ประสบการณ์ของญี่ปุ่นในการรับมือกับแผ่นดินไหว

ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นประเทศที่มักประสบเหตุแผ่นดินไหวบ่อยครั้ง จึงได้กำหนดมาตรฐานและมาตราส่วนอาคารของตนเอง ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิผลในทางปฏิบัติ

Kinh nghiệm ứng phó động đất của người Nhật

โตเกียวสกายทรี (ซ้าย) สูง 634 เมตร ใช้โครงสร้างที่ลดการสั่นสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดินไหวผ่านระบบควบคุมการสั่นสะเทือนของเสาหลัก ซึ่งมีลักษณะร่วมกับเสาหลักแนวตั้งชินบาชิระของสถาปัตยกรรมเจดีย์แบบญี่ปุ่นดั้งเดิม (ที่มา: japan.go.jp)

ญี่ปุ่นตั้งอยู่บนแนววงแหวนไฟแห่งแปซิฟิก ซึ่งมีกิจกรรมแผ่นดินไหวรุนแรงครอบคลุมเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และแอ่งแปซิฟิก ส่งผลให้ญี่ปุ่นเป็นหนึ่งในประเทศที่มีกิจกรรมแผ่นดินไหวมากที่สุดในโลก

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีในการเตือนภัยและเทคนิคการก่อสร้างเพื่อลดแรงกระแทกถือเป็นเคล็ดลับที่ช่วยให้ชาวญี่ปุ่นลดความเสียหายที่เกิดจากแผ่นดินไหวได้

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ญี่ปุ่นประสบภัยแผ่นดินไหวขนาด 6 ขึ้นไปประมาณร้อยละ 20 ของแผ่นดินไหวทั่วโลก ภัยพิบัติที่เลวร้ายที่สุดคือแผ่นดินไหวโทโฮกุในปีพ.ศ. 2554 ซึ่งก่อให้เกิดคลื่นสึนามิที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะได้รับความเสียหายและคร่าชีวิตผู้คนไปประมาณ 15,000 ราย

รัฐบาลญี่ปุ่นได้ลงทุนอย่างมากในการบรรเทาภัยพิบัติ รวมถึงการปรับปรุงเทคนิคแผ่นดินไหวและการใช้ความก้าวหน้าด้านปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อจำกัดความเสียหายจากแผ่นดินไหว วิศวกรและสถาปนิกค้นคว้าการออกแบบใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อลดการสั่นสะเทือนในโครงสร้าง เพื่อช่วยให้อาคารยืนหยัดมั่นคงระหว่างเกิดแผ่นดินไหวรุนแรง

ญี่ปุ่นไม่นับแผ่นดินไหวตามขนาด (มาตราริกเตอร์) แต่จะนับตามแรงสั่นสะเทือนของพื้นดิน มาตราความรุนแรงของแผ่นดินไหวในญี่ปุ่น (JMA) วัดเป็นหน่วยชินโด (องศาการสั่นสะเทือน) โดยอยู่ในช่วง 1 ถึง 7 ในแผ่นดินไหวที่อิชิกาวะ การสั่นสะเทือนมีระดับสูงสุดที่ 7

JMA ประกอบด้วยเครื่องวัดแผ่นดินไหว 180 เครื่องและเครื่องวัดความเข้มข้นของแผ่นดินไหว 627 เครื่อง ซึ่งรายงานแผ่นดินไหวแบบเรียลไทม์ไปยังสื่อและอินเทอร์เน็ต

เพื่อทนต่อแรงแผ่นดินไหว อาคารต่างๆ จะต้องสามารถดูดซับพลังงานแผ่นดินไหวได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ความสามารถนี้มาจากเทคนิค “การแยกตัวจากแผ่นดินไหว” โดยเฉพาะรากฐานของอาคารในญี่ปุ่นที่มีระบบดูดซับแรงกระแทกแบบไฮดรอลิก วิศวกรชาวญี่ปุ่นออกแบบระบบโช้คอัพที่ซับซ้อนซึ่งทำงานเหมือนปั๊มจักรยานในอาคารเพื่อปรับปรุงความต้านทานแผ่นดินไหว

“อาคารสูงอาจเคลื่อนตัวได้สูงถึง 1.5 เมตรเนื่องจากแรงสั่นสะเทือน แต่หากมีระบบลดแรงสั่นสะเทือนจากชั้นสองไปยังชั้นบนสุด ก็สามารถลดการเคลื่อนที่ให้เหลือน้อยที่สุดได้ จึงป้องกันไม่ให้ชั้นบนได้รับความเสียหาย” Ziggy Lubkowski นักแผ่นดินไหววิทยาจากมหาวิทยาลัยลอนดอน (สหราชอาณาจักร) กล่าว

สำหรับการก่อสร้างใหม่ บริษัทบางแห่งกำลังทดลองใช้วิธีการและวัสดุที่สร้างสรรค์มากขึ้น เช่น สถาปัตยกรรมแบบโครงตาข่ายที่ป้องกันไม่ให้ตัวอาคารโก่งตัว และช่วยกระจายพลังงานที่ดูดซับไว้ในระหว่างแผ่นดินไหว ในโตเกียว กลุ่มงานก่อสร้าง Maeda กำลังใช้โครงเหล็กและไม้ในการก่อสร้างอาคารสำนักงานสูง 13 ชั้น

“ไม้ไม่ค่อยถูกนำมาใช้เป็นวัสดุที่ทนทานต่อแผ่นดินไหวภายในอาคารโครงเหล็ก อย่างไรก็ตาม เหล็กสามารถทนต่อแรงดึงได้ ในขณะที่ไม้สามารถทนต่อแรงอัดได้ ดังนั้นวัสดุทั้งสองจึงเสริมซึ่งกันและกัน” โยชิทากะ วาตานาเบะ หัวหน้าวิศวกรของ Maeda Group อธิบาย

สิ่งที่พิสูจน์ถึงความสำเร็จของเทคนิคเหล่านี้ก็คือ เมื่อเกิดแผ่นดินไหวขนาด 9.0 ขึ้นในปี 2011 แผ่นดินไหวที่โตเกียวก็รุนแรงถึงระดับ 5 เช่นกัน ตึกระฟ้าขนาดใหญ่สั่นสะเทือน หน้าต่างแตกกระจาย แต่ไม่มีอาคารสำคัญใดถล่มลงมา

แหล่งที่มา