ประสบการณ์ของญี่ปุ่นในการรับมือกับแผ่นดินไหว

ประเทศญี่ปุ่นซึ่งเป็นประเทศที่มักประสบกับแผ่นดินไหวรุนแรงบ่อยครั้ง ได้จัดทำมาตรฐานและมาตราส่วนการก่อสร้างของตนเอง ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในทางปฏิบัติ

Kinh nghiệm ứng phó động đất của người Nhật

โตเกียวสกายทรี (ซ้าย) สูง 634 เมตร มีโครงสร้างที่ช่วยลดการสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวผ่านระบบควบคุมการสั่นสะเทือนของเสาหลัก ซึ่งมีลักษณะร่วมกับเสาหลักแนวตั้งชินบาชิระของสถาปัตยกรรมเจดีย์ญี่ปุ่นแบบดั้งเดิม (ที่มา: japan.go.jp)

ญี่ปุ่นตั้งอยู่บนวงแหวนแห่งไฟแห่ง แปซิฟิก ซึ่งมีกิจกรรมแผ่นดินไหวรุนแรงครอบคลุมเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และแอ่งแปซิฟิก ทำให้เป็นหนึ่งในประเทศที่มีกิจกรรมแผ่นดินไหวมากที่สุดในโลก

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีในการเตือนภัยและเทคนิคการก่อสร้างเพื่อลดแรงกระแทกถือเป็นเคล็ดลับที่ช่วยให้ชาวญี่ปุ่นลดความเสียหายที่เกิดจากแผ่นดินไหวได้

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ญี่ปุ่นประสบภัยแผ่นดินไหวขนาด 6 หรือมากกว่าคิดเป็นประมาณ 20% ของแผ่นดินไหว ทั่วโลก ภัยพิบัติที่ร้ายแรงที่สุดคือแผ่นดินไหวโทโฮกุในปี พ.ศ. 2554 ซึ่งก่อให้เกิดคลื่นสึนามิทำลายโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกุชิมะ และมีผู้เสียชีวิตประมาณ 15,000 คน

รัฐบาล ญี่ปุ่นได้ลงทุนอย่างหนักในการบรรเทาภัยพิบัติ ซึ่งรวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีแผ่นดินไหวและการใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ขั้นสูงเพื่อจำกัดความเสียหายจากแผ่นดินไหว วิศวกรและสถาปนิกต่างค้นคว้าการออกแบบใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อลดแรงสั่นสะเทือนของโครงสร้าง เพื่อช่วยให้อาคารสามารถทนต่อแผ่นดินไหวรุนแรงได้

ญี่ปุ่นไม่ได้วัดแผ่นดินไหวด้วยขนาด (มาตราริกเตอร์) แต่วัดด้วยระดับการสั่นสะเทือนของพื้นดิน มาตราวัดความรุนแรงแผ่นดินไหวของญี่ปุ่น (JMA) วัดแผ่นดินไหวในหน่วยชินโด (แผ่นดินไหว) ซึ่งมีระดับตั้งแต่ 1 ถึง 7 ในกรณีแผ่นดินไหวที่อิชิกาวะ แผ่นดินไหวมีระดับสูงสุดที่ 7

JMA ประกอบด้วยเครื่องวัดแผ่นดินไหว 180 เครื่องและเครื่องวัดความเข้มข้นของแผ่นดินไหว 627 เครื่อง ซึ่งรายงานแผ่นดินไหวแบบเรียลไทม์ไปยังสื่อและอินเทอร์เน็ต

เพื่อที่จะทนต่อแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว อาคารต่างๆ จะต้องสามารถดูดซับพลังงานแผ่นดินไหวให้ได้มากที่สุด ความสามารถนี้มาจากเทคนิค "การแยกตัวจากแผ่นดินไหว" กล่าวคือ ฐานรากของอาคารในญี่ปุ่นมีระบบหน่วงการสั่นสะเทือนแบบไฮดรอลิก วิศวกรชาวญี่ปุ่นได้ออกแบบระบบหน่วงการสั่นสะเทือนที่ซับซ้อนซึ่งทำงานคล้ายกับปั๊มจักรยานเข้าไปในตัวอาคาร เพื่อเพิ่มความต้านทานแผ่นดินไหว

“อาคารสูงอาจเคลื่อนที่ได้สูงถึง 1.5 เมตรเนื่องจากแรงสั่นสะเทือน แต่หากมีระบบลดแรงสั่นสะเทือนจากชั้นสองไปยังชั้นบนสุด การเคลื่อนที่ของอาคารก็จะลดลงให้น้อยที่สุด ป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดกับชั้นบนได้” Ziggy Lubkowski นักแผ่นดินไหววิทยาจากมหาวิทยาลัยลอนดอน (สหราชอาณาจักร) กล่าว

สำหรับงานก่อสร้างใหม่ บริษัทบางแห่งกำลังทดลองใช้วิธีการและวัสดุที่ทันสมัยมากขึ้น เช่น โครงสร้างตาข่ายที่ป้องกันไม่ให้อาคารโก่งงอและช่วยกระจายพลังงานที่ดูดซับไว้ระหว่างแผ่นดินไหว ที่โตเกียว บริษัทมาเอดะ คอนสตรัคชั่น กำลังใช้โครงสร้างเหล็กและไม้เพื่อสร้างอาคารสำนักงานสูง 13 ชั้น

“ไม้มักไม่ค่อยถูกนำมาใช้เป็นวัสดุต้านทานแผ่นดินไหวภายในอาคารโครงเหล็ก อย่างไรก็ตาม เหล็กสามารถทนต่อแรงดึงได้ ในขณะที่ไม้สามารถทนต่อแรงอัดได้ ดังนั้นวัสดุทั้งสองจึงเสริมซึ่งกันและกัน” โยชิทากะ วาตานาเบะ หัวหน้าวิศวกรของมาเอดะ กรุ๊ป อธิบาย

หลักฐานความสำเร็จของเทคนิคเหล่านี้ก็คือ เมื่อเกิดแผ่นดินไหวขนาด 9.0 ขึ้นในปี 2011 แผ่นดินไหวในโตเกียวก็รุนแรงถึงระดับ 5 ตึกระฟ้าขนาดใหญ่สั่นสะเทือน หน้าต่างแตกกระจาย แต่ไม่มีอาคารใหญ่ๆ ใดถล่มลงมา

แหล่งที่มา