Σημαντικές αλλαγές σε ό,τι αφορά στον αντισεισμικό σχεδιασμό και την ενίσχυση της ασφάλειας των κατασκευών στην Ελλάδα προτείνονται μέσω του νέου Σεισμικού Χάρτη της χώρας, που κατάρτισε η Ερευνητική Μονάδα Εδαφοδυναμικής και Γεωτεχνικής Σεισμικής Μηχανικής του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του ΑΠΘ, ακολουθώντας τις επιταγές του αναθεωρημένου ευρωπαϊκού κανονισμού Ευρωκώδικα 8 (EC8) για τον αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών, ο οποίος καθορίζει τους κανόνες για τη μελέτη, κατασκευή, αποτίμηση και ενίσχυση κτιρίων και τεχνικών έργων στην Ευρώπη και όχι μόνο.
Οι νέες προδιαγραφές είναι γενικά πιο αυστηρές, στοχεύοντας στην εξασφάλιση υψηλότερων επιπέδων ασφάλειας για τους πολίτες. Πρωταρχικός στόχος παραμένει η εξασφάλιση της ανθρώπινης ζωής μέσω της αποφυγής κατάρρευσης των κτιρίων, καθώς ο σχεδιασμός για μηδενικές ζημιές ανεξαρτήτως της έντασης του αναμενόμενου σεισμικού κραδασμού είναι πρακτικά και οικονομικά ανέφικτος και δεν εφαρμόζεται πουθενά στον κόσμο.
Η ομάδα του ΑΠΘ, με επικεφαλής τον ομότιμο καθηγητή ΑΠΘ και αντιπρόεδρο της Ευρωπαϊκής Ένωσης Σεισμικής Μηχανικής Κυριαζή Πιτιλάκη, έχει καταθέσει επισήμως μια ολοκληρωμένη πρόταση του Νέου Σεισμικού Χάρτη της Ελλάδας και Εθνικού Προσαρτήματος, όπως επιβάλλεται από τον Ευρωκώδικα 8, στον Οργανισμό Αντισεισμικού Σχεδιασμού και Προστασίας (ΟΑΣΠ) και στον Ελληνικό Οργανισμό Τυποποίησης (ΕΛΟΤ), που είναι ο καθ’ ύλην αρμόδιος φορέας των Ευρωκωδίκων.
Με βάση τον προτεινόμενο νέο σεισμικό χάρτη, η Ελλάδα χωρίζεται πλέον σε 5 σεισμικές ζώνες, έναντι τριών στον ισχύοντα κανονισμό, κάτι που επιτρέπει λεπτομερέστερη αποτύπωση της χωρικής μεταβλητότητας της σεισμικής επικινδυνότητας, λαμβάνοντας υπόψη και την πληθυσμιακή πυκνότητα.
«Ο Ευρωκώδικας 8 βρίσκεται στην τελική φάση της αναμόρφωσης, αναμένεται να τεθεί σε εφαρμογή σε δύο χρόνια, ενσωματώνει τη νέα γνώση που έχει αποκτηθεί τις τελευταίες δεκαετίες, είναι γενικά πιο αυστηρός, περιορίζει τις αβεβαιότητες και προσφέρει αυξημένα επίπεδα ασφάλειας», δηλώνει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Πιτιλάκης. Διευκρινίζει, δε, ότι ο νέος χάρτης σεισμικής επικινδυνότητας που σχεδιάστηκε για το Εθνικό Προσάρτημα αφορά τόσο τον σχεδιασμό των νέων κτιρίων, όσο και τον έλεγχο και την πιθανή ενίσχυση των υφιστάμενων κατασκευών που στη συντριπτική τους πλειονότητα -σε ποσοστό που κυμαίνεται από 80% ως 90%- έχουν κατασκευαστεί με παλαιότερους κανονισμούς ή ακόμη και χωρίς κανονισμό, όταν πρόκειται για κτίρια προ του 1960.
«Το θέμα αυτό της αντισεισμικής προστασίας των υφιστάμενων κατασκευών είναι μεγάλης σπουδαιότητας τόσο για τα ιδιωτικά όσο και τα δημόσια κτίρια. Το επίπεδο αντισεισμικής ασφάλειας μιας κατασκευής του 1960 είναι σαφώς υποδεέστερο αυτού μιας ίδιας περίπου χρήσης και τυπολογίας κατασκευής του 2000 και ακόμη υποδεέστερο μιας κατασκευής που θα γίνει το 2030. Ταυτόχρονα, όμως, είναι και ένα δυσεπίλυτο πρόβλημα με πολλές προεκτάσεις που δεν είναι του παρόντος να συζητηθούν», επισημαίνει ο καθηγητής.
Οι σεισμικές δράσεις σχεδιασμού στην Ελλάδα και την Ευρώπη
Ο ισχύων σεισμικός χάρτης της Ελλάδας (ΕΑΚ2003), που αποτελεί μετεξέλιξη παλαιότερων χαρτών και μελετών, είναι σε ισχύ από το 2003 και καταρτίστηκε με βάση το επίπεδο γνώσεων προ τριακονταετίας. Η σεισμική δράση σχεδιασμού είναι ουσιαστικά ένα πιθανοτικό μέγεθος σεισμικού φορτίου, για το οποίο πρέπει να σχεδιαστεί ένα κτίριο, ώστε να αποφευχθούν οι πολύ μεγάλες ζημιές και να παραμείνει ασφαλές για την ανθρώπινη ζωή. Υπολογίζεται σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα, με τον «μέσο αποδοτικό χρόνο ζωής» ενός κτιρίου να λαμβάνεται ίσος με 50 χρόνια και θεωρώντας πιθανότητα 10% να σημειωθεί στα 50 αυτά χρόνια ένας σεισμός μεγαλύτερος από αυτόν για τον οποίο έχει σχεδιαστεί η κατασκευή. Ένας σεισμός με πιθανότητα υπέρβασης 10% σε 50 χρόνια είναι στατιστικά ισοδύναμος με έναν σεισμό που επαναλαμβάνεται κάθε 475 έτη. Όπως διευκρινίζει ο κ. Πιτιλάκης, η πιθανότητα 10% στα 50 χρόνια υιοθετείται για τα κοινά κτίρια κατοικίας, ενώ για κρίσιμης σημασίας κτίρια, όπως είναι τα νοσοκομεία και τα σχολεία, τα όρια είναι πιο αυστηρά.
Στην πρόταση του Νέου Σεισμικού Χάρτη εκτίμησης των Σεισμικών Δράσεων Σχεδιασμού των κατασκευών χρησιμοποιήθηκε το ενοποιημένο ευρωπαϊκό μοντέλο εκτίμησης της σεισμικής επικινδυνότητας ESHM20, στην ανάπτυξη του οποίου συμμετείχαν όλα τα σημαντικά επιστημονικά και ερευνητικά κέντρα της Ευρώπης –μεταξύ αυτών και η Ερευνητική Μονάδα Εδαφοδυναμικής και Γεωτεχνικής Σεισμικής Μηχανικής του ΑΠΘ. Το μοντέλο αυτό ενσωματώνει όλη την τρέχουσα γνώση και τεχνογνωσία και είναι ό,τι πιο σύγχρονο υπάρχει στην Ευρώπη.
Τα πάσης φύσεως σεισμικά δεδομένα από περισσότερους από 55.000 σεισμούς (Σχήμα 1 και 2), υπέστησαν κατάλληλη επεξεργασία με σύγχρονο και ομογενοποιημένο τρόπο, ώστε τα αποτελέσματα να είναι επιστημονικά τεκμηριωμένα και να αποφεύγονται ασυνέχειες στα σύνορα γειτονικών χωρών. «Ο σεισμός δεν αναγνωρίζει σύνορα», λέει χαρακτηριστικά ο καθηγητής, προσθέτοντας ότι το Ευρωπαϊκό Μοντέλο ESHM20 ολοκληρώθηκε το 2020 (Σχήμα 3) και χρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση, όπως επίσης και η αναθεώρηση του Ευρωκώδικα 8, επομένως επιβάλλεται να ληφθεί υπόψη στη σύνταξη των Εθνικών Προσαρτημάτων των Αντισεισμικών Κανονισμών όλων των κρατών μελών της Ε.Ε., κάτι που επιτυγχάνεται με την πρόταση του ΑΠΘ.
Οι βασικές αλλαγές
Από τις τρεις ζώνες του ισχύοντος κανονισμού (ΕΑΚ2003), ο νέος χάρτης μεταβαίνει σε πέντε ζώνες (Σχήμα 4). Για τον καθορισμό των ζωνών ελήφθησαν υπόψη και πληθυσμιακά κριτήρια, δίνοντας ιδιαίτερη βαρύτητα στις πυκνοκατοικημένες περιοχές, και ειδικότερα στην Αττική και τη Θεσσαλονίκη, όπου θεωρήθηκε επιβεβλημένο να περιοριστούν όσο είναι δυνατόν οι αβεβαιότητες στην εκτίμηση των σεισμικών δράσεων σχεδιασμού μεταξύ διαφορετικών σημείων εντός της κάθε ζώνης. Επιπλέον τα γεωγραφικά όρια των ζωνών επιλέχθηκαν ώστε να μην τέμνουν μεγάλες αστικές περιοχές και να εναρμονίζονται, κατά το δυνατόν, με τις διοικητικές ενότητες της χώρας.
Σε ό,τι αφορά στις νέες παραμέτρους σχεδιασμού, καταργείται η αποκλειστική χρήση της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης (PGA) ως μοναδικής παραμέτρου σχεδιασμού. Ο σχεδιασμός πλέον, όπως επιβάλλει ο Ευρωκώδικας 8, βασίζεται σε δύο -όπως λέγονται στη σεισμική μηχανική- φασματικές τιμές επιτάχυνσης, που περιγράφουν πολύ καλύτερα τη σεισμική συμπεριφορά και επομένως και τον σχεδιασμό των κατασκευών. Επίσης εισάγονται νέοι συντελεστές ενίσχυσης του σεισμικού κραδασμού από το βραχώδες υπόβαθρο στην επιφάνεια του εδάφους, που εξαρτώνται τόσο από το είδος του εδάφους, όσο και από την ένταση του αναμενόμενου σεισμού. Οι τιμές σχεδιασμού της κορυφαίας τιμής της εδαφικής επιτάχυνσης για το βραχώδες υπόβαθρο στις 5 νέες ζώνες κυμαίνονται από 0.13g (Ζώνη 1 – χαμηλής σεισμικής επικινδυνότητας) έως 0.37g (Ζώνη 5 – υψηλής σεισμικής επικινδυνότητας), με αντίστοιχες διαβαθμίσεις στις φασματικές επιταχύνσεις.
Οι νέες σεισμικές ζώνες
Στον νέο προτεινόμενο Σεισμικό Χάρτη της Ελλάδας η Ζώνη 5, που αποτυπώνεται με κόκκινο χρώμα, έχει την υψηλότερη σεισμική επικινδυνότητα και προβλέπονται οι υψηλότερες τιμές δράσεων σχεδιασμού, με τη μέγιστη εδαφική επιτάχυνση (PGA) ίση με 0.37g. Αντιστοίχως η Ζώνη 1, με πράσινο χρώμα βρίσκεται στη Θράκη και έχει την χαμηλότερη σεισμική επικινδυνότητα. Οι ενδιάμεσες Ζώνες 2, 3 και 4 εμφανίζονται αντίστοιχα με ανοιχτό πράσινο, κίτρινο και πορτοκαλί χρωματισμό.
Στις βασικές διαφορές σε σχέση με τον ισχύοντα χάρτη είναι ότι η περιοχή γύρω από τον Κορινθιακό κόλπο και η Δυτική Πελοπόννησος έχουν μεταφερθεί στην υψηλότερη ζώνη επικινδυνότητας όπου είναι και τα Ιόνια νησιά. Η Θεσσαλονίκη ενοποιείται με τη Χαλκιδική, κατατάσσοντάς την σε μέση προς υψηλή ζώνη επικινδυνότητας. Διαφοροποιήθηκε επίσης η περιοχή της Αλεξανδρούπολης που λόγω της αυξημένης γεωπολιτικής και γεωστρατηγικής σημασίας εντάχθηκε στη Ζώνη 2. Ιδιαίτερες δυσκολίες, όπως σημειώνει ο καθηγητής, υπήρξαν στην Αττική όπου το νότιο τμήμα της, μαζί με τις Κυκλάδες, ανήκει στη χαμηλότερη κατηγορία, ενώ το μεν βορειότερο τμήμα γειτνιάζει με την Βοιωτία που ανήκει στη δεύτερη υψηλότερη κατηγορία, το δε δυτικό της τμήμα συνορεύει με την ζώνη του Κορινθιακού που ανήκει στην υψηλότερη ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας. Ως εκ τούτου για την ομαλή μετάβαση από μία ζώνη στην άλλη η Αττική χωρίστηκε αναγκαστικά σε τρεις διαφορετικές ζώνες.
Με τον Νέο Σεισμικό Χάρτη, όπως διευκρινίζει ο κ. Πιτιλάκης «ο μηχανικός, εκτιμώντας το είδος του εδάφους στη θέση της κάθε κατασκευής και τη ζώνη στην οποία ανήκει, μπορεί να εκτιμήσει απευθείας με ασφάλεια και επιστημονική αξιοπιστία τα σεισμικά φορτία σχεδιασμού».
Οικονομικές επιπτώσεις του Νέου Σεισμικού Χάρτη
Για την υιοθέτηση οποιουδήποτε σεισμικού χάρτη που καθορίζει τις σεισμικές δράσεις σχεδιασμού των κατασκευών επιβάλλεται η Πολιτεία να γνωρίζει, έστω και προσεγγιστικά, το συναρτώμενο οικονομικό κόστος. Στη μελέτη της ομάδας του ΑΠΘ που συνοδεύει τον Νέο Σεισμικό Χάρτη έγινε μια συστηματική εκτίμηση της σεισμικής διακινδύνευσης για τα περίπου 3.200.000 κτίρια κατοικίας στη χώρα σύμφωνα με την απογραφή του 2011 (Σχήμα 5), και υπολογίστηκε το αντίστοιχο κόστος για τις σεισμικές δράσεις σχεδιασμού, όπως προτείνονται στον Νέο Χάρτη Σεισμικότητας με πιθανότητα 10% υπέρβασης σε 50 χρόνια. Λαμβάνοντας υπόψη την τυπολογία και τον χρόνο κατασκευής των κτιρίων υπολογίστηκε αρχικά το αναμενόμενο επίπεδο βλαβών για τις σεισμικές δράσεις σχεδιασμού και εν συνεχεία εκτιμήθηκε το κόστος επισκευής. Με την εφαρμογή των σεισμικών δράσεων του προτεινόμενου Νέου Σεισμικού Χάρτη, το 80% των κτιρίων κατοικίας θα έχει ασήμαντες έως μικρές ζημιές και το περίπου 4% σοβαρές έως πολύ σοβαρές.
Το συνολικό εκτιμώμενο κόστος επισκευών υπολογίζεται για όλη την Επικράτεια σε περίπου 108 δισεκατομμύρια ευρώ, αυξημένο κατά 20 δισεκατομμύρια σε σύγκριση με τον ισχύοντα κανονισμό, κάτι αναμενόμενο που οφείλεται στην ακριβέστερη εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας. Οι αριθμοί αυτοί αφορούν όλη την χώρα. «Οι μελλοντικοί σεισμοί θα αφορούν προφανώς περιορισμένες περιοχές και επομένως θα πρέπει να αναχθούν αναλόγως», σημειώνει ο καθηγητής, εξηγώντας ότι «για παράδειγμα στη μητροπολιτική Θεσσαλονίκη με κτιριακό απόθεμα περίπου 80.000 κτιρίων κάθε τυπολογίας, το 90% των κτιρίων θα έχει μικρές ή καθόλου ζημιές και το 1% -κυρίως παλαιά κτίρια- θα έχει πολύ σοβαρές βλάβες, κάτι που οδηγεί σε ένα συνολικό κόστος αναμενόμενων ζημιών, συνυπολογίζοντας όλες τις κατηγορίες βλαβών, της τάξης των 7 δισεκατομμυρίων ευρώ».
«Ο Νέος Σεισμικός Χάρτης Σεισμικής Επικινδυνότητας βασίζεται στα πλέον σύγχρονα δεδομένα, είναι τεκμηριωμένος επιστημονικά, πληροί τις προδιαγραφές του Ευρωκώδικα 8, και το κόστος εφαρμογής του είναι λογικό και διαχειρίσιμο», καταλήγει ο καθηγητής.
*Τις φωτογραφίες παραχώρησε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ η Ερευνητική Μονάδα Εδαφοδυναμικής και Γεωτεχνικής Σεισμικής Μηχανικής του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του ΑΠΘ
ΑΠΕ-ΜΠΕ
