Застройщики применяют технологию раннего оповещения, которая отключает лифты в зданиях в центре Токио перед приближением сейсмических волн от землетрясений в отдаленных регионах.
Новая технология также позволяет быстро оценить ущерб, чтобы заранее приступить к восстановительным работам. Такая готовность зданий в густонаселенном городском центре приобретает все большее значение, поскольку ожидается, что эти сооружения будут служить базами для борьбы с последствиями землетрясений и смягчения их последствий.
Компания Mitsubishi Estate Co. установила в своих высотных зданиях сеть Yuremasu — систему экстренного оповещения о землетрясениях, разработанную токийской технологической компанией Mieruka Bousai Co.
Землетрясения на начальном этапе обычно вызывают два типа сейсмических волн. Одна из них — «предварительные» волны, которые распространяются со скоростью около 7 километров в секунду, известные как P-волны. Другая — S-волны, или «вторичные» волны, которые покрывают около 4 километров в секунду. В то время как P-волны вызывают легкие толчки, S-волны вызывают более сильные сотрясения земли.
Когда эпицентр землетрясения находится недалеко от определенной местности, эти две волны достигают ее примерно в одно и то же время. Но чем дальше находится эпицентр землетрясения, тем больше времени требуется S-волнам, чтобы достичь указанной области.
Это означает, что если зафиксировать зубцы P на ранней стадии, это может дать драгоценные секунды для принятия мер до того, как почувствуются значительные сотрясения. Компания Mitsubishi Estate установила сейсмометры и систему Yuremasu в зданиях, которыми управляет компания в Иокогаме, Шисуи в префектуре Тиба и Сано в префектуре Тотиги, а также в других местах. Целью является немедленное обнаружение сейсмических волн путем установки удаленных точек мониторинга вблизи активных сейсмических разломов.
Данные с сейсмометров будут передаваться в сеть, соединяющую 14 зданий в столице, включая 36-этажное здание Marunouchi Building компании Mitsubishi Estate перед Токийским вокзалом. Как только сооружение, расположенное вблизи эпицентра землетрясения, регистрирует P-волны, система Yuremasu запрограммирована на мгновенный расчет времени, необходимого для того, чтобы S-волны достигли зданий в отдаленных местах, а также интенсивности колебаний, которые, скорее всего, там последуют.
Например, моделирование землетрясения с эпицентром вблизи Готембы, префектура Сидзуока, показало, что через три секунды после землетрясения будет выдано предупреждение о том, что через 18 секунд, вероятно, произойдут сильные толчки в здании Маруноути, расположенном примерно в 80 километрах. Yuremasu также включает в себя систему раннего оповещения и прогнозирования землетрясений Японского метеорологического агентства для долгосрочных сейсмических колебаний грунта.
Он реагирует на сигналы, поступившие первыми, чтобы лифты останавливались на ближайшем этаже и не допустили застревания людей внутри. Однако система раннего оповещения о землетрясениях агентства иногда не срабатывает вовремя при сильных толчках, в зависимости от того, где находятся люди, и геологических условий местности. Система Юрэмасу привлекает внимание как дополнение к структуре агентства.
Компания Mieruka Bousai, основанная в 2013 году, имеет штат из восьми сотрудников, включая бывших сотрудников Nippon Telegraph and Telephone Corp. Все сотрудники в возрасте 60 лет и старше и обладают глубокими познаниями в области телекоммуникаций. «Мы намерены повысить готовность к реагированию на мощное землетрясение, которое, как ожидается, может напрямую ударить по Токио, путем расширения сети нашей системы за счет включения транспортных систем и других объектов», — сказал Рюдзи Мацуо, президент Mieruka Bousai.
Здание Shin-Marunouchi, 38-этажная башня, также расположенная недалеко от станции Токио, стоит на месте, где был создан временный медицинский центр для лечения выживших после Великого землетрясения Канто. В результате землетрясения 1923 года, которое напрямую потрясло и опустошило Токио, по оценкам, погибло или пропало без вести 105 000 человек.
Тосио Оба, старший сотрудник отдела управления бизнесом Маруноути компании Mitsubishi Estate, отметил, что в районе Маруноути, где расположены штаб-квартиры крупных компаний, а также важнейший транспортный узел, работают около 350 000 человек. «Если бы район был поврежден, это имело бы далеко идущие последствия для всей Японии», — сказал он. «Учреждения района должны сыграть центральную роль в сдерживании катастрофы».
Система Yuremasu была развернута не только в высотных зданиях, но и на заводах по производству микросхем для защиты производственного оборудования. Компания Sony Semiconductor Manufacturing Corp., базирующаяся в Кикуё, префектура Кумамото, установила систему на своем заводе в городе Кикуё для защиты сложного оборудования и продукции от сильного землетрясения.
Когда в 2016 году в префектуре Кумамото с разницей всего в несколько дней произошло два мощных землетрясения, компании потребовалось некоторое время, чтобы восстановить пострадавшее высокоточное оборудование. После внедрения системы был случай, когда оборудование удалось безопасно остановить до наступления сильных толчков. Компания также установила сеть в производственных центрах в четырех префектурах, включая Кагосиму и Ямагату.
Некоторые производственные центры заручились сотрудничеством префектурных и муниципальных органов власти, а также аэропортов, чтобы сейсмографы можно было установить на многих объектах. «Мы надеемся уменьшить ущерб, наносимый нашим предприятиям, путем обмена данными», — рассказал представитель Sony Semiconductor Manufacturing по связям с общественностью.
Компания Mori Building Co., расположенная в токийском районе Минато, прилагает большие усилия для реагирования на длительные колебания грунта, которые вызывают медленные, но сильные колебания. Сильное землетрясение может вызвать длительные колебания земной поверхности в местах, удаленных от эпицентра. Когда такие вибрации резонируют с циклами качания высотных зданий, это приводит к значительному перемещению конструкции в течение длительного времени, тем самым повышая вероятность повреждения. «Существует опасность того, что верхние этажи башен могут испытать более сильные и продолжительные толчки, если сильное землетрясение произойдет в отдаленном регионе, а не напрямую в столице», — сказал Масахару Ясуда, сотрудник отдела проектирования конструкций Mori Building.
Оценить, какие этажи здания пострадали больше всего, невозможно, если после того, как толчки утихли, на каждый этаж будут направлены люди для оценки ущерба. Ответом компании Mori Building на эту головоломку стала система e-Daps, или система презумпции ущерба от землетрясений. Система автоматически оценивает ускорение колебаний на каждом этаже и деформацию в здании на основе показаний сейсмографов, установленных на некоторых этажах, и конструктивных свойств здания.
По словам представителей Mori Building, он также может обнаруживать долговременные колебания грунта на ранней стадии и показывать, какие этажи пострадали больше всего, что позволяет быстро оценивать ущерб и проводить эффективные спасательные операции. Технология e-Daps была впервые внедрена в здании Mori Tower в районе Роппонги Хиллз в 2013 году. Сейсмометры были размещены на пяти уровнях: шестой подвал, первый этаж, двадцатый этаж, сороковой этаж и последний этаж 54-этажного здания.
В настоящее время этой системой оборудовано около 20 небоскребов и около 10 малоэтажных и среднеэтажных зданий в Токио. Компания Mori Building начала разработку e-Dap после того, как провела несколько дней, обследуя повреждения своих зданий в ответ на запросы арендаторов, когда Токио потрясло Великое восточно-японское землетрясение 2011 года.
Когда в январе на полуострове Ното произошло разрушительное землетрясение, система e-Daps оценила тряску в зданиях, которыми управляет компания в Токио, и ущерб этим конструкциям всего через пять минут после землетрясения. По данным компании, незначительные колебания ощущались в высотных зданиях в течение почти 10 минут.
Район Роппонги Хиллз послужит убежищем для людей, оказавшихся в затруднительном положении, в случае стихийного бедствия. Компания заявила, что важно быстро определить, какие части района и этажи зданий безопасны. JMA публикует информацию об усилиях частного сектора по смягчению ущерба с использованием системы раннего оповещения о землетрясениях агентства.