαια ότι στη Φύση όλα είναι απρόβλεπτα: «Οι ειδικοί παραδέχονται ότι είναι αδύνατο να γνωρίζουν με μια βεβαιότητα της τάξεως του 100%, το αν κάτι που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε με τις πιο προηγμένες αντισεισμικές μεθόδους μπορεί όντως να αντέξει τον επόμενο εξαιρετικά ισχυρό σεισμό».