REKLAMA
Hledat
Mapa cennemovitostí v ČR
estav.tvnový videoportál
Všechna témata

Jak těžký je mrakodrap? Proč se v Číně města propadají, ale New York je v pohodě?

Komplikace se sesedáním měst, jejich poklesem až propadem, vede v patrnosti řada světových metropolí. Čína se svými rekordy ve stavebnictví vydělila z běžného průměru, a ze své přednosti zjevně vytvořila celonárodní problém.
Zdroj: Adobestock – Leungchopan
Zdroj: Adobestock – Leungchopan

Kolik váží mrakodrap? K  zodpovězení této otázky potřebujete kalkulačku, stavební plány, tabulky staviva s detaily užitého materiálu. A pokud chcete opravdu přesný výsledek, tak i spoustu času. Ten také vysvětluje to, proč taková otázka zpravidla zůstává v ryze teoretické rovině. Často až do momentu, kdy se jejich hmotnost stane součástí širšího a mnohem závažnějšího problému. Jako v Číně.

Abychom úplně neutíkali z nastřelené otázky: mrakodrapem se z definice rozumí stavba alespoň čtyřicetipatrová, s výškou 150 metrů. Taková pak obvykle váží „průměrných“ 250 000 tun. Což je zhruba 3 600 průměrných rodinných domů. Hrátky s průměry jsou pochopitelně už z principu ošidné. Hmotnost mrakodrapů (stejně jako rodinných domů) ovlivňuje řada faktorů, z nichž asi na první pohled nejpodstatnější je pro stavbu užitý materiál. Beton, sklo, ocel.

Tabulkový výčet zapracovaného materiálu ovšem zvědavé počtáře snadno zmate a oklame je. Protože velmi důležitá je pro výpočet i výška celé konstrukce. U průměrného sedmdesát tun vážícího rodinného domu ji můžete opomenout. Opomenout ji můžeme i u 5 750 000 tun vážící Velké pyramidy v Gíze. Ale nemůžeme ji pominout u mrakodrapů. U nich se totiž výška přímo promítá do tlaku, jakou ta zátěž mohutné konstrukce vyvíjí na podloží.

Manhattan má vystaráno, Čína nikoliv

Chlouba New Yorku, Empire State Building, s výškou 443 metrů – ovšem když odečteme vrcholovou anténu, tak jen 381 metrů – sice váží přibližně 365 000 tun v materiálu, ale tlak, který vyvíjí na podloží je mnohem větší, než by odpovídalo čistě jeho hmotnosti. Základna té obří stavby je totiž „jen“ 7 340 metrů čtverečních. Jinak ale můžeme být v klidu: její základy, vyrůstající z 210 sloupů a doplněné o dalších 50 000 ocelových nosníků, to celé snáší dobře.

Především proto, že podloží Manhattanu je pevné, žulové.

O tom si v Číně mohou nechat jen zdát. Proč? Stojí na spraších, úrodné náplavové půdě, jílech. A také proto, že Čína je světovou velmocí (mimo jiné) v počtu vystavěných mrakodrapů. Dalece za sebou nechává Spojené státy americké (s jejich 870 mrakodrapy), Spojené arabské emiráty (s 310+ mrakodrapy) anebo Jižní Koreu, Japonsko a Malajsii (všechny přibližně po 270 mrakodrapech).

Sama jich má přes tři tisícovky. A na svém území nese i 70 procent ze všech na světě vystavěných super-vysokých budov (jde o samostatnou kategorii mrakodrapů, vyšších než 300 metrů). Než ale tenhle ohromující a encyklopediemi zavánějící výčet jsou podstatnější ona slůvka o tom, že čínské „území nese“. Ono totiž zrovna moc nenese, jak se ukazuje. Téměř polovina velkých čínských měst se slušně řečeno propadá.

Říct, že svou masou, hmotností, klesají a sesedají, to šlo ještě tak v roce 2015. Tehdy byl totiž potvrzen varovný údaj o přibližně třímilimetrovém poklesu. Tři milimetry ročně, to na první poslech nezní až tak děsivě. Pokud si ovšem ten úsek nepřevedete do delší časové škály. A jak se nyní ukázalo, na základě měření vertikálních pohybů půdy s pomocí satelitních snímků z družice Sentinel-1, ten „růst poklesu“ v posledních letech silně přidal na svém tempu.

Sucho, klima, města a mrakodrapy

Přispěla k tomu kombinace faktorů, souvisejících v různé míře s klimatem, dynamickým růstem čínských metropolí a samozřejmě, láskou Číny k mrakodrapům.

V krátkosti, ta velmi intenzivně rozrůstající se města zvyšují průměrnou zátěž na půdu v podloží. Která by sice sesedala, ale zdaleka ne tolik, jako když se k tomu přidá odčerpávání vody z podzemního rezervoáru. Pokles hladiny podzemní vody, daný i lokalizovanou geografickou populační poptávkou, činí podloží k sesedání pod tlakem náchylnější. Přidejte k tomu klimatickými změnami podmíněné sucho, respektive další přetěžování podzemních vodních zdrojů, a výsledkem je výraznější tendence k sesedání půdního profilu.

Pak už tu jen stačí okořenit ohromnou masou mrakodrapů, které bodově vyvíjí enormní tlak. A výsledkem je docela slušná plošná deformace. Kterou se už nevyplatí vyjadřovat v milimetrech, ale spíše centimetrech ročně.

Za období od roku 2015 do roku 2022 se pokles o více než tři milimetry ročně týkal 45 procent městských zastavěných oblastí v Číně. Více než deset milimetrů (s horní hranicí třícentimetrového poklesu) se týká 16 procent všech městských oblastí v Číně.

S potížemi do budoucna musí počítat 270 milionů tamních obyvatel, přičemž skutečně zásadní problémy tím vyvstávají pro 67 milionů dalších. Propadání budov ohrožuje samu strukturní podstatu veškerých konstrukcí, narušuje soudržnost celých metropolí a činí je nesmírně náchylné k dalšímu poškození.

Zemětřesení a záplavy za dveřmi

Čína přitom rozhodně nepatří k zemím, kde by byly zemětřesení mimořádností. V průměru se jich tu odehraje 35 měsíčně (430 ročně, 4 304 v desetiletém horizontu). A byť většina z nich zatím nemá fatální projevy, se sesedajícími městy by mohly víc než pořádně zatřást. Frekvence otřesů, jejich intenzita a šíření těch zemětřasných vln, velmi úzce souvisí i s tím „zhutněním“ půdního profilu. V Číně zkrátka nabývá na síle něco, co má potenciál v budoucnu skončit opravdu pořádnou katastrofou.

Sesedání čínských měst, v nichž dohromady žije přes 900 milionů lidí, nemusí vést jen k zemětřesením. Pro čtyřiačtyřicet metropolí, usazených na pobřeží, se tím nebývale zvětšují rizika záplav a povodní. Že to není plané, dokládají zprávy z patnáctimilionového Tianjinu, kde na prevenci škod vyplatili přes sedm miliard jüanů, a i tak museli přistoupit k částečným evakuacím nejohroženějších obyvatel. Problém přitom není omezen jen na několik měst, ale má téměř plošný charakter. Kde není zdrojem komplikací přetěžování podzemního rezervoáru vody, tam „straší“ vrtání geotermálních studní.

Čína nemůže tento problém dlouhodobě přehlížet. Dle současného trendu by se totiž do 100 let mohla ocitnout pod hladinou moří 22–26 procent rozlohy jejích měst, a vypudit odtud přibližně 10 procent celonárodní populace. Otázka, kolik váží každý nový mrakodrap, přestává být v Číně teoretickou zajímavostí a stává se velmi podstatnou a praktickou součástí jednoho velkého problému.

Problém se sesedáním měst má řada světových metropolí. V celé Asii, či v Mexiku nebo ve Státech. Ale nikde jinde na světě k tomu velmi nepříjemnému fenoménu nepřispívají tak mocně stavbou mrakodrapů. Vypadá to, že za své prvenství bude Čína skládat účty jako první.

Zdroj:
Science.org voanews.com CNN.com earthquakelist.org Reuters.com POE.com ArchJoureny.com

Sdílet / hodnotit tento článek

Související témata

Přečtěte si více k tématu Stavba

Hoppi CZE, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

Černé stavby u Novomlýnských nádrží: Dvě šetření ombudsmana potvrdila, že na stovky černých staveb jsou úřady krátké

V případě nepovolených staveb okolo nádrže Nové Mlýny u jihomoravské obce Přítluky se stavební úřad dostal podle zjištění veřejného ochránce práv do patové situace. Množství černých staveb s nejasným vlastnictvím v kombinaci s omezeným množstvím úředníků vedou k tomu, že stavební úřad nezvládá v řízeních o odstranění…