خانه‌های زلزله‌گریز در ژاپن؛ پیوند علم و معماری

خانه های شناور، با استفاده از فناوری و طراحی نو، شکل تازه‌ای از زندگی ایمن، پایدار و سازگار با طبیعت را رقم زده‌اند؛ خانه‌هایی که در زمان زلزله از زمین جدا می‌شوند و روی هوا معلق می‌مانند، اکنون مرز بین معماری و علم را جابه‌جا کرده‌اند. نکته جالب آنجاست که مکانیزم تعریف شده در این خانه‌ها حتی در صورت قطع برق،‌ همچنان عمل می‌کند و قابل اجراست.

ژاپن، کشوری که با زلزله‌های مکرر درگیر است و خطر سونامی نیز آن را تهدید می‌کند، اکنون سراغ فناوری‌های تازه‌ای رفته است که پیش‌تر تنها در آثار علمی-تخیلی دیده می‌شد؛ فناوری و تکنولوژی خانه های شناور این روز‌ها سر و صدای زیادی به پا کرده است. اما عملکرد این سازه‌های نوین چگونه است؟

فناوری معلق شدن خانه در زمان زلزله

پروژه خانه های شناور را سوئیچی ساکامتو اختراع کرده و طراحی آن را شرکت ژاپنی Air Danshin انجام داده است. سیستم این پروژه به‌گونه‌ای طراحی شده که خانه را در زمان زلزله به مدت کوتاهی از زمین جدا می‌کند. این سیستم با استفاده از سنسورهای حساس به لرزه و همچنین با محفظه‌های هوای فشرده، بلافاصله پس از شروع زلزله وارد عمل می‌شود.

خانه روی یک کیسه هوایی قرار می‌گیرد و پس از وقوع زمین لرزه، سه سانتی‌متر از سطح زمین بالا می‌رود؛ با اینکه این فاصله ناچیز به‌نظر می‌رسد، اما همین فاصله اندک می‌تواند از وارد شدن آسیب جدی جلوگیری کند. در نهایت پس از پایان زلزله، سازه به آرامی روی زمین برمی‌گردد.

فناوری خانه های شناور گزینه‌ای مقرون به‌صرفه در سرزمین‌های زلزله‌خیز

این فناوری تا ماه گذشته برای ۹۰ ساختمان در ژاپن نصب شده و با هزینه کمتری نسبت به سیستم‌های متداول ضدزلزله، گزینه‌ای مقرون به صرفه برای خانوارها و کسب‌وکارهای کوچک به شمار می‌رود. نکته مهم و جالب اینجاست که حتی در زمان قطع برق نیز، سیستم با باتری اضطراری به کار خود ادامه می‌دهد.

آزمایش میدانی این تکنولوژی که شامل خانه‌ای با اثاثیه کامل بود، نشان داد که در هنگام زلزله شبیه‌سازی شده، خانه بدون کوچک‌ترین لرزش یا آسیبی در هوا معلق ماند، هیچ لیوانی بر زمین نیفتاد و هیچ وسیله‌ای جابه‌جا نشد!

انتقادات وارد شده به خانه های شناور

با وجود نتایج امیدوارکننده برخی کارشناسان همچنان نسبت به این پروژه با احتیاط خوش‌بین هستند. مدیر اجرایی شورای ایمنی زلزله یکی از ساختمان‌ها و اتحادیه‌های ساخت‌وساز ژاپن در واشنگتن، در عین تحسین این طرح، نسبت به محدودیت‌های آن هشدار داده است.

به گفته او، این سیستم ممکن است در برابر زلزله‌های کوچک‌تر یا لرزش‌های افقی عملکرد مناسبی داشته باشد، اما در برابر زلزله‌های بزرگ و چند جهتی، با چالش مواجه شود. نگرانی دیگر این است که اگر زلزله اولیه پیش از فعال شدن مکانیزم تعریف‌شده، به ساختمان آسیب وارد کند، ممکن است سیستم به درستی عمل نکند یا اصلا فعال نشود.

با این وجود، پروژه خانه های شناور توانسته آزمایش‌ها را با موفقیت پشت سر بگذارد و عملکرد مناسبی داشته باشد. همچین همان‌طور که گفته شد، این پروژه در برخی از ساختمان‌ها و سازه‌های ژاپن فعال شده و در حال پیشرفت است. به‌نظر می‌رسد دولت ژاپن از این طرح استقبال کرده و قرار است این پروژه در آینده‌ای نزدیک، در سراسر ژاپن اجرا شود.

خانه های شناور ضد سیل در ژاپن

فناوری خانه های شناور در ژاپن فقط به مقابله با زلزله محدود نمی‌شود؛ برخی شرکت‌های ساختمانی در این کشور حالا به سراغ فناوری‌های مقابله با سیل رفته‌اند و راه حل‌هایی برای مواجهه با بالا آمدن آب ارائه کرده‌اند.

شرکت ژاپنی ایچیجو کوموتن خانه‌‌هایی را طراحی کرده که نه‌تنها در برابر نفوذ آب مقاوم است، بلکه هنگام وقوع سیل می‌تواند چند متر از سطح زمین جدا شده و روی آب شناور بماند.

در یک آزمایش تلویزیونی، خانه های شناور در محیطی شبیه‌سازی شده به آرامی از سطح زمین جدا شدند و چند اینچ بالاتر از سطح آب معلق ماندند؛ بررسی‌ها نشان داد که حتی یک قطره آب وارد فضای داخلی خانه های شناور نشد و تمامی سطوح نیز سالم باقی ماند.

ساز و کار این فناوری به‌گونه‌ای طراحی شده که در صورت بالا آمدن آب، سازه با کمک پانتون‌ها که مخازنی قابل حمل برای شناور نگه داشتن هستند، بالا می‌آید و با استفاده از کابل‌های متصل به ستون‌های فلزی مستقر در زمین، در جای خود باقی می‌ماند. در نهایت، به‌ محض فروکش کردن آب، خانه به موقعیت اولیه خود برمی‌گردد.

دهانه‌های ورودی و خروجی این خانه هنگام سیل به‌صورت خودکار بسته می‌شوند و دریچه‌های خاصی در سیستم لوله‌کشی وجود دارند که از ورود آب جلوگیری می‌کنند. همچنین، تجهیزات الکتریکی مثل کولر یا سیستم برق اضطراری، در نیمه‌ بالایی خانه نصب شده‌اند تا تماس مستقیم با آب نداشته باشند.

به گفته شرکت سازنده، این خانه امکان شناور شدن تا ارتفاع پنج متر را دارد و برای مناطقی طراحی شده که با بارش‌های سیل‌آسا و پدیده جزر و مد درگیر هستند.

گزارش‌ها نشان می‌دهد که خریداران می‌توانند این سیستم مقاوم در برابر سیل را با هزینه‌ای حدود ۵۷۰۰ دلار به خانه خود اضافه کنند؛ قیمتی که در مقایسه با خسارت‌های احتمالی سیل، رقم چشم‌گیری محسوب نمی‌شود. همه این موارد نشان می‌دهد که ژاپن با استفاده از ایده‌های خلاقانه و با تکیه بر تکنولوژی‌های نوین، توانسته مرز بین معماری و علم را جابه‌جا کند.

به‌نظر می‌رسد، کشور ژاپن نه تنها تبدیل به نماد زندگی در آینده شده، بلکه با اتخاذ راهکارهای نوآورانه به الگویی برای دیگر کشورها در مقابله با بحران‌های طبیعی تبدیل شده است.