سرنوشت خانه های معلق ضد زلزله چه شد؟

خانه های گهواره ای!

خانه های گهواره ای!

اسمارت کاور: چندین سال قبل ایده ای در خصوص ساخت خانه های معلق با بهره گیری از نیروی مغناطیس عنوان شد. خانه هایی که به سبب معلق بودن حین وقوع زلزله های بزرگ لطمه زیادی نمی بینند اما حالا این سوال مطرح می شود که این ایده به کجا رسید؟


به گزارش اسمارت کاور به نقل از ایسنا، زلزله خود موجب مرگ افراد نمی گردد بلکه تخریب و فرو ریختن خانه ها است که جان خیلی از مردم را بعد از وقوع زلزله می گیرد بدین سبب چه راهی بهتر از معلق کردن خانه ها در هنگام وقوع این بلای طبیعی؟ این ایده ای است که چندین سال قبل عنوان شد. در ادامه با شرکتها و افرادی که ایده شناور کردن خانه ها با روش های مختلف را مطرح کرده اند آشنا خواهیم شد و به این پرسش پاسخ می دهیم که آیا انجام چنین کاری امکان پذیر است و این ایده تا این لحظه به چه مرحله ای رسیده؟


خالق هاوربورد به دنبال ساخت خانه های معلق
یکی از کسانی که ایده ی ساخت چنین سیستم های ضدزلزله ای را بیان کرد فردی به نام "گرگ هندرسون"(Greg Henderson) بود. او می خواست کاری کند که با بهره گیری از نیروی مغناطیس، خانه ها بصورت معلق در هوا باقی بمانند. "هندرسون" موسس و مدیرعامل شرکت "Arx Pax" است. شرکتی که هاوربوردهای "Hendo" را می سازد. به گفته ی او، هاوربوردهای الکترومغناطیسی ممکنست آینده ی خانه های ضد زلزله را رقم بزنند. در هنگام وقوع زلزله خطر اصلی برای ساختار یک سازه، حرکت جانبی است. سازه ها بطور معمول برای تحمل بارهای عمودی همچون وزن خودشان و نیروی جاذبه طراحی شده اند و گاهی قادر به تحمل نیروهای جانبی نیستند. امروزه بخش عمده ی سیستم های ضد زلزله ساختمان ها را از زمین جدا می کنند تا ساختمان بتواند بصورت یکپارچه و بی خطر حرکت نماید. شرکت "Arx Pax" هم اکنون حق اختراع سیستم "بافر"(buffer) را دارد که در آن از آب یا گاز برای بالا بردن خانه ها و صیانت از آنها در مقابل حرکات مخرب جانبی استفاده می شود. اما سیستم پیشنهادی "هندرسون" متکی بر نیروی الکترومغناطیسی است که با ایجاد نیروی دافعه موجب معلق شدن خانه می شود. خانه ها را می توان به سیستم هشدار لرزش زمین شناسی ایالات متحده آمریکا متصل کرد تا آن زمان که زلزله تشخیص داده می شود، سیستم الکترومغناطیسی فعال شود و در صورت شناسایی زلزله خانه برای مدت بیش از ۹۰ ثانیه در هوا شناور شود.
خانه ها را می توان به سیستم هشدار لرزش زمین شناسی ایالات متحده آمریکا متصل کرد تا آن زمان که زلزله تشخیص داده می شود، سیستم الکترومغناطیسی فعال شود و در صورت شناسایی زلزله خانه برای مدت بیش از ۹۰ ثانیه در هوا شناور شود.
"هندرسون" محاسبه کرد که برای معلق ماندن یک خانه سه طبقه به مدت ۹۰ ثانیه انرژی معادل پنج باتری خودرو باید استفاده گردد.
در طرح "Arx Pax" بجای ساختن پایه ها و زیرساخت های پر از آب باید موتورهای شناور(hover engines) و بنای ضد زلزله نصب شود. به قول "هندرسون" زمانی که هشدار زلزله دریافت می شود، کامپیوتر ها موتورهای شناور را روشن می کنند. به قول او همه ی این اتفاقات بسیار سریع رخ می دهد.
با این وجود "هندرسون" تنها کسی نبود که چنین ایده ای را در سر می پروراند.


معلق شدن با فشار هوا
یک شرکت ژاپنی به نام "Air Danshin" نیز ایده ی شناور کردن خانه ها را بیان کرد اما با روشی متفاوت. براساس ایده ی این شرکت، خانه در وضعیت عادی بر روی یک کیسه ی هوای خالی قرار می گیرد اما بمحض آنکه حسگرها لرزش را حس کنند، یک کمپرسور در عرض چند ثانیه روشن شده و هوا را با فشار به داخل این کیسه ی هوا می دمد. این کیسه ی هوا در عرض چند ثانیه پر می شود و در نهایت خانه برای چند سانتی متر از زمین فاصله می گیرد. بعد از اتمام شرایط اضطراری کیسه ی هوا به آرامی خالی شده و خانه به وضعیت قبلی خود برمی گردد.
این شرکت چنین خانه ای را بر روی یک "صفحه ی متحرک" ساخت و درون آن چندین نفر ساکن و کمی وسایل خانه قرار داد. زمانی که لرزه های ساختگی شروع شد، ساکنین به سختی آنرا متوجه شدند و هیچ چیز بر روی زمین نریخت. به قول آنها، این سیستم را می توان به خانه های جدید با وزن مناسب یا حتی سازه های موجود افزود.
"دک اسمیت"(Deke Smith)، مدیر اجرائی "شورای امنیت لرزه ساختمان"(Building Seismic Safety Council) می گوید: این سیستم اساسا تعدادی از حرکات ناشی از زلزله را کم می کند. اما من فکر می کنم وجود آن بیشتر موجب اطمینان خاطر افراد می شود تا کاهش خطر.
آزمایش لرزش "Air Danshin" تنها با حرکات جانبی و پهلو به پهلو انجام شد این در حالیست که تکان های ناشی از بیشتر زمین لرزه ها به یک حرکت دو بُعدی محدود نمی گردد. شناور شدن به اندازه سه سانتی متر تنها از خانه ها در مقابل زلزله هایی محافظت کند که بیش از سه سانتی متر بالا نمی روند و اگر یک خانه شناور با موج زلزله برخورد کند چه خواهد شد؟ احیانا از روی پایه و پی اش سُر می خورد.
یکی دیگر از مشکلات این سیستم آنست که نخستین لرزه ممکنست بسیار بزرگ و مخرب باشد و کیسه هوا قبل از باد شدن با آوار یک خانه از پیش تخریب شده رو به رو شود. "اسمیت" می گوید: هر زمین لرزه خاصیت های خاص خودش را دارد. تعدادی از آنها ممکنست در آغاز، برخی در میانه یا اختتام تکان های شدید داشته باشند. متاسفانه سنسورهای لرزه ای ما هنوز در سطح حیواناتی مانند سگ ها هشیار نیستند که بتوانند زمین لرزه ها را پیش از وقوع و مدت ها قبل از آنکه انسان ها بفهمند، تشخیص دهند.
هر زمین لرزه خاصیت های خاص خودش را دارد. تعدادی از آنها ممکنست در آغاز، برخی در میانه یا اختتام تکان های شدید داشته باشند. متاسفانه سنسورهای لرزه ای ما هنوز در سطح حیواناتی مانند سگ ها هشیار نیستند که بتوانند زمین لرزه ها را پیش از وقوع و مدت ها قبل از آنکه انسان ها بفهمند، تشخیص دهند.


زلزله تنها بلای طبیعی خطرناک نیست
خانه های معلق تنها برای جلوگیری از خطرات ناشی از زمین لرزه مفید نیستند. با افزایش سطح آب دریاها تعدادی از شهرها آغاز به آزمایش ساختمان های شناور و خانه های آبی-خاکی کرده اند و "لیرا لوئیس"(Lira Luis) که یک معمار است باور دارد که با معلق کردن خانه ها می توان از بروز یک فاجعه طبیعی دیگر یعنی جاری شدن سیل جلوگیری کرد.
این ایده زمانی به ذهن "لوئیس" رسید که بر حسب اتفاق درحال کار بر روی تاسیساتی شناور روی آب بود و به پیوست های نامرئی که به آسانی جابجا می شدند، نیاز داشت. او آغاز به استفاده از آهن ربا برای این اتصالات کرد، و هنگامی که بطور تصادفی آهن رباها را در جهت اشتباه نگه داشت، متوجه شد که آنها حتی با وجود یک لایه از آب یکدیگر را دفع می کنند.
"لوئیس" می گوید: این لحظه ای بود که با خود گفتم اگر ساختمان ها و شهرها معلق شوند چه اتفاقی می افتد؟ بااینکه شناوری مغناطیسی در سیستم های حمل و نقل عمومی، مانند قطارهای تندرو ژاپن استفاده می شود اما "لوئیس" متوجه شد که کسی هیچ گاه از آن در معماری استفاده نکرده است. ممکنست دلیلی داشته باشد. ممکنست این کار کاملا غیرعملی باشد. اما لوئیس می خواست که آنرا امتحان کند.
او که اصالتاً اهل فیلیپین است، می خواست مدلی از این سیستم را در یک روستای فیلیپینی در جزیره ای بسازد که مردم در آن با سیلاب های مکرر مواجهند و با بالا آمدن سطح آب دریاها در آینده خطر جاری شدن سیل در آن بیشتر نیز می شود.
اگر چنین سیستم هایی ساخته شود، مردم ممکنست با نردبان یا پل به خانه های معلق خود دسترسی پیدا کنند و یا اگر ثروتمند باشند ممکنست از بالگرد برای این کار استفاده کنند. "لوئیس" تصور می کند که در آینده مردم بوسیله جت پک به بخش های بالایی ساختمان پرواز می کنند.
بااینکه این ایده غیرممکن به نظر می رسید اما وی در تلاش است که آنرا بسازد. "لوئیس" به طور معمول از نرم افزارهای معماری استفاده می نماید، اما هم اکنون درحال ساخت مدلهای سنتی است. او می گوید: من به روشی قدیمی به آن نزدیک می شوم. او که در مدرسه معماری "فرانک لوید رایت"(Frank Lloyd Wright) آموزش دیده، از "رایت" الهام گرفته است. زمانی که مهندسان به "رایت" گفتند طراحی خاص او برای ستون های بسیار نازک کارآمد نیست، او مدل هایی در مقیاس کوچک از آنها ساخت.
مدل فعلی بسیار کوچک است. تنها ۱۳ اونس(۳۶۸.۵ گرم) وزن دارد و می تواند ۱.۵ اینچ(حدود چهار سانتی متر) در هوا معلق شود. "لوئیس" می گوید که ارتفاع شناور به ارتفاع ساختمان بستگی دارد.
لوئیس به دنبال ساخت نمونه اولیه بزرگ تری نیز هست. بااینکه احتمال زیادی دارد که این فناوری کار نکند. "مارتین سیمون"(Martin Simon)، محقق فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA) که متخصص در زمینه شناورهای مغناطیسی است، می گوید: شما تنها می توانید ساختاری حدود یک اینچ یا چند اینچ را پیش از این که کارایی خودرا از دست دهد، معلق کنید. اینکه چگونه این سیستم در هنگام جاری شدن سیل کمک کننده خواهد بود را نمی دانم و نیازی نیست که به میلیونها مشکل و هزینه ی زیاد آن اشاره نماییم.


با وجود تمام این ایده های مطرح شده حالا طرح خانه های معلق در چه مرحله ای قرار دارد؟
معماران و مهندسان در سرتاسر جهان سال هاست که برای ایجاد ساختمان های مقاوم در مقابل زلزله تلاش می کنند و برخی نیز موفق شده اند.
پایگاه خبری "USA TODAY" به صحت سنجی سیستم شرکت "Air Danshin" پرداخته است.
در ارزیابی هایی که سال قبل انجام شده است، این شرکت اعلام نمود که ۳۰ خانه این شرکت بعد از وقوع یک زلزله ۷.۳ ریشتری که در ماه فوریه که بخش هایی از ژاپن را لرزاند، صدمه ای ندیده اند.
"ماساتاکه هوندا"(Masatake Honda)، سخنگوی شرکت "Air Danshin"، در سال ۲۰۱۳ به فایننشال تایمز اظهار داشت که تمام خانه های دارای فناوری این شرکت از زلزله سال ۲۰۱۱ "بدون آسیب" جان سالم به در بردند.
"کینجی اینابا" (Kinji Inaba)، مدیر شرکت "Air Danshin"، به "USA TODAY" گفته بود که تا ماه مه سال ۲۰۲۱، ۲۲۷ خانه در ژاپن با این فناوری وجود خواهد داشت.


اما نتیجه این صحت سنجی چه بود؟
پاسخ: اطلاعات کافی وجود ندارد
این ادعا که ژاپن درحال توسعه چنین فناوری برای معلق کردن خانه ها است که از لطمه های ناشی از زلزله جلوگیری می کند به سبب عدم وجود اطلاعات کافی می تواند گمراه کننده باشد. بااینکه این شرکت ژاپنی فناوری خودرا در سال ۲۰۰۵ ایجاد کرد و از آن زمان تا حالا آنرا در خانه های سراسر کشور پیاده سازی کرده اما، تصویری که از آن در رسانه های اجتماعی انتشار یافته است، این فناوری را به درستی نشان نمی دهد، برای اینکه ساختارهای بالون مانند زیر آن وجود ندارد و خانه ها را تنها یک اینچ(۲.۵۴ سانتی متر) بالا می برد.
در نهایت باید اظهار داشت که بااینکه ساخت خانه های معلق ایده ی هیجان انگیز و خلاقانه ای بنظر می رسد اما هم اکنون به نظر نمی رسد که این فناوری به ویژه فناوری استفاده از مغناطیس برای معلق کردن خانه ها پیشرفت آنچنانی کرده باشد اما جهان فناوری ها غیرقابل پیش بینی است و شاید روزی در آینده شاهد خانه های معلق در سراسر جهان باشیم اما در آن صورت نیز انجام این کار دشوار و بسیار هزینه بر خواهد بود.




منبع:

1401/03/16
21:40:49
5.0 / 5
360
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۴ بعلاوه ۱
اسمارت کاور
smartcover.ir - مالکیت معنوی سایت اسمارت كاور متعلق به مالکین آن می باشد