Πώς εξελίχθηκαν οι αντισεισμικοί κανονισμοί στην Ελλάδα; Ποιες οι ιδιαιτερότητες των βιομηχανικών κτιρίων και των ενεργειακών υποδομών; Πώς οι νέες τεχνολογίες συνδράμουν στην περαιτέρω προστασία των κατασκευών αυτών; Δυο διακεκριμένοι επιστήμονες, ο διευθυντής ερευνών του ΙΤΣΑΚ, Βασίλης Μάργαρης και ο επίκουρος ερευνητής Κωνσταντίνος Μορφίδης, μιλούν στο Construction για την αντισεισμική θωράκιση των βιομηχανικών κτιρίων και των ενεργειακών υποδομών.
«Μέχρι και τη δεκαετία του ’80 σε πολλές περιοχές της Ελλάδας είχαν αναπτυχθεί βιομηχανικές ζώνες. Συναντούσε κανείς πλήθος κρίσιμων κατασκευών, ωστόσο όχι εφάμιλλες με τις σημερινές», μας λέει ο διευθυντής ερευνών του Ινστιτούτου Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών, Βασίλης Μάργαρης. «Ζούμε σε μία έντονα σεισμική περιοχή, πρώτη στον ευρωπαϊκό χώρο και έκτη παγκοσμίως.
Οι σεισμοί είναι συχνοί στον ελληνικό χώρο, αλλά όχι καταστροφικοί». Όπως εξηγεί, η σεισμική δραστηριότητα από τα τέλη της δεκαετίας του ’70 έως τα μέσα της δεκαετίας του ’80, πίεσε ώστε να δημιουργηθεί ο πρώτος ελληνικός αντισεισμικός κανονισμός «βασισμένος σε πραγματικά καταγραμμένα δεδομένα της ισχυρής σεισμικής κίνησης». «Η εμπλοκή της ακαδημαϊκής κοινότητας και των μηχανικών εντάθηκε μετά από τα μεγάλα αυτά γεγονότα». Οι κανονισμοί που είχαν θεσπιστεί τη δεκαετία του ’50 είχαν ήδη ξεπεραστεί. Τη δεκαετία του ΄90 θεσπίστηκε ο Νέος Ελληνικός Αντισεισμικός Κανονισμός και το 2000 πραγματοποιήθηκε η πρώτη έκδοση του Ελληνικού Αντισεισμικού Κανονισμού που υιοθετήθηκε ως ο κανονισμός αντισεισμικών κατασκευών παντός είδους. «Για τις ειδικές κατασκευές προέβλεπε άλλες φορτίσεις, μέσω του φάσματος – ένα υπολογιστικό εργαλείο των μηχανικών σε συνεργασία με σεισμολόγους -, ώστε να προβλεφθεί η φόρτιση του σεισμού στα κτίρια. Για τα κτίρια ειδικών κατασκευών προβλεπόταν ειδικές σεισμικές δυνάμεις», εξηγεί ο πολιτικός μηχανικός και ερευνητής του ΙΤΣΑΚ με ειδίκευση στις κατασκευές, Κωνσταντίνος Μορφίδης.
Το 2010 η Ελλάδα εναρμονίστηκε με το πλέγμα των ευρωκωδίκων. Πρόκειται για μία σειρά εκτεκταμένων κειμένων που καλύπτουν όλο το εύρος των κατασκευαστικών υλικών. Ο όγδοος ευρωκώδικας είναι αφιερωμένος στις ειδικές κατασκευές. «Φανταστείτε πως προβλέψεις για σιλό και δεξαμενές δεν υπήρχαν στον ΕΑΚ». «Καλό είναι, κάποια στιγμή, να εναρμονιστούμε αποκλειστικά με τους ευρωκώδικες. Στους ευρωκώδικες ενσωματώνεται όλη η ευρωπαϊκή έρευνα, είναι εναρμονισμένοι με τα πιο πρόσφατα ερευνητικά αποτελέσματα. Η τελευταία αναθεώρηση του ΕΑΚ έγινε το 2010 και περαιτέρω ανανεώσεις του θα είναι μη αναγκαίες εφόσον υιοθετηθούν αποκλειστικά οι ευρωκώδικες», μας λέει ο κ. Μορφίδης.
«Οποιαδήποτε βλάβη υπονομεύει τη λειτουργικότητα, απαγορεύεται»
«Σε ό,τι αφορά τα ειδικά κτίρια, η τεχνολογία που είναι διαθέσιμη δίνει τη δυνατότητα, αν κριθεί απαραίτητο, ακόμα και σεισμικής μόνωσης», μας λέει ο κ. Μορφίδης, εξηγώντας πως έτσι ελέγχεται η σεισμική φόρτιση. «Έτσι διαστασιολογούμε το κτίριο με μεγαλύτερη ασφάλεια και πολύ λιγότερες αβεβαιότητες σε σχέση με ένα συμβατικό». Σύμφωνα με τον συνομιλητή μας, τα βιομηχανικά και ενεργειακά κτίρια πρέπει να συνεχίσουν να λειτουργούν ή έστω να είναι προσβάσιμα και μετά από ένα ισχυρό σεισμικό συμβάν. «Δεν μιλάμε για κατάρρευση, αυτό απαγορεύεται. Το ενδεχόμενο αυτό πρέπει να αποκλειστεί. Οι κανόνες είναι πιο αυστηροί, ειδικά για εκείνα που η καταστροφή τους μπορεί να επιφέρει περιβαλλοντικές επιπτώσεις και για αυτό το βάρος δίνεται σε απαιτήσεις λειτουργικότητας και όχι κατάρρευσης», ξεκαθαρίζει διευκρινίζοντας παράλληλα ότι η έρευνα εστιάζει εκεί.
Συστήματα δομικής παρακολούθησης και τεχνητή νοημοσύνη
Ποιες είναι οι τεχνολογικές εξελίξεις που επαναπροσδιορίζουν την αντισεισμική έρευνα; «Από την πλευρά της ανάλυσης των κατασκευών υπάρχουν εξελίξεις, αναμενόμενες ωστόσο, δεν αποτελούν τομή», μας λέει ο κ. Μορφίδης. Ωστόσο, διακρίνει άνθιση σε δύο πεδία τις τελευταίες δεκαετίες. Το πρώτο είναι τα συστήματα δομικής παρακολούθησης (structural health monitoring systems) και το δεύτερο η διείσδυση μεθόδων τεχνητής νοημοσύνης στην αντισεισμική προστασία. Τι εννοούμε όταν λέμε «σύστημα δομικής παρακολούθησης»; «Πρόκειται για την εγκατάσταση ειδικών οργάνων μέτρησης για την καταγραφή των επιταχύνσεων του εδάφους (αλλά και άλλων παραμέτρων που επηρεάζουν την απόκριση των κατασκευών). Οι επιταχύνσεις αυτές μπορούν να προκαλέσουν βλάβες. Στην αρχή μικρές, σταδιακά όμως ενδέχεται να δημιουργηθεί μια αδύναμη/τρωτή περιοχή που καθιστά την κατασκευή πιο τρωτή έναντι σεισμού. Πλέον, με τις δυνατότητες που προσφέρει το διαδίκτυο μπορούμε να παρακολουθούμε ένα κτίριο διαρκώς και σε πραγματικό χρόνο κάνοντας συνεχείς αξιολογήσεις των καταγραφών που στέλνουν τα όργανα», μας λέει. «Σε αυτό το σημείο έρχεται η δεύτερη, ακόμα πιο πρόσφατη εξέλιξη που είναι η επεξεργασία αυτών των δεδομένων με μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης». Η σύνδεση των ενοργανώσεων με εξελιγμένα λογισμικά προσφέρει τη δυνατότητα σύγκρισης της κατάστασης ενός υγειούς κτιρίου με εκείνη που θα προκύψει μετά από έναν σεισμό, ενώ είναι διαθέσιμα επίσης και συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης για το ενδεχόμενο επικίνδυνων βλαβών. «Τα νέα αυτά εργαλεία κάνουν τα κτίρια ακόμα πιο ασφαλή».
ΙΤΣΑΚ: Χτίζοντας τον κορμό της αντισεισμικής έρευνας
Ο ΙΤΣΑΚ ιδρύθηκε μετά τον σεισμό του 1978 στη Θεσσαλονίκη. Από τη δεκαετία του ’90 και μετά λειτουργεί ως ερευνητικός οργανισμός. Μεταξύ άλλον ανέπτυξε ένα εθνικής εμβέλειας δίκτυο επιταξιογράφων, όργανα που καταγράφουν την επιτάχυνση της βαρύτητας του σεισμού και αποτελούν ένα σημαντικό εργαλείο για τους μηχανικούς. Από το 1982 το δίκτυο έχει ανανεωθεί τρεις φορές. Σήμερα αποτελείται από πάνω των 250 μηχανημάτων καταγραφής της ισχυρής σεισμική κίνησης στον ελλαδικό χώρο ενώ περίπου τα μισά καταγράφουν τη σεισμική δραστηριότητα online. «Οι καταγραφές που έχουμε συγκεντρώσει ξεπερνούν τις 10.000 και αποτελούν τον κορμό της αντισεισμικής έρευνας στην Ελλάδα» υποστηρίζει ο κ. Μάργαρης. Παράλληλα το ΙΤΣΑΚ δημιουργεί χάρτες που καταγράφουν την αισθητότητα του σεισμού γύρω από ένα επίκεντρο 50 έως 70 χιλιομέτρων. Οι χάρτες αυτοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν από την πολιτική προστασία. Ο οργανισμός, που από το 2011 συγχωνεύτηκε με τον Οργανισμό Αντισεισμικού Σχεδιασμού και Προστασίας, έχει εκπονήσει περισσότερα από 150 ανταγωνιστικά ευρωπαϊκά προγράμματα, ενώ συνεργάζεται στενά με πανεπιστήμια. «Και φυσικά, μετά από κάθε σεισμό, όπου και αν είναι αυτός, είναι εκεί».