Trang chủ . Tin chuyên nghành

CÙNG TRẢI NGHIỆM “KIẾN TRÚC NHẬT SỐNG CHUNG VỚI ĐỘNG ĐẤT”



Động đất là đặc thù điều kiện tự nhiên của Nhật Bản. Khi nhắc đến đất nước mặt trời mọc là người ta nhớ ngay đến động đất, đến những thảm họa mà nó gây ra. Người dân Nhật xác định sống chung cùng động đất nên có rất nhiều các giải pháp nhằm hạn chế những thiệt hại về người và của. Trong đó, giải pháp về kiến trúc được coi là tương đối hiệu quả khi có động đất. Cùng bài viết trải nghiệm về những giải pháp mà kiến trúc sư đã sử dụng tại đất nước xinh đẹp này.

 

Khi tiếp xúc với kiến trúc Nhật Bản, ngoài sự trầm trồ ngưỡng mộ đối với một nền kiến trúc hiện đại, người xem còn ngạc nhiên bởi sự độc đáo và cách xử lý tinh tế, khéo léo đến từng chi tiết. Mỗi chi tiết nhỏ đều ẩn chứa một ý tưởng của người kiến trúc sư. Muốn giải pháp tốt, người kiến trúc sư Nhật đã phải tìm tòi, nghiên cứu tận cùng bản chất của sự vật, hiện tượng.

 

Trước khi đưa ra bài toán giải pháp cần hiểu rõ về động đất, thiệt hại do nó gây ra. Độ richter là đơn vị để đo cường độ mạnh yếu của các trận động đất, độ richter càng lớn thì cường độ động đất càng lớn, sức tàn phá càng mạnh và thiệt hại là rất nghiêm trọng, thang đo richter chia làm 12 cấp, từ cấp 1-5 là những trận động đất nhẹ, có gây ra thiệt hại nhưng không nghiêm trọng, từ 6 trở lên sẽ gây ra những sự tàn phá về nhà cửa, công trình xây dựng và làm thay đổi diện mạo cảnh quan, dự đoán ở Nhật Bản, nếu cường độ từ 7.3 richter trở lên có thể tạo ra sóng thần. Mỗi năm Nhật Bản phải gánh chịu khoảng 20% (tức khoảng hơn 126.000 các trận động đất lớn nhỏ, theo bộ xây dựng NB) các trận động đất trên toàn cầu, trung bình cứ 4 phút xảy ra một trận động đất. Các trận động đất nhỏ xảy ra như cơm bữa và ở Nhật Bản từng chứng kiến các trận động đất có cường độ trên 6 độ richter. Ví dụ như trận động đất Kanto xảy ra ở Tokyo năm 1923, mạnh 7.9 độ richter làm 140.000 người thiệt mạng; một trận động đất khác vào năm 1995 với tên gọi là Hanshin – Awaji (hay còn gọi là Kobe) xảy ra ở thành phố Kobe, số người thiệt mạng là 6.427 người, hơn 40.000 ngàn người bị thương và hơn 400.000 ngôi nhà bị sập, cháy và hư hại; mới đây nhất là hồi tháng 3/2011, trận động đất mạnh 9 độ richter tạo ra cơn sóng thần cao 14m nhấn chìm nhà máy điện hạt nhân của đất nước này, thiệt hại gây ra là không kể siết, vô cùng nghiêm trọng. Các số liệu trên cho thấy, con người Nhật Bản hằng ngày phải đối mặt với hiểm nguy, đối mặt với tử thần, thiên tai có thể tới bất cứ lúc nào không ai có thể dự đoán trước được.

 

Để đối phó với thiên tai thường xuyên xảy ra như vậy, chính phủ Nhật Bản đã có những chính sách trong việc phòng chống thiên tai nhằm hạn chế thiệt hại cả về người và của. Các công trình kiến trúc ở Nhật Bản được xây dựng theo một chế độ nghiêm ngặt dưới sự quản lý của các cơ quan chuyên trách, các công trình phải được xây dựng theo tiêu chuẩn bậc nhất quốc tế, có thể chịu được các tác động của các trận động đất mạnh. Tất cả điều kiện trong việc xây dựng là rất cần thiết trong điều kiện tự nhiên không mấy ưu đãi cho Nhật Bản.

 

1. Sự cải tiến trong công nghệ kiến trúc sau mỗi lần trải qua động đất:

 

Sự thật rằng Nhật Bản là một quốc gia có bề dày hứng chịu động đất không có gì là mới mẻ. Đây là một quốc gia mà người dân đã có kinh nghiệm đối mặt với thảm họa từ rất lâu đời. Do đó, người Nhật không ngừng suy nghĩ để rút ra những bài học sống chung với thảm họa.

 

Thực tế, công nghệ trong kiến trúc Nhật Bản luôn được cải tiến sau mỗi trận động đất với cường độ cao hơn xảy ra. “Đạo luật tiêu chuẩn xây dựng” được ban bố vào năm 1950 sau thảm họa động đất Fukui vào năm 1948, và được sửa đổi vào năm 1971 sau trận động đất Tokachi năm 1968.

 

Thêm vào đó, một “Tiêu chuẩn chống động đất” cũng được ban hành vào năm 1981 sau trận động đất Miyagi xảy đến năm 1978. “Đạo luật tiêu chuẩn xây dựng” cũng được sửa đổi rất nhiều lần, như việc giới thiệu thêm “Đạo luật khuyến khích cải tiến sang chấn cho toàn nhà” vào năm 1995 sau trận động đất có cường độ tương đối lớn xảy ra ở Hanshin, Awaji.

 

Đặc biệt, nhờ sự ra đời của “Đạo luật tiêu chuẩn chống động đất” vào năm 1981, sức chống đỡ động đất của những tòa nhà tại Nhật đã được cải thiện đáng kể. Đạo luật này yêu cầu các tòa nhà chỉ được phép hao tổn nhỏ với động đất cường độ cấp 5 và tránh sụp đổ hoàn toàn trận động đất có cường độ 6 hoặc 7.

 

Chính quyền địa phương Kobe cũng báo cáo rằng tỷ lệ các tòa nhà xây dựng sau năm 1981 bị sụp đổ bởi trận động đất Hanshin, Awaji chỉ chiếm 1%. Người dân Nhật Bản từ rất lâu rồi đã phải hứng chịu quá nhiều trận động đất hơn bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới, do đó công nghệ cũng phát triển tỉ lệ thuận với cường độ xảy ra thảm họa. Nhật Bản phát triển công nghệ trong xây dựng kiến trúc đủ để an toàn ngồi trong nhà hơn là chạy ra đường khi xảy ra động đất.

 

2. Sức mạnh kháng động đất được minh chứng qua thảm họa động đất lịch sử miền Đông Bắc nước Nhật:

 

Các công việc phục hồi vẫn đang tiến hành sau thảm họa động đất lịch sử ở khu vực Đông Bắc Nhật Bản năm 2011. Nếu một trận động đất tương tự xảy đến với quốc gia khác, thiệt hại sẽ lớn hơn rất nhiều. Tuy nhiên, điều này đã minh chứng cho điều thần kỳ mà kỹ thuật kiến trúc Nhật Bản đem lại trong thảm họa bất hạnh này.

 

Theo báo cáo của Hiệp hội quản lý các tòa nhà dân sinh, số lượng các công trình bị thiệt hại nặng nề là 0 và chỉ 1,6% trong số 1642 tòa nhà ở 6 tỉnh trực thuộc Tohoku cần sửa chữa quy mô lớn hoặc xây dựng lại.

 

Còn theo báo cáo của “Sanki Shoji” về dữ liệu các tòa nhà văn phòng thì trong đó: 175 tòa nhà mặt phố trong số 362 tòa nhà văn phòng cho thuê với diện tích mặt sàn hơn 300m2 đã được kiểm định và cho kết quả như sau:

- Không có thiệt hại: 95 tòa nhà

- Thiệt hại bên ngoài nhưng vẫn có thể sử dụng được bằng các biện pháp phục hồi ngắn hạn: 66 tòa nhà

- Thiệt hại bên ngoài và cần thời gian để khôi phục lại: 14 tòa nhà

- Không thể sử dụng được nữa: 0 tòa nhà

 

Theo kết quả này, không có tòa nhà văn phòng cho thuê nào tại Sendai bị sụp đổ ngay cả bởi trận động đất lớn thứ 4 thế giới với cường độ 9 độ richter, và thiệt hại của các căn hộ trong 6 tỉnh khu vực Tohoku cũng chỉ ở mức tối thiểu.

 

Chính trận sóng thần mới là nguyên nhân chính gây ra thiệt hại lớn ở Nhật Bản chứ không phải là động đất. Đây là một ví dụ điển hình cho thấy công nghệ trong kiến trúc Nhật Bản tốt như thế nào trong việc phòng chống động đất.

 

3. Công nghệ ứng dụng phòng chống động đất:

 

► Các giải pháp chống động đất:

    Ngôi chùa 5 tầng Haguro tại Tsuruoka, tỉnh Yamagata, có tuổi đời 600 năm, là ngôi chùa lâu đời nhất khu vực Tohoku. Thậm chí khi bị rung chuyển bởi trận đại chấn phía Đông Nhật Bản, ngôi chùa này vẫn không sụp đổ và đứng vững cho đến ngày nay.

“Ngôi chùa có một chiến lược chống động đất tuyệt vời. Đầu tiên là việc sử dụng cột trụ tầng tầng lớp lớp kết hợp kỹ thuật “nuki bashira” (sử dụng xà dầm ngang cố định chặt chẽ). Điều này giúp ổn định toàn bộ cấu trúc và cung cấp sự chống đỡ bên ngoài. Tiếp theo là thiết kế độc đáo, tầng thứ 2 của ngôi chùa sẽ bảo vệ kiến trúc tổng thể với 2,3 lớp bao bọc, giống như vân gỗ vậy. Trên thực tế, tòa nhà chọc trời cao nhất thế giới cũng sử dụng phương pháp xây dựng này.” Giáo sư Hidekazu Nishizawa – trường Đại học Kansai cho biết.

Các giải pháp động đất cho tòa nhà có thể phân thành 2 loại như sau:

- Cấu trúc kháng địa chấn: Các cột trụ và bức tường được cố định với nền. Chống đỡ động đất bằng cách tạo ra một tòa nhà cứng cáp và mạnh mẽ.

- Cấu trúc cách ly địa chấn: Nền không được cố định và sử dụng miếng đệm để hấp thu rung chấn. Ý tưởng của việc này là giảm thiểu ảnh hưởng của lực rung chấn với tòa nhà.

Các ngôi đền và chùa ở Nhật thời cổ đại thường được xây dựng với phương pháp cách ly địa chấn. Công nghệ tương tự cũng được sử dụng cho nhà ở.

 

► Phương pháp Upcon:

    Bên cạnh các tòa nhà bị sụp đổ bởi rung chấn và cuốn đi bởi sóng thần, một loại thiệt hại khác được ghi nhận trong trận động đất phía Đông Nhật Bản: đó là sự hóa lỏng. Đây là nguyên nhân khiến đường xá bị sụt lún và các căn nhà bị nghiêng đổ.

    Để khắc phục thiệt hại này, một công ty Nhật Bản đã sáng chế ra phương pháp Upcon để sửa chữa lún đất bằng cách sử dụng loại nhựa urethane đặc biệt.

    Với phương pháp này, người ta khoan một lỗ nhỏ vào bề mặt đất lún hoặc bê tông sau đó lấp đầy nhựa urethane lỏng. Chất lỏng nhựa sẽ tạo bọt trong 10-20 giây, sau đó cứng lại khi loang dần ra. Đây là phương pháp khắc phục để nâng nền đất sử dụng áp lực.

 

► “Hệ thống giảm xóc bằng hơi”:

    Đây là phương pháp cách ly địa chấn hấp thụ rung chấn bằng cách làm cho bản thân tòa nhà đứng vững vàng trước tác động rung lắc. Rất ít phương pháp có thể đối phó được với các cơn chấn động từ hai hướng dọc và ngang, vậy phương pháp này có cơ chế như thế nào?

    Khi xảy ra động đất, miếng cao su sẽ di chuyển theo chiều ngang còn dòng khí đàn hồi sẽ di chuyển theo chiều rung lắc dọc. Với trường hợp động đất mạnh 7 độ richter, hệ thống sẽ làm giảm chuyển động ngang tới 1/8 và chuyển động dọc tới 1/3 khi so sánh với các cấu trúc xây dựng chống động đất thông thường khác. Bất chấp sự rung lắc mạnh của mặt đất thì tòa nhà vẫn di chuyển không đáng kể.

    Theo thống kê, gần 90% số người chết trong động đất là do công trình kiến trúc đổ gây ra, vì thế nâng cao khả năng chống động đất của công trình kiến trúc là một trong những biện pháp để bảo vệ an toàn cho con người trong động đất.

    Thời gian gần đây người Nhật còn nghiên cứu làm ra cấu trúc máng nước cho móng nhà dựa trên cơ sở chuyển động trượt, móng nhà lò xo… cho thấy trình độ làm nhà chống động đất của người Nhật liên tục được nâng cao. Dĩ nhiên, theo thời gian, năng lực chống động đất của công trình kiến trúc sẽ giảm dần, vì thế người Nhật cũng phải chú ý “kiểm tra sức khỏe” cho công trình theo định kỳ.

    Bài viết chứa đựng những cảm xúc, những trải nghiệm của tác giả khi đến thăm, được chiêm ngưỡng tận mắt những giải pháp kiến trúc chống động đất của người dân Nhật bản. Giải pháp công trình của họ vô cùng tinh tê, hòa hợp với thiên nhiên. Kiến trúc sư chúng ta cần học tập để có những nhìn nhận mới, giải pháp mới cho kiến trúc ứng phó với biến đổi khí hậu tại Việt Nam./.

 

Tác giả: Ths.KTS. Bùi Thùy Dung

 

 



Gửi abc

Thảo luận về dự án: (0 Comments)