- Доцент Стефанов, вие сте ръководител на департамента по сеизмично инженерство към БАН. На какво ни учи земетресението в Турция?
- Земетресението в Турция е голяма трагедия, защото има неблагоприятно стечение на няколко фактора. Първо – земетресението е много силно. Второ – то се случи през нощта. За нас, специалистите, е много важно кога е земетресението – през деня или през нощта. През нощта е най-неблагоприятният сценарий, защото хората са сънени. Създава се невероятна паника. Евакуират се по пижами, без горни дрехи, все неблагоприятни обстоятелства. Появиха се много материали, клипове от разрушени сгради. От пръв поглед се вижда, че сградите се разрушават също по възможно най-неблагоприятния сценарий – разрушенията са тип „сандвич“. Вертикалните елементи се разрушават буквално за миг и цялата сграда рухва в рамките на 2 до 4 секунди. Всички стоманобетонни плочи се натрупват като филия върху филия. Това е най-неблагоприятният вариант поради няколко причини. Първата – става ужасно бързо, за няколко секунди. Евакуацията на хората е практически невъзможна. Те нямат време да реагират. Второ, разрушението е тотално. Оцелели няма. Всичко, което е било в сградата, е разрушено, напълно загубено. От кадрите се вижда, че точно до напълно срутената сграда има една нова сграда, на която дори стъклата на дограмата не са пострадали.
- Как една сграда стои цяла, а до нея другите са в руини? Защо едните оцеляват, а другите не?
- Причините са твърде много и са комплексни. Сградата има някакъв проблем с конструкцията, конструктивен проблем, за да рухне по този начин. В Република Турция открай време има едно противоречие. Те имат превъзходни специалисти по сеизмично инженерство. Превъзходна школа. Повечето им преподаватели са със защитени докторати в САЩ. Но между нивото на тяхната техническа мисъл и практическата реализация има една голяма пропаст. На практика до голяма степен строителството им страда от несъвестни предприемачи, които не си изпълняват изцяло проектите и спестяват по няколко стотинки на метър. Когато се наблюдава такъв тип разрушения, с голяма вероятност можем да твърдим, че в тази сграда няма противоземетръсни шайби (това са бетонни стени, които ние наричаме шайби). Те са основните елементи, които поемат най-голяма част от натоварването от енергията. Но и всички останали елементи, дори най-обикновените тухлени стени, които много хора смятат за незначителни и ги наричат неносещи, помагат. Да, те са преградни стени. Обаче, когато дойде земетресението, те помагат, като поемат част от енергията.
- Как се отразява на сградата масовата практика да си разширяваме стаите чрез махане на стени?
- Порочна практика. Класически пример са сгради в централните части на нашите градове, където след промените се започна масово, повсеместно избушване на сградите с цел осигуряване на площи за заведения или магазини. Те остават да стоят на едни кокили – малки колони. И при едно бъдещо земетресение тези сгради ще понесат много тежки поражения. Така че изводите, които могат да се направят както от това, така и от много други земетресения, са ясни. В определени райони по света хората са осъзнали още в средата на миналия век, че ако не се вземат мерки в изграждането и поддържането на сградите, разрушенията и жертвите ще бъдат много големи. Япония е страна, в някои части на която всекидневно стават земетресения. В Нова Зеландия също. Хората са се научили, че трябва да се приспособят. И година след година са се научили как да строят така, че да няма жертви и разрушения. Има една поговорка, която се разпространява в нашите среди. „Не земетресенията убиват хората, а руините от рухналите сгради и съоръжения.“ Това е природно явление, с което трябва да се съобразяваме.
- Има ли начин щетите да бъдат намалени?
- Има. Начинът е да се спазват нормативните изисквания при строителството. Целият процес на строителството е много сложен. Заради високата степен на отговорност този бранш е силно регулиран. Когато един младеж завърши университета и има диплома за инженер, това не значи, че може веднага да почне да проектира. Трябва да има лиценз и регистрация в камарата на инженерите от инвестиционното проектиране. Там се минава през две степени - ограничена проектантска правоспособност и пълна. Чак когато я получи, той има право да подпечатва чертежи, които да бъдат одобрявани от общините. Проектирането трябва да бъде изцяло съобразено с изискването на нормите. А нормите са достатъчно подробни. В тях е казано при какви стойности на въздействията какви материали трябват, на какви изисквания трябва да отговарят. Всеки проект се прави от колектив от специалисти. Архитектът дава общата концепция на сградата. След това идват специалистите. Най-важният като отговорност е инженер конструкторът, който трябва да облече сградата с конструкция. Конструкцията трябва да е в състояние да поема всички възникващи по време на експлоатация въздействия, включително сеизмичното въздействие. Има една особеност – повечето натоварвания при обикновените сгради са вертикални, от гравитацията. Това са собственото тегло, теглото от хората, от мебелите, машините, оборудването, от всичко, което има по етажите. При сеизмично въздействие обаче има и хоризонтални въздействия.
Преди 100 години сградите не са изчислявани на такива въздействия. Едва в началото на 20 век се заражда науката сеизмично инженерство. Нашите първи норми са от средата на 20 век. На всеки 10-15 години те се осъвременяват, усъвършенстват. Изискванията се повишават, което води до повишаване на сеизмичната устойчивост на сградите, които са построени по проекти при тези нови норми. Колкото по-нова е сградата, тя е с толкова по-висока норма на осигуряване. Вторият етап е при строителството всички материали, бетон, стомана трябва да отговарят на стандартите. В редица страни, примерно в Албания, бетонът се прави за по-евтино с пясък от морето. Нарушаването на стандартите понижава качеството на конструктивните елементи и понижава сеизмичната устойчивост. При експлоатацията на сградата, когато на течове във водопроводната и канализационната система не се обръща внимание с години, се оводнява конструкцията, влагата влиза в дълбочина в бетона, стоманата корозира и носещата способност пада, намалява сеизмичната устойчивост. Много сгради имат проблеми с вертикалната планировка и дъждовни води влизат в мазетата. Има десетки блокове с наводнени мазета с години. Фундаментите са на практика под вода, което трябва да се избягва. Накрая идват нерегламентираните преустройства.
- Какви са те?
- Избиване на стени, избиване на отвори в стоманобетонни шайби. В сградите масово се избиват стени, кухнята се разширява и се усвоява балконът. В носещи стени се пробиват отвори, за да се преразпределят помещенията. Други нерегламентирани дейности нарушават целостта на стоманобетонната конструкция и водят до намаляване на нейната носеща способност. Преустройствата трябва да се правят грамотно.
- Как грамотно?
Да се извика инженер конструктор и му се обясни каква е идеята. Когато се разруши част от оригиналната конструкция, да се замести с други конструктивни елементи. Ако махнете зид, да сложете съответни стоманени профили или ако избиете шайба, да укрепите отвора по определен начин, така че да възстановите и укрепите здравината на оригиналната конструкция. Не със самоделни подпирания с профили, с железа с каквото имат подръка. А да се извика конструктор, който да направи проект, изчислен и оразмерен както трябва.
- Откъде да го намерят този конструктор?
- Може да се обърнете към камарата на инженерите. Това е официалната организация, където са регистрирани всички инженери, участващи в инвестиционното проектиране, конструктори. Там има публични регистри, където може да се провери дали избраният от вас инженер е с валиден лиценз.
- Сградата е жив организъм. Както хората се отнасят към своите автомобили с любов и с голяма грижа, сменят гумите, маслото... така трябва да се грижат и за сградите си.
- Най-важното е да се следи за течове. Влагата е враг номер едно на строителната конструкция, независимо от какъв материал е - тухли, стомана, бетон или дърво. Трябва да се пазят сградите от наводнения и своевременно да се отстраняват пораженията. Защото това удължава живота на сградата и запазва нейната носеща способност в оригиналния й вид. Всички материали, колкото и съвременни да са, с течение на времето имат естествено стареене. Грамотното ползване го отлага.
- Има ли карта на България за потенциалната сеизмична активност на земните пластове?
- Когато стане земетресение, първата информация, която се подава, е какъв е магнитудът. Магнитудът е физична величина, която се изчислява въз основа на направени инструментални записи. Той показва количеството енергия, която е отделена при земетресението. Колкото е по-голям магнитудът, толкова по-голямо количество енергия е отделено. Това е характеристика, която се използва в сеизмологията. В сеизмичното инженерство обаче се използва параметърът ускорение. Нашият институт поддържа Националната мрежа за регистрация и оценка на силни земни движения. На определени места са поставени уреди, които регистрират ускорението. Сеизмологичната апаратура регистрира скоростта на разпространение на сеизмичните вълни. Сеизмичното райониране на страната е направено с европейския параметър максимално ускорение на земната повърхност. Това е параметърът, с който се изчисляват конструкциите на сградите. Има карта на страната, която е публикувана като приложение към нормите за проектиране при сеизмични въздействия, където са дадени зоните с максималните ускорения. С тази карта работи всеки един инженер, когато прави проект на дадена сграда. Цялата ни страна на практика попада в сеизмична зона. Сеизмичната опасност, вероятността да се случи земетресение е отчетена чрез параметъра ускорение. Зад това ускорение стои огромен обем работа на колегите сеизмолози, които са анализирали историческата сеизмичност, която е наблюдавана с всички възможни записи по различни методики и крайният продукт на техния труд е тази карта, от която строителните инженери взимат величината на сеизмичното въздействие. То е дадено за цялата страна, като има разбивка за всяко населено място.
- При земетресението във Вранча през март 1977 г. в Свищов падна жилищен блок. Съвсем близо до Свищов планирахме и дори започнахме да строим АЕЦ „Белене“. Как се проектира при такава опасност?
- Ако отворите картата, ще видите кои са най-застрашените зони. Там, където са най-опасните зони, съответното ускорение е по-високо и това ускорение влиза в изчисленията на инженерите. Съответно това води до проектиране на по-голямо количество стомана и бетон в конструкцията. Конструкциите са по-здрави, по-дебели, с по-големи размери. По този начин се осигурява еднаквост на степента на сеизмично осигуряване. Ако вашата сграда попада в зона с по-ниска сеизмичност, ще вложите по-малко строителни материали и обратно, ако е в зона с по-висока, ще вложите повече строителни материали и тя ще струва по-скъпо. Но от гледна точка на нормите нивото на сеизмична осигуреност трябва да е едно и също. Това е принцип – там, където е по-голяма опасността от земетресение, се влагат повече материали, а там, където е по-малка – по-малко материали. Нивото на сигурност трябва да бъде едно и също.
- Кои конструкции за жилищни сгради са най-устойчиви?
- Има най-различни типове конструктивни системи – стоманени, зидани... Но ако те са проектирани и изграждани при спазване на всички норми, нивото на сигурност е едно и също. То се постига по различен начин, но в крайна сметка трябва да е едно и също. Не може да кажете, че живеете в по-сигурно жилище... Но трябва да се има предвид един важен факт. Нормите не осигуряват 100% защита от земетресение. Защото, ако се постави такова изискване, стават много скъпи. Например стените на бункер от Втората световна война са дебели 1 метър и няма земетресение, което ще го разруши. Не се строи така, защото е прекалено скъпо. В европейските норми, каквито са възприети и в строителството в България, е заложен един процент вероятност за еди колко си години да се получат определен процент повреди на сградата. Така че нивото на сигурност на различните сгради, ако са направени както трябва, би трябвало да бъде едно и също. Нивото, предписано в нормите, трябва да се осигури.
Можете да увеличите сеизмичната осигуреност в зависимост от финансовите си възможности.
Това е той:
Ръководител е на секция „Сеизмично инженерство” (2018-2022) при департамент „Сеизмология и сеизмично инженерство” на Националния институт по геофизика, геодезия и география – БАН
Магистър по строителство, доктор по сеизмично инженерство
Заместник-директор на Централната лаборатория по сеизмична механика и сеизмично инженерство (2003-2010)
Доцент и асистент в Централна лаборатория по сеизмична механика и сеизмично инженерство (1992-2002)
Член е на експертната Комисия по наводнения към Националния щаб на МВР и член на експертната Комисия за земетресения към Националния щаб на МВР
Член на експертната комисия за аварийни ситуации към АЕЦ „Козлодуй“
Член на камарата на инженерите в инвестиционното проектиране в България
Таня Киркова
