زلزال اليابان اليوم أكثر من 7.5 درجة: المهندسون المعماريون في مواجهة حتمية مع الطبيعة.

في أعقاب الزلزال القوي الذي ضرب شمال شرق اليابان، تعيد الهندسة المعمارية تعريف مفهوم الأمان الحضري. لم يعد الهدف مجرد بناء ينجو من الزلزال. أصبح الهدف هيكلًا يستوعب قوى الطبيعة ويبقى صالحًا للاستخدام فوراً. هذا هو جوهر مفهوم المرونة الزلزالية للمباني الذي تقود به الكفاءات الهندسية في البلاد.

الأرض تهتز والزائر يشعر بالأمان: كيف تتفاعل المنشأة مع الخطر؟

وقع الزلزال عندما كان معظم السكان نيامًا. سجلت شدة اهتزاز أبر 6 في مدينة هاتشينوه بمقاطعة أوموري. عند هذه الشدة، توقع الناس سقوط الأثاث الثقيل وتضرر واجهات المباني. لكن الحركة داخل المباني المصممة حديثًا تكون مختلفة تمامًا. يمكن أن يتخيل الزائر حركة المبنى كأنها رقصة بطيئة. لا ينقل المصممون القوة التدميرية من الأرض مباشرة إلى الهيكل. هذا الشعور بالأمان المتحقق هو نتيجة مباشرة لتطبيق مبدأ المرونة الزلزالية للمباني.

المهندسون هنا لا يبنون ضد الزلزال. هم يبنون معه. التصميم يسمح للحركة الزلزالية بالعبور دون إحداث أضرار كارثية. تحافظ الهياكل على تناغمها مع محيطها، وتتجنب الأشكال المعقدة التي تخلق بؤر ضعف هيكلية.

المواصفات الفنية المتقدمة: معايير الهندسة الزلزالية اليابانية

لتحقيق المرونة الزلزالية للمباني، يعتمد التصميم الياباني على مواصفات هندسية دقيقة في العزل وتبديد الطاقة:

1. أنظمة العزل الزلزالي

تعمل هذه الأنظمة على فصل الهيكل عن أساسه، وتتميز بالخصائص التالية:

• المواد: تعتمد على عوازل قاعدة من المطاط المدمج مع لوحات فولاذية بنسبة 85% مواد.
• الصلابة والإزاحة: تتميز بصلابة أفقية تتراوح بين 0.5-1.5 كيلو نيوتن/مم وإزاحة قصوى تصل إلى 1.2 متر مواصفات تقنية.
• تأثير العزل: تزيد هذه الأنظمة الفترة الطبيعية لاهتزاز المبنى من 0.5 ثانية إلى 3.0 ثوانٍ، مما يخفض القوى الأفقية بنسبة 70-80%.

2. أداء مخمدات الطاقة

تُركب هذه المخمدات لامتصاص الطاقة وتخفيف الحركة المفاجئة، وتظهر إحصائيات استخدامها كالتالي:

• مخمدات اللزوجة : تستخدم بنسبة 60% مع معامل تخميد يصل إلى 2,000 كيلو نيوتن-ثانية/متر.
• مخمدات الاحتكاك تستخدم بنسبة 40% بسعة تبديد طاقة تصل إلى 5 ميغا جول.
• الأداء تحت الزلزال: تحقق هذه الأنظمة انزياح طابق نسبي أقل من 0.5% تحت زلزال بقوة 7.5 درجة انشاء.

3. الأداء الوظيفي والحماية الداخلية

يُقاس نجاح المرونة الزلزالية للمباني بالقدرة على العودة السريعة للعمل:

• تشغيل المنشآت: حافظت 98% من المنشآت المعزولة حديثاً على تشغيلها الكامل بعد الزلزال، مقارنة بـ 65% فقط للمباني التقليدية.
• الأثاث والمعدات: استخدمت الهياكل أنظمة تثبيت للأثاث والمعدات غير الإنشائية تتحمل تسارعاً يصل إلى 1.5 جرام، مما يقلل الأضرار الداخلية بنسبة 90%.

العودة للوظيفة: لماذا تهم سرعة التعافي؟

عندما تنتهي الهزة، لا يتوقف دور المهندس. الهدف ليس البقاء فحسب، بل العودة الفورية للخدمة. في زلزال ديسمبر 2025، أصدرت شركات الطاقة الكبرى بيانات فورية. أكدت هذه البيانات عدم وجود أي مخالفات في محطات توليد الطاقة في المنطقة. هذا يبرز أن المرونة الزلزالية للمباني تمتد إلى قدرة البنية التحتية الحيوية على مواصلة العمل دون انقطاع.

التصميم الحديث، المستلهم من الدروس السابقة، يقلل من الأضرار التي تلحق بالعناصر غير الإنشائية. هذا يسهل الصيانة السريعة. يحول هذا الأمر المبنى من مجرد مأوى إلى نقطة استجابة سريعة في الكارثة. كما يقلل من الخسائر الاقتصادية والبشرية.

التزام المهندسين بالشفافية والتوثيق الحضري

أكدت بيانات رسمية صادرة عن مسؤولين مثل تسوكاسا موريكوبو مدير عام مكتب مجلس الوزراء لإدارة الكوارث على أهمية اليقظة اللاحقة. تعكس هذه الشفافية في الإعلان عن حالة المباني والبنية التحتية التزامًا أخلاقيًا بالتوثيق الهندسي. يجب أن يتبع هذا التوثيق كل مشروع حضري. إن بناء القدرة على المرونة الزلزالية للمباني هو الآن مؤشر على جودة الحياة والتخطيط الحضري المستقبلي.

✦ نظرة تحريرية من ArchUp

يكشف الحدث الأخير عن أن هندسة الزلازل في اليابان قد تجاوزت مرحلة الأمان البنيوي البحت إلى إدارة المخاطر الوظيفية، حيث يمثل العزل الزلزالي ومخمدات الطاقة استثماراً في استمرارية الخدمة لا مجرد النجاة؛ يكمن النقد المعماري في التكاليف الأولية الهائلة لهذه الأنظمة التي تجعل تطبيقها في الاقتصادات النامية تحدياً بنيوياً، مما يخلق فجوة أخلاقية في مستويات الأمان العالمية؛ ومع ذلك، تثبت الشفافية في الإبلاغ عن وضع المفاعلات النووية، المدعومة بالبنية التحتية الهندسية، نزاهة لا يمكن التغاضى عنها؛ خلال العقد القادم، ستصبح هذه الاستراتيجيات معياراً عالمياً إجبارياً للتعمير المستدام في المناطق النشطة زلزالياً.