Nhật Bản chống động đất cho nhà cửa bằng ba lớp: quy chuẩn xây dựng rất nghiêm (đặc biệt bộ tiêu chuẩn "chịu động đất mới" áp dụng từ năm 1981), các công nghệ kết cấu như cách chấn đáy và giảm chấn, và văn hoá chuẩn bị của cả xã hội từ trường học tới hộ gia đình. Mục tiêu không phải là nhà không hư hại gì, mà là nhà không sập, để người bên trong sống sót và thoát ra được.
Bài học từ những trận động đất lớn
Lịch sử chống động đất của Nhật Bản gắn với các thảm hoạ:
- Động đất Kantō 1923: tàn phá Tokyo và Yokohama, phần lớn thương vong do hoả hoạn lan trong các khu nhà gỗ. Ngày 1/9 trở thành Ngày phòng chống thiên tai.
- Động đất Miyagi 1978: dẫn tới sửa đổi lớn luật tiêu chuẩn xây dựng, có hiệu lực từ tháng 6/1981, thường gọi là "chịu động đất mới" (shin-taishin). Tiêu chuẩn này yêu cầu nhà không sập trong động đất rất mạnh hiếm gặp.
- Động đất Hanshin – Awaji (Kobe) 1995: hơn 6.000 người thiệt mạng. Các khảo sát sau đó cho thấy nhà xây trước năm 1981 bị sập nhiều hơn hẳn nhà xây theo chuẩn mới. Nhật Bản đẩy mạnh chương trình gia cố nhà cũ và tiếp tục siết tiêu chuẩn với nhà gỗ năm 2000.
- Động đất Tōhoku 2011 (Mw 9,0–9,1): phần lớn nhà theo chuẩn mới chịu được rung lắc; thiệt hại lớn nhất đến từ sóng thần.
Ba cách để toà nhà chịu động đất
| Cách | Ý tưởng | Ví dụ |
|---|---|---|
| Chịu chấn (taishin) | Làm kết cấu đủ cứng, đủ dẻo để chịu được lực rung | Tường chịu lực, giằng chéo, cột dầm khoẻ; phổ biến nhất |
| Giảm chấn (seishin) | Lắp thiết bị hấp thụ năng lượng rung bên trong kết cấu | Thiết bị giảm chấn dầu, giảm chấn thép trong nhà cao tầng |
| Cách chấn (menshin) | Tách toà nhà khỏi nền đất bằng gối cao su nhiều lớp, để đất rung mà nhà rung ít | Bệnh viện, trung tâm chỉ huy, một số chung cư |
Nhà cao tầng ở Tokyo thường kết hợp giảm chấn và cách chấn. Tháp Tokyo Skytree có cột trung tâm bằng bê tông tách rời khỏi khung thép bên ngoài, ý tưởng được cho là lấy cảm hứng từ cột tâm của các ngôi chùa tháp gỗ cổ, vốn hiếm khi đổ vì động đất.
Nhà gỗ nhỏ của người Nhật
Phần lớn nhà ở riêng tại Nhật Bản vẫn là nhà gỗ thấp tầng. Để chịu động đất, chúng được làm:
- Tường chịu lực có giằng chéo hoặc tấm ván ép cứng, bố trí cân đối các mặt nhà.
- Liên kết cột – dầm – móng bằng bát kim loại, bulông neo vào móng bê tông.
- Mái nhẹ hơn: mái ngói nặng làm nhà dễ đổ khi rung; nhiều nhà mới dùng mái kim loại nhẹ.
- Kiểm tra chịu động đất cho nhà cũ, chính quyền địa phương thường hỗ trợ chi phí khảo sát, gia cố.
Bên trong ngôi nhà: đồ đạc cũng phải "chống động đất"
Trong các trận động đất lớn, nhiều người bị thương vì tủ, tivi, tủ lạnh đổ. Người Nhật thường:
- Dùng thanh chống từ nóc tủ lên trần, dây đai, ke cố định tủ vào tường.
- Dán miếng chống trượt dưới tivi, máy tính.
- Dán phim chống vỡ cho kính.
- Không đặt tủ cao trong phòng ngủ, hoặc xoay để nếu đổ không đè lên giường.
- Có sẵn túi khẩn cấp ở cửa, đèn pin cạnh giường.
Văn hoá chuẩn bị
- Trường học: học sinh tập thoát hiểm định kỳ, đội mũ trùm đầu chống va đập (bōsai zukin) được để sẵn ở ghế.
- Cảnh báo sớm: hệ thống cảnh báo động đất sớm của Cơ quan Khí tượng Nhật Bản gửi tin tới điện thoại vài giây trước khi rung mạnh tới (xem bài Hệ thống cảnh báo sớm).
- Điểm sơ tán: mỗi khu phố có điểm sơ tán được đánh dấu, thường là trường học, công viên.
- Dự trữ: nhiều gia đình trữ nước, đồ ăn ít nhất ba ngày; chính quyền khuyến khích một tuần.
Bài học cho nhà ở Việt Nam
Việt Nam không cần mọi ngôi nhà như ở Nhật, vì nguy cơ thấp hơn nhiều. Nhưng ở vùng Tây Bắc, Kon Tum cũ và các vùng có nguy cơ, một số nguyên tắc rất đáng áp dụng và không tốn kém nếu làm từ đầu:
- Nhà gạch có giằng tường, giằng mái bằng bê tông cốt thép bao quanh.
- Cột bê tông cốt thép liên kết chắc với móng và dầm; thép đủ, đúng kỹ thuật.
- Mặt bằng nhà cân đối, tránh tầng trệt để trống (chỉ cột) mà tầng trên nhiều tường.
- Mái nhẹ hơn trên tường yếu.
- Cố định tủ cao, bình nước nóng.
Với nhà nhiều tầng, công trình công cộng, hãy dùng kỹ sư thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 9386 về thiết kế công trình chịu động đất.
Góc nhìn hôm nay: không sập là đủ
Người Nhật chấp nhận rằng sau một trận động đất rất mạnh, nhiều toà nhà có thể phải sửa chữa lớn hoặc phá bỏ. Thứ họ không chấp nhận là nhà sập đè người. Triết lý này đơn giản nhưng hiệu quả: đặt an toàn tính mạng lên trên hết, rồi mới tới tài sản. Ai muốn tìm hiểu thêm có thể xem các bảo tàng phòng chống thiên tai ở Nhật Bản như Trung tâm Phòng chống thiên tai Hanshin – Awaji ở Kobe, nơi kể lại trận động đất 1995 và những gì đã thay đổi sau đó.
Câu hỏi thường gặp
Nhà ở Nhật chống động đất bằng cách nào?
Bằng quy chuẩn xây dựng nghiêm ngặt (nhất là tiêu chuẩn từ năm 1981), kết cấu chịu chấn, thiết bị giảm chấn và cách chấn đáy cho nhà lớn, cùng việc cố định đồ đạc và văn hoá chuẩn bị của cả xã hội.
Cách chấn đáy là gì?
Là đặt toà nhà trên các gối cao su nhiều lớp hoặc thiết bị trượt, tách nhà khỏi nền đất để khi đất rung thì nhà rung ít hơn nhiều. Cách này thường dùng cho bệnh viện, trung tâm chỉ huy.
Vì sao năm 1981 quan trọng với nhà ở Nhật?
Từ tháng 6/1981, tiêu chuẩn chịu động đất mới có hiệu lực, yêu cầu nhà không sập trong động đất rất mạnh. Trận Kobe 1995 cho thấy nhà xây trước năm này sập nhiều hơn hẳn.
Nhà ở Việt Nam nên học gì từ Nhật Bản?
Ở vùng có nguy cơ, làm giằng tường, giằng mái, cột bê tông cốt thép liên kết chắc với móng, mặt bằng cân đối, mái nhẹ và cố định tủ cao. Công trình lớn cần thiết kế theo TCVN 9386.