تم تسجيل المبنى الرئيسي للمتحف الوطني للفنون الغربية الواقع بمدينة طوكيو وداخل حديقة أوينو، كتراث ثقافي عالمي في عام 2016 باعتباره " أحد الأعمال المعمارية للو كوربوزييه التي تعد مساهمة رائعة في الحركة المعمارية الحديثة". كان أحد أسباب اختياره هو أن المبنى تم بناؤه في عام 1959، قبل تطوير تكنولوجيا البناء المقاومة للزلازل، ولكنه قد نجى من الأضرار الناجمة عن الزلازل بفضل التدابير المضادة للزلازل الممتازة التي تم اتخاذها لاحقا. زلزال شرق اليابان الكبير، الذي تسبب في أضرار جسيمة لشرق اليابان في عام 2011، لم يتسبب بأي ضرر تقريبًا للمبنى ونادراً ما وقع أي ضرر للأعمال الفنية الثمينة.
     السبب في أن المبنى، الذي تم بناؤه قبل 52 عامًا من وقت وقوع الزلزال، لم يصب بأية أضرار تقريبًا على الرغم من أن الزلزال الذي ضربه بلغت قوة الاهتزاز الناجمة عنه من 5 ضعيف إلى 5 قوي، هو أن هذا المبنى تقريبا لم يهتز بفضل "قاعدة عزل الاهتزاز".

"قاعدة عزل الاهتزاز " التي تمتص الاتزاز الناجم عن الزلازل وتحد من اهتزاز البناية

     أي نوع من التكنولوجيا "قاعدة عزل الاهتزاز" هذه؟
     هناك ثلاثة تدابير تتخذ بالبنيات مضادة للزلزال: تحمل الاهتزاز، والتحكم في الاهتزاز، وعزل الاهتزاز
     " تحمل الاهتزاز " هي طريقة لجعل المبنى نفسه قويًا بحيث لا يتضرر من الاهتزاز الناجم عن الزلزال.
     يعد "التحكم في الاهتزاز" طريقة لجعل المبنى من الصعب تحطمه عن طريق إضافة جهاز لامتصاص الاهتزاز في هيكل المبنى.
     من ناحية أخرى، في "عزل الاهتزاز" يتم تثبيت "جهاز عزل الاهتزاز" تحت الأساس الذي يدعم المبنى، وليس بالمبنى نفسه، مما يجعل من الصعب نقل اهتزاز الزلزال إلى المبنى. حتى إذا اهتزت الأرض أفقياً، فهناك وسادة تسمى أداة عزل الاهتزاز بين المبنى وبين الأرض، بحيث لا تنتقل الاهتزازات فورًا إلى المبنى، ونتيجة لذلك، يصعب تحطم المبنى. هذا لا يعني أن المبنى لن يهتز على الإطلاق، لكنه سيهتز اهتزازا ضعيفا يتأخر في حدوثه عن اهتزاز الزلزال.

آلية امتصاص الاهتزاز

     تصنع أجهزة عزل الاهتزاز من "طبقات مطاطية" تتكون من ألواح مطاط وألواح معدنية مكدسة فوق بعضها مثل حلوى الميل فوي. حتى إذا اهتزت الأرض بعنف بسبب الزلزال، يتغير شكل جهاز عزل الاهتزاز ليمتص الهز الأفقي فيقل اهتزاز المبنى.

     تكنولوجيا عزل الاهتزاز ليست شائعة في الخارج، ولكن في اليابان، لم يلحق الضرر بالمباني التي بها جهاز عزل الاهتزاز في مدينة كوبي، التي تضررت في زلزال هانشين أواجي الكبير في عام 1995. لذلك، ازداد الاهتمام بهياكل عزل الاهتزاز، ويقال إنها انتشرت بسرعة. حتى في زلزال شرق اليابان الكبير، كان هناك أضرار قليلة في المباني التي بها جهاز عزل الاهتزاز، وتم التأكد من أدائها العالي.

"التحديث إلى عزل الاهتزاز" الذي يُدخل هيكل عزل الاهتزاز للمباني القائمة

     قام المتحف الوطني للفن الغربي، الذي بدأنا به حديثنا، بالتأكد من مضى تحمله للاهتزاز في أعقاب زلزال هانشين-أواجي العظيم، لكن تبين أن قوة تحمل البناية أقل من نصف الأداء الذي تتطلبه المعايير اليابانية في ذلك الوقت .
     المتحف الوطني للفن الغربي هو متحف ثمين صممه لو كوربوزييه، أحد المهندسين المعماريين البارزين في القرن العشرين. يتم تخزين وعرض العديد من اللوحات والمنحوتات الغربية القيمة من عصر النهضة إلى بداية القرن العشرين، مثل "زنابق الماء" لمونيه و"غجرية تفكر" لكوربيه. لذا، كان التجديد لتحسين التدابير الوقائية ضد الزلازل أمرا ضروريًا.
     ومع هذا التحسين، كان تصميم لو كوربوزييه معرضاً للضرر من خلال إضافة جدران مضادة للزلزال التي كانت تعد تقليدية في ذلك الوقت وأعمدة وعوارض سميكة. فكانت الطريقة الوحيدة لتحسين الأداء مع الحفاظ على القيمة الثقافية للمتحف هي استخدام تقنية "عزل الاهتزاز".
     ومع ذلك، فإنه ليس من السهل دمج هيكل عزل الاهتزاز في أي مبنى تم بناؤه بالفعل، كما هو الحال مع المتحف الوطني للفن الغربي.
     ولكي لا يتأثر تصميم ووظيفة المبنى، فمن الضروري استبدال جزء الأساس الذي يدعم المبنى بجهاز عزل الاهتزاز مع إبقاء المبنى الحالي في أعلاه. الأمر مثل تغيير أرجل الطاولة، وهي عليها الكثير من الأشياء.
     وتسمى هذه التكنولوجيا المتقدمة "التحديث إلى عزل الاهتزاز". استخدمت هذه التقنية لحماية المباني التي بنيت في عصر لم تكن فيه تقنية عزل الاهتزاز متوفرة، واستخدمت لأول مرة في المتحف الوطني للفن الغربي في اليابان. وفي وقت لاحق، تم استخدامها أيضًا في تسوتينكاكو، وهو برج يمثل أوساكا، وبرج جي بي منخفض الارتفاع أمام محطة طوكيو، والذي حافظ على جزء من مكتب البريد المركزي السابق بطوكيو. نظرًا لضرورة رفع المبنى بأكمله أو حفر المناطق المحيطة به لتعديل الأساس، فإنه يتطلب تقنية عالية وتكاليف باهظة.

من أعمال تتطلب تكنولوجيا عالية إلى مواقع التراث العالمي

     المتحف الوطني للفن الغربي له شكل معقد، بوجود بهو في الوسط وفي بعض المناطق هناك أجزاء تحت الأرض. لهذا السبب، قبل بدء العمل، تم إجراء تحليل دقيق لتحديد ما إذا كان يمكن إبقاء جميع المباني آمنة بعد البناء.
     أثناء العمل الفعلي، تم تركيب أجهزة عزل الاهتزاز في الجزء السفلي من الأساس الموجود. على وجه التحديد، أولاً تمت إزالة الأرضية المحيطة بالأساس، وتم حفر المنطقة حول الأساس، وبدلاً من الأساس، تم تركيب أكوام تدعم المبنى مؤقتًا في الطابق السفلي في شكل حلقة. كان السبب وراء قطع الأكوام في شكل حلقة هو أن الطابق السفلي كان ضيقًا ولم تكن هناك مساحة للآلات لتصل إلى الأكوام. بعد ذلك، تم الحفر في قاع الأساس وتركيب أجهزة عزل الاهتزاز، وأخيراً تم قص الأكوام وإزالتها لاستعادة الأرض.
     تطلب الأمر 49 جهاز عزل للاهتزاز. يزن كل واحد منها حوالي 140 إلى 300 طن. حتى إذا تحرك المبنى أفقياً بمقدار 40 سنتيمتراً وتغير شكل طبقات المطاط بشكل مائل، فإنه يمكن أن يدعم وزن المبنى والقوة الناجمة عن الزلزال
     استغرق العمل عامين تقريبًا اعتبارًا من مايو 1996إلى أبريل 1998، وأعيد افتتاحه كمتحف معزول وآمن من أخطار الزلازل.
     عندما وقع زلزال شرق اليابان الكبير في عام 2011، اهتز موقع المتحف الوطني للفن الغربي بسرعة قصوى تبلغ 265 سم/ الثانية المربعة، لكن جهاز عزل الاهتزاز امتص الهزة، بحيث تم الحد من الاهتزاز في داخل المبنى إلى سرعة قصوى قدرها 100 سم/ الثانية المربعة، الأمر الذي أدى إلى عدم وقوع أي ضرر تقريباً.
     في وقت لاحق، في عام 2016، تم تسجيله كموقع للتراث العالمي باعتباره " أحد الأعمال المعمارية للو كوربوزييه التي تعد مساهمة رائعة في الحركة المعمارية الحديثة".