Безопаснее, чем в пятиэтажке: почему землетрясения лучше пережидать в небоскребах и что не дает высоткам сложиться как карточному домику

Что произошло

Индонезийские чиновники и эксперты заявили, что к гибели сотен жителей во время сильнейшего землетрясения в провинции Западная Ява 21 ноября привело обрушение зданий, построенных по устаревшим стандартам. 

• Карло Пурба, руководитель проекта Адвентистского агентства помощи и развития (ADRA) в Индонезии, отметил, что «убивают не землетрясения, убивают плохие здания».
• Президент Индонезии Джоко Видодо распорядился включить строительство сейсмостойкого жилья в программу восстановительных работ. 
• Инвестиции в такую инфраструктуру помогут сэкономить в будущем, отмечает Bloomberg. По данным Национального агентства по борьбе со стихийными бедствиями Индонезии, из-за разрушений, вызванных землетрясениями, в 2018 году страна понесла убытки в размере более $2,7 млрд.
• При этом страдают в основном бедные районы, где не хватает средств на строительство сейсмоустойчивых зданий. 

Детали

Землетрясение было настолько мощным, что толчки ощущались даже в столице Джакарте, хотя она находится в 3 часах езды от эпицентра.

• Здания в этом городе проектировались с учетом землетрясений еще с 1970-х годов, но с тех пор используемые стандарты также устарели, а строения стали более уязвимыми к экстремальным явлениям. 
• При этом в столице есть современные сейсмостойкие здания, и это — небоскребы. Например, 51-этажный Menara Astra (261,5 метра), в котором располагаются офисы, автосалоны, магазины и музей. Во время землетрясения те, кто находились внутри, не побежали на улицу, а продолжили работать, отмечает Bloomberg.

• При разработке здания использовалась система так называемых ленточных, или поясных ферм — это конструкции, которые соединяют основные стены здания по всему периметру. Такие технологии давно и широко используются, например, в США и Японии.

Мировая практика

Современные высотные здания строят с использованием различных сейсмозащитных технологий, причем далеко не все они связаны с укреплением фундамента.

• Устоять во время подземных толчков высотным строениям помогает принцип маятника. То есть когда здание наклоняется в одну сторону, маятник «оттаскивает» его обратно. Так построен, например, небоскреб «Тайбэй 101» (509 метров) в столице Тайваня: на уровне 88–92 этажей подвешен огромный шар весом в 660 тонн. Перемещаясь при толчках или сильном ветре, он удерживает здание. Механизм стоил $4 млн, но быстро окупился — в 2002 году «Тайбэю 101» удалось выстоять при землетрясении магнитудой 6,8 еще на стадии строительства.

• Еще один вариант — создать особый сейсмоустойчивый слой под фундаментом. Например, свинцово-резиновая опора действует как амортизатор: при землетрясениях или наводнениях нижняя часть опоры движется вместе с почвой, верхняя же стоит на месте. Метод используется, в частности, в Японии и США. Фундамент с таким механизмом помог «Пирамиде Трансамерика» (260 метров) в Сан-Франциско выстоять во время землетрясения магнитудой 6,9, когда верхний этаж раскачивался почти на 30 см из стороны в сторону в течение минуты.

• На верхних этажах небоскребов часто размещают бассейны. И это не только атрибут роскошной жизни, но еще и защита от сейсмической активности, как, например, в башне Jinmao Tower (509 метров) в Китае. Эффективность технологии подтвердил небоскреб Anchor Skysuites на острове Лусон на Филиппинах. Во время землетрясения магнитудой 6,6 в апреле 2019 года очевидцы сняли, как из небоскреба с высоты почти 190 метров обрушились потоки воды. Бассейн был разрушен, а вот здание осталось невредимым и никто не пострадал.

• Для повышения устойчивости используются также аутригеры — мощные горизонтальные конструкции, которые удерживают здание, как кольца, и цепляются за основную стену или колонну. Таким образом они распределяют нагрузку с верхних уровней на нижние. На основе аутригеров в России построены «Башня Федерация» в Москва-Сити (360 метров) и «Лахта-Центр» в Санкт-Петербурге (462 метра). 

• Конструкция самого высокого небоскреба в мире — «Бурдж-Халифа» (828 метров) в ОАЭ — сочетает в себе сразу нескольких систем устойчивости. Например, архитекторы использовали 200 висячих свай-колонн длиной 45 метров и диаметром 1,5 метра. Каждая из них выдерживает нагрузку в 0,5 млн тонн и, таким образом, перераспределяет вес здания. 

Что делать

По словам экспертов, во время землетрясения в небоскребе безопаснее, чем, например, в пятиэтажном доме. К сожалению, не всегда есть возможность оказаться в таком сейсмоустойчивом здании. МЧС России напоминает, что делать в таких случаях.

• При первых колебаниях у человека есть 15–20 секунд, чтобы подготовиться к более мощным толчкам. 
• Необходимо быстро покинуть здание по лестнице и, оказавшись на улице, добраться до открытого пространства.
• Если выйти из здания не удалось, то лучше встать в углу, во внутреннем стенном проеме или у несущей конструкции, держаться подальше от окон, балконов и тяжелой мебели. Можно спрятаться под стол, чтобы укрыться от падающих предметов. При этом в помещении не рекомендуется пользоваться спичками, зажигалками или свечами, чтобы не допустить пожара при утечке газа.
• Если землетрясение застало человека в автомобиле, в МЧС советуют не выходить из него, пока толчки не прекратятся.

Фото обложки: constructionplusasia.com