Защита от землетрясений, или как японцы придумали «летающие» и «танцующие» дома

1. Почему летающие дома «умеют взлетать» в нужный момент и не боятся землетрясений

Япония как всегда удивляет своими инновационными разработками в автомобильной, электронной и электротехнической отраслях. Строительство не осталось в стороне, особенно если учесть нестабильную земную поверхность страны. До этого времени в сейсмически опасных зонах строители старались усилить фундамент супердлинными сваями, создавать армированные пояса и использовать лишь те материалы, которые выдерживают силу подземных толчков. На этот раз японские инженеры и архитекторы пошли совершенно другим путем и порадовали уникальными проектами зданий, которые смогут «парить» над землей, избегая разрушений во время землетрясений.
Разработчики не только представили вполне реальные концепты летающих и танцующих домов, но уже и воплотили свои экстраординарные идеи в жизнь.

Интересный факт: Слово «летающие» в описании концептуальных проектов – это гипербола и такое преувеличение (или хитрость) используются разработчиками проекта лишь для того, чтобы вызвать ассоциацию с детскими мечтами. Конечно же, в некоторой степени специалисты японской конструкторской компании Air Danshin Systems смогли приблизить фантазии к реальности, но не так явно, как изображено на дизайнерских картинках, представленных в концепте. Им удалось внедрить специальные воздушные подушки, приподнимающие над землей все здание, но визуально это не так впечатляюще, как многие хотели бы увидеть.

Если посмотреть на построенные «летающие» дома, которых уже насчитывается больше тысячи, то ничего особенного не увидишь. Стандартное себе жилое здание, ничем не отличающееся от остальных построек, но в случае землетрясения не просто спасет жизнь всем домочадцам. Как показали эксперименты и практика, жильцы даже не почувствуют наводящих ужас толчков.

Чтобы добиться такой стабильности сооружений, специалисты Air Danshin Systems придумали строить дома без жесткого соединения с фундаментом. Конструкция здания устанавливается на раму, внутри которой расположена специальная аэроподушка с внедренными сейсмическими датчиками, анализирующими колебания земной поверхности и мощным нагнетательным компрессором.

При малейших движениях земной коры срабатывает система безопасности и в считанные секунды подушка наполняется воздухом, приподнимая конструкцию дома над землей. Несмотря на то, что высота воздушной прослойки составляет около 4 см, этого оказалось достаточно, чтобы сохранить строение в целости и сохранности, при этом даже вещи внутри дома остаются на своих местах.

В стадии левитации дом будет находиться до тех пор, пока угроза не минует и сейсмические датчики не «протрубят отбой» выпускным клапанам, которые плавно опустят здание на место.

Примечательно: Разработчики «Air Danshin Systems Inc», прежде чем запустить пилотный проект в реализацию, провели не одно испытание и исследование. Один из таких экспериментов и был представлен на презентации. В заводских условиях специалисты компании создали не только полноценный объект, но и подключили специальную аппаратуру, выдающую толчки, сродни землетрясению. За время проведения эксперимента дом, «взлетевший» на подушке и все вещи, расположенные в нем, остались неподвижными (даже вино в бокале не пошевелилось!).

Этими разработками заинтересовались не только частные домовладельцы, но и коммерческие структуры, хотя вряд ли аэроподушка удержит масштабный объект. При высотном строительстве пока еще целесообразней применять «танцующую» технологию.

2. Способность танцующих домов противостоять землетрясениям

Япония – та страна, в которой проблемами сейсмоустойчивости зданий занимаются научные институты и экспериментальные предприятия, на которых проходят апробацию все без исключения разработки. Причем всестороннее тестирование проходят модели реальных зданий, подвергаясь настоящим краш-тестам. Поэтому в инновационных разработках танцующих домов, в которых японцы продвинулись дальше всего, не стоит искать промахов и просчетов архитекторов.

Это не кривые или перекошенные строения, а вполне привычные здания, в которых внедрены ультрапрочные конструкции рам и сеть мощных тросов, опутывающих все этажи и надежно закрепленных на фундаменте. Технологически, такие дополнения в конструкцию здания можно вносить и во время строительства нового объекта, и для укрепления уже возведенных зданий. Они позволяют выполнять любые балетные «па» гигантским сооружениям во время землетрясений без трагических последствий.

Благодаря внедрениям дом не активно «сопротивляется» движениям земной коры, пытаясь удержать равновесие, а как раз наоборот, двигается в такт с подземными колебаниями. Этими действиями полностью гасится энергия землетрясения, единственное, что стальные предохранители удерживающие рамы и тросы в нужном положении, будут деформированы. После каждого «танца» во время землетрясений эта часть укрепительной системы идет под замену, ну а в остальном может понадобиться лишь косметический ремонт, если движения были чересчур активными.

Вышеописанный способ сохранить в целости и сохранности архитектурные сооружения был актуален несколько десятилетий подряд, но теперь гениальные японские инженеры отдают предпочтение маятниковым подвескам, подвижным несущим конструкциям и тумбам-амортизаторам. Эти варианты более безопасны, их можно использовать при строительстве небоскребов, они как раз и выполняют роль аэроподушки, удерживая здание в одном положении, а двигаются в такт земным колебаниям только лишь внедренные инновационные элементы.

Конечно же, наряду с подобными внедрениями используются и особые строительные материалы, и стекло со специальной стальной нитью, ведь они самый хрупкий элемент в конструкции здания.