Pokud máte k dispozici dostatek prostředků, není až tak nemožné ochránit novostavbu před zemětřesením. Zádrhelem ovšem zůstávalo, že nebylo možné efektivně chránit budovy již existující a na otřesy neadaptované. Japonské laboratoře zabývající se vývojem technických textilií to ale mění.
Jaké země světa patří k těm nejvíce ohroženým zemětřesením? Žebříčku vévodí Japonsko těsně následované Indonésií, Iránem. A také Tureckem a Čínou. Pokud bychom chtěli ten žebříček rozšířit o další příčky, místa k výčtu zemí by se nám brzy přestalo dostávat. Museli bychom do něj spravedlivě zahrnout i všechny státy a regiony, které přiléhají k tzv. Pacifickému lemu, leží na vnějším pobřeží Tichého oceánu.
)
V téhle ohnivé podkově, dlouhé přes 40 000 kilometrů, totiž dochází k nejvýraznějšímu pohybu litosférických desek. A vedlejším produktem onoho pohybu, zasouvání oceánských desek pod pevninské, je 75 procent všech zemětřasných událostí, které se na planetě Zemi odehrají. Pokud vám přijde nespravedlivé, že Česko nemá písečnými plážemi pokryté pobřeží lemované kokosovými palmami, vězte, že ta největší a nejničivější zemětřesení dávné minulosti i posledního půlstoletí se zpravidla udála tady. Kalifornie, Chile, Peru? Není zkrátka o co stát.
)
Připočtěte k tomu růst populace a to, že převážná část lidského zasídlení je vázána k pobřeží (přes 70 procent lidí bydlí do 100 kilometrů od moře), a rázem vám před očima vyvstane neradostný obraz, v němž se dnes prakticky každý třetí obyvatel planety Země počítá mezi osoby potenciálně ohrožené zemětřesením. A co je už tak dost zlé stává se ještě horším. Lidská populace, soustředěná do potenciálně rizikových oblastí, totiž narůstá každým rokem. Těch zemětřesením ohrožených lidí je dnes dvakrát tolik, než před čtyřiceti lety.
)
Takže i když nám to tak v naší nudné a ospalé středoevropské kotlině nepřijde – poslední opravdu pořádné zemětřesení se u nás odehrálo na Karlovarsku prý někdy v 8. století – je otázka výstavby a prevence škod na životech a majetku při otřesech půdy opravdu velkým tématem světového stavitelství a architektury.
Sázka na štěstí a sázka na jistotu
Stavět tak, aby objekty odolaly seismických otřesům, to možné je. Třeba tím, že budovu vybavíte flexibilním ocelovým skeletem, anebo že ji dodáte systém, který odizoluje vlastní stavbu od jejích základů. Je to otázka zvoleného materiálu, stavebních postupů. Dům nebo most může stát třeba na masivních ocelových pružinách nebo gumových „absorbérech“ otřesů. Zkrátka tak, aby se ono chvění nepřenášelo přímo na rigidní tuhou stavební konstrukci.
)
Je to ale oblast řešení, která má opravdu mnoho rovin. Zásadní otázkou jsou funkční meze opatření. Lze sice stavět tak, aby domy nebo budovy „ustály“ něco mezi šestým a sedmým stupněm otřesů na Richterově škále, možná o něco víc – a i taková adaptovaná výstavba bude stát nemalé peníze - ale už to nejspíš neustojí otřesy silnější, ničivější. Ne každý stát má pro budování objektů, které při zemětřesení zachraňují životy, dostatečné prostředky. Anebo je má, ale nechce je investovat zrovna do řešení, které prostě není spolehlivé na tisíc procent.
)
Vše to souvisí s ekonomickou situací té které ohrožené země, její technologickou vyspělostí, politickou a morální kulturou. Turecko je tak smutným příkladem ohrožené země, které zaspalo dobu, podcenilo stavební vývoj a své obyvatele zkrátka obětovalo. Než do inovace výstavby odolné proti zemětřesením zkrátka investovalo své zdroje jinam. V Iránu je pak situace ještě o poznání katastrofičtější, životy občanů tu zkrátka nejsou pro vůdce země nějakou ochrany potřebnou hodnotou.
Čína potřebné zdroje a prostředky má, a do jisté míry se snaží uplatnit i v prevenci vůči zemětřesením. Ale i při sebelepší vůli zkrátka nedokáže ochránit celou svou velmi početnou populaci. Proti Indonésii stojí protivy nedostatečné technické vyspělosti, a taky přírodní podmínky. Nepevné podloží tu znesnadňuje budování seizmicky odolných základů, i kdyby náhodou prostředky měli a chtěli je budovat.
Vedle toho jsou země jako Chile a Japonsko, které se potýkají s pravidelnými zemětřeseními, jako z jiného světa. Patří ke státům s mnoha stavebními předpisy a praktickými postupy, jež v případě zemětřesení zajišťují co největší stavební odolnost konstrukcí. Na rozdíl od Turecka, Iránu nebo Indonésie tu nespoléhají na náhodu a investují do opatření, které snižují materiální a ekologické důsledky katastrof, ať to stojí, co to stojí.
)
Chilská inspirace pro Japonsko
Není bez zajímavosti, že velmi silné a technologicky vyspělé Japonsko – třetí nejsilnější individuální ekonomika světa - přitom dosahuje vlastně těch samých výsledků, jako v globálním pořadí „až“ dvaačtyřicáté Chile. Které se vážně za nějakou technologickou velmoc považovat nedá ani v nadsázce. Ale výsledky tu mají – a tak dalece dobré, že si sem před lety přijeli pro nápady inženýři a designéři z japonských laboratoří Komatsu Seiten Fabric. Aby se inspirovali pro domácí vývoj.
)
Proč se ti „nejlepší“ přišli učit právě sem? Chile je totiž průkopníkem „levných ale naprosto funkčních“ řešení. Úzce to souviselo i s tím, že jedním z dalších velkých přiznaných neduhů stavební prevence škod na objektech při zemětřesných událostech je, že s moderními prostředky dokážeme sice do jisté míry ochránit novostavby - stavíme je nově tak, aby odolaly - ale povětšinou už neumíme adaptovat ty nechráněné, již stojící staré objekty. A tohle v Chile náhodou umí.
Lidé z Komatsu tu nabrali inspiraci pro jeden svůj neobvyklý projekt a pro materiál, který se dosud nejevil být zajímavý ani pro normální stavitelství nebo architekturu.
)
)
Asi se hodí doplnit, že v laboratořích Komatsu Seiten Fabric se standardně nevyvíjí stavební materiály, ale technické textilie. Nejrůznější izolační tkaniny a folie. A když hledáte nějaký inovativní stavební materiál, obvykle se nekoukáte do soupisky tkanin. Snad proto jejich produkt – lano Cabkoma – nejprve nevzbudil ve světě rozruch. Teprve až když názorně ukázali, k čemu se dá prakticky využít, strhlo se kolem jejich objevu, inu, zemětřesení.
V krátkosti – to lano dokáže velmi nenáročným způsobem efektivně ochránit budovy před zemětřesením. A je aplikovatelné právě tam, kde současná moderní řešení nedostačují. U objektů již postavených, existujících. Navíc jde o řešení poměrně vzhledné (když si na to zvyknete) a přitom nenákladné. Náročné snad jen trochu víc na prostor.
)
)
Lano Cabkoma přitom rozvíjí jednu z metod, kterou historicky tradičně využívali k zajištění staveb před zemětřeseními v Chile. A v Japonsku jí dodali technologicko-materiálovou sofistikovanost. Natažené „kotevní“ prvky po obvodu stavby zafixují a její obvodové zdi na místě, a jsou schopné fungovat jako externí skelet přejímající a odvádějící sílu vibrací, čímž chrání vlastní budovu.
)
)
Napnutá lana chrání i staré stavby
Co přesně je tedy Cabkoma? Je to termoplastický kompozit, vytvořený z uhlíkových vláken. Je pokryt syntetickými i anorganickými vlákny, a povrchově pak ošetřen termoplastickou pryskyřicí. Ale říct, že je to obyčejný kabel, rozhodně není přesné. Je mnohem odolnější, nekorodující. Není tuhý – rigidní, je možné jej tepelně upravovat a tvarově modifikovat.
Vlákna Cabkoma jsou asi pětkrát lehčí než jejich ocelový ekvivalent. A přitom platí, že šestina hmotnosti tohoto lana má stejnou pevnost v tahu, jako lano ocelové (a desetkrát silnější, než lano železné).
)
)
Když z něj smotáte dohromady klubko ze 160 metrů, váží to celé jen 12 kilogramů. A je pořád dostatečně silné na to, abyste s tím mohli kolem vícepatrové budovy vytvořit napnutou ochrannou kotevní síť. Což je cesta, jak ochránit budovy před zemětřesením.
Když přijde na vyhodnocení výrobních nákladů, nebyli zatím v laboratořích Komatsu Seiten Fabric sdílní. Ale v odpovědi naznačili, že poslední zemětřesení přišlo Turecko na 85 miliard dolarů škod, a dalších 70 miliard dolarů bude zapotřebí na novou výstavbu. Ochránit stavby v Turecku by přitom jejich produkt dokázal za zlomek těch výdajů.
)
)
Jak přesně by to uplatnění objevu mělo vypadat v praxi, o to se postaral modelový příklad budovy Komatsu Seiren. „Je to materiál, o kterém jsme snili a čekali jsme na něj až dodnes,“ komentoval lano Cabkoma uznávaný japonský architekt Kengo Kuma, který se realizace zhostil. „Je to fascinující a flexibilní anti-seismické opatření, a úplně mění to, jak budeme do budoucna chránit budovy před zemětřesením.“
Pro skutečně funkční aplikaci je pochopitelně nutné předem zvážit, jak tahle předsazená strukturální fasáda má být disponována k tomu, aby odolala pohybu země v případě zemětřesení. V Japonsku to testovali s pomocí počítačové technologie, aby bylo před výrobou plně posouzeno umístění každého lana (a to jak bude reagovat na horizontální seismickou sílu a pohyb ze severu na jih a z východu na západ). Výsledek je ale velmi vzhledný, a dodává budově vskutku originální vyznění.
Ochránit objekty před ničivou silou otřesů země tak není nezbytně nutné jen úpravou vnitřního skeletu anebo odpružením základů, ale i „odlehčenou“ externí konstrukcí. Kterou lze aplikovat i na již existující stavby. Ve světě, který ve stále větší míře čelí nebezpečí seismických otřesů a kde narůstá populace lidí ohrožených zemětřeseními je tohle lehké lano nápadem, který bude vyvažován zlatem.
Zdroj: re-thinkingfuture.com, TheConstructor.com, ArchUp.net, Wikipedia.org, ScientificAmerican.com, PrevetionWeb.net, KomatsuMatere.co.jp, ArchDaily.com, A3511.com
