Giappone antisismico: i segreti dietro l’efficienza
Il Giappone è all’avanguardia nelle tecnologie antisismiche: qual è il segreto per mantenere intatti edifici e sicure le persone durante i terremoti? Ed è davvero un segreto?
Il Giappone è uno dei Paesi al mondo più soggetti a rischio sismico e i giapponesi sono probabilmente il popolo che gestisce al meglio il problema grazie all’ ingegneria sismica e alla prevenzione.
Come fanno i giapponesi a gestire in maniera così efficiente i terremoti? Possiamo riassumere l’efficienza sismica in una parola: prevenzione. La prevenzione è una forma mentis, un modo di pensare, che a sua volta significa educazione, investimento, progettazione e costruzione, quindi efficienza e sicurezza.
Perché il Giappone è zona sismica?
La sismicità del Giappone è dovuta alla collocazione dell’isola: è posizionata lungo una collisione tettonica, ovvero nel punto in cui si scontrano principalmente la placca pacifica, eurasiatica, quella delle Filippine e quella nord-americana, dove quest’ultima sprofonda per subduzione: è proprio questo fenomeno a generare tanti terremoti. Questi sono molto frequenti e normalmente raggiungono valori di magnitudo 6 o addirittura 7, anche se in casi eccezionali si possono raggiungere valori fino a 9, come avvenuto nel terremoto di Tōhoku nel 2011 (quello che ha causato il maremoto di Fukushima).
Giusto per visualizzare questo numero, pensa che i nostri terremoti dell’Aquila e di Amatrice – che hanno provocato ciascuno centinaia di vittime – hanno avuto la stessa magnitudo di quelli che di norma avvengono in Giappone, quelli di “routine” per il paese asiatico: è facile comprendere la necessità dei giapponesi di prevenire i danni da terremoti, vista la frequenza con la quale si trovano a gestirne.
I principi cardine della risposta antisismica giapponese
I giapponesi applicano la prevenzione attraverso la:
- Progettazione attenta delle infrastrutture: sia gli edifici più recenti che quelli storici devo sottostare ad un rigido sistema di regolamentazioni antisismiche. Un esempio di ciò è la flessibilità degli edifici, che permette di assecondare il movimento di torsione, flessione e pressione della Terra, diminuendo le probabilità di crollo: queste proprietà sono garantite da cemento armato, acciaio e cuscini antisismici.
- Costruzione di fondazioni (impropriamente chiamate fondamenta) ottimizzate con delle piattaforme semi-mobili di cemento armato
- Progettazione di palazzi con baricentro basso
Il ruolo dell'”isolamento sismico”
- Tra le tecnologie adottate, il cosiddetto “isolamento sismico” ha avuto un ruolo fondamentale nella progettazione di edifici moderni, ospedali, uffici e strutture pubbliche. Questo, a differenza della progettazione sismo-resistente tradizionale, che rende le colonne e le travi abbastanza robuste ed elastiche da resistere ai movimenti tellurici, prevede l’installazione di dispositivi specifici alla base dell’edificio. Questi dispositivi, come i cuscinetti in gomma laminata, disaccoppiano la struttura dal terreno, limitando gli effetti distruttivi del sisma. Nel tempo, il sistema di isolamento sismico è stato perfezionato con l’integrazione di dispositivi di assorbimento dell’energia, come i cuscinetti al piombo o in gomma ad alto smorzamento, che dissipano le forze sismiche e riducono ulteriormente le deformazioni della struttura.
Ingegneria antisismica in Giappone: tecnologia e innovazione
In media ogni anno il Giappone viene scosso da 2mila eventi sismici, alcuni dei quali con una consistente potenza distruttiva. Nel 2011, quando il paese venne colpito da un terremoto di magnitudo 9.0 della scala Richter, c’erano 27 Shinkansen – i treni ad alta velocità – in movimento. Tuttavia, grazie ai sensori disposti in tutto il territorio nazionale che permettono di anticipare gli eventi sismici, sono stati attivati i freni di emergenza dei pochi secondi prima l’arrivo della scossa più violenta e nessuno dei viaggiatori dei treni ha perso la vita o è rimasto ferito.
Ma questo risultato non è casuale. Il governo nipponico ha speso 1 miliardo di dollari per realizzare il famoso sistema di analisi dei tracciati sismici che permette di dare un alert 80 secondi prima della scossa più forte, e questo – soprattutto in città come Tokyo – è essenziale per garantire il tempo necessario per le operazioni più urgenti come allontanarsi dalle finestre e bloccare le tubature di gas evitando così il rischio esplosione.
Sono opere importanti, che tuttavia non esauriscono il bisogno di continuare a investire nella costruzione di edifici antisismici in Giappone, oltre che in strutture moderne. Secondo un calcolo del ministero delle Infrastrutture giapponese, nel 2023 il costo per mantenere, riparare e gestire acquedotti, porti, aeroporti e altre grandi opere raggiungerà i 46,1 miliardi di dollari, il 40% in più rispetto a dieci anni prima.
Tokyo: una delle città più sicure al mondo
Nonostante il rischio costante di essere colpita da un devastante terremoto, Tokyo è stata nominata nel 2017 dal Safe Cities Index dell’Economist Intelligence Unit la città più sicura al mondo, seguita da Singapore e, al terzo posto, da Osaka.
Del resto, proteggere le persone dai terremoti è essenziale per una città in continuo movimento, una megalopoli da quasi 14 milioni di abitanti che si estende per oltre 2.000 chilometri quadrati e viene attraversata da una complessa rete di trasporti (13 linee metropolitane e 100 linee di superficie).
Un imperativo che Tokyo rispetta, come conferma l’indice dell’Economist che mette in fila le performance di 60 città nel mondo che si distinguono per la sicurezza in vari settori, dalla sicurezza digitale a quella fisica. Un valore importante viene poi riconosciuto alla sicurezza delle infrastrutture che, nel caso di Tokyo, raggiungono standard qualitativi elevatissimi.
E proprio il rischio terremoti è stata la molla più grande che ha spinto, tanto il governo quanto l’amministrazione cittadina, a investire in edifici antisismici sempre più moderni ed efficienti.
Attualmente – riporta la Tokyo University – l’87% degli edifici cittadini è stato costruito rispettando i più moderni criteri antisismici. Un esempio su tutti è la Tokyo Skytree. Inaugurata nel 2012, la torre alta 2.080 piedi è stata progettata da un team composto da 100 esperti affinché fosse totalmente “impermeabile” ai terremoti. Un risultato ottenuto ispirandosi, per la costruzione della struttura interna della torre, alle antiche pagode cinesi.
Nella realizzazione di altri grattacieli è stato invece utilizzato uno speciale pendolo pesante 300 tonnellate e capace di smorzare le vibrazioni, che permette agli edifici di oscillare meglio in caso di sisma. Lo strumento è stato brevettato da una compagnia di real estate di Tokyo e costa sul mercato 51 milioni di dollari.
La città investe così nelle nuove tecnologie e lo fa con soluzioni innovative che ne riscrivono il volto, in superficie ma anche sottoterra. E proprio sotto le fondamenta di Tokyo, tra campi di calcio, parchi ed edifici, corre il Metropolitan Area Outer Underground Discharge Channel, un tunnel lungo oltre 6 chilometri progettato per raccogliere la bomba d’acqua di un eventuale tsunami o ciclone e farla confluire senza traumi nel fiume Edo. Per costruire il tunnel ci sono voluti 13 anni e 3 miliardi di dollari, ma il suo contributo nel migliorare gli standard di sicurezza della città è elevatissimo.
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