Nationwide exposure modelling and scenario-based seismic risk assessment of school buildings in North Macedonia
本研究は、1,129棟の学校校舎に関する初の包括的なインベントリを構築し、それを用いて2つの歴史的な地震シナリオを通じて地震リスクを評価することにより、北マケドニアにおける全国的な曝露モデルの欠如に対処するものであり、それによってエビデンスに基づく耐震改修計画および緊急事態への備えのための極めて重要な枠組みを提供するものである。
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地震は単に地面を揺らすだけでなく、その上に築かれたコミュニティの回復力を試すものでもあります。災害リスクの科学において、地震がどれほどの被害をもたらすかを決定するのは、揺れの強さ、その経路にある人々や建物の数、そしてそれらの構造物がその力にどれだけ耐えられるかという3つの要素です。科学者たちは長年、世界各地の揺れの潜在的な可能性をマッピングしてきましたが、何がそこに立ちはだかっているのか、具体的には子供たちが学ぶ場所についての目録（インベントリ）が、多くの地域で欠落していることがよくありました。どの学校建築が存在し、それらが何で作られ、どこに位置しているのかという明確な全体像がなければ、どの建物が崩壊する可能性が最も高いかを把握したり、その保護のために効果的な計画を立てたりすることは不可能です。このギャップは、地震活動が活発な地域に位置し、学校が教室としてだけでなく、災害後の家族にとっての重要な避難所としても機能している北マケドニアにおいて、特に深刻な問題となっています。
北マケドニアとポルトガルの研究者たちは、同国の学校建築の完全な全国規模のマップを作成することで、この空白を埋めました。彼らは政府の記録、土地登記、および過去の研究から情報を収集し、1,129校の小・中・高等学校のデジタルモデルを構築しました。このモデルは単に住所をリスト化するだけではありません。各建物を、レンガ、コンクリート、石などの建設材料によって分類し、その築年数や規模も記録しています。この詳細な目録を、異なる種類の建物が揺れに対してどのように反応するかを示すコンピュータ・シミュレーションと組み合わせることで、研究チームは、同国で最も重大な地震であった2つの出来事、すなわち首都スコピエを襲った壊滅的な1963年の地震と、南東部を襲った強力な1931年の地震における潜在的な被害と人的コストを推定することができました。
この研究は、北マケドニアの現在の学校建築のストックが、古い建設手法に大きく依存していることを明らかにしています。約70パーセントの学校は、無補強の組積造（レンガや石造り）または現代的な柔軟性を欠くコンクリートフレームで建てられており、強い揺れに対して特に脆弱です。研究者が1963年のスコピエ地震の再現をシミュレートしたところ、その結果、首都圏の学校のほぼ半分は被害を免れる可能性が高いものの、かなりの部分が深刻な構造的破綻を被ることが示されました。シミュレーションによれば、影響を受けた地域の学校の約13パーセントが完全に破壊される可能性があり、そのリスクは揺れが最も激しい都市中心部に集中しています。これらの建物が授業時間中に使用されているシナリオでは、モデルは160人以上の命が失われる可能性があることを示唆しており、経済的損失の大部分は市中心部の小学校に集中します。
1931年のヴァランドヴォ地震をモデルとした2つ目のシナリオは、異なる様相を呈しました。総建物被害数および全体的な経済的損失はスコピエのシナリオよりも低かったものの、その影響は農村部のコミュニティにとってより深刻なものでした。このシミュレーションでは、遠隔地の村々にある地域学校の方が、より大きな中央部の学校よりも完全に破壊される可能性がはるかに高いことが示されました。これは、これらの農村部の建物の多くが、現代的な補強が施されていない古い石造りやレンガ造りの平屋建てであり、かつ断層に近い場所に位置しているためです。シミュレーションは、潜在的な死者数は約31人と総数は少なくなるものの、これらの農村地域における物理的なインフラへの被害は不釣り合いに高くなり、コミュニティ全体の教育の継続性を脅かすことを示唆しました。
本研究の主要な発見は、建物の築年数と建設タイプが生存を予測する最も強力な指標であるということです。この地域に厳格な耐震設計基準が導入される前の1964年以前に建設された建物は、壊滅的な被害を受ける可能性が最も高いです。対照的に、更新されたエンジニアリング基準に従って1981年以降に建設された学校は、シミュレートされた揺れに耐える能力がはるかに高いことが示されています。また、研究者たちは、これらの結果は過去の記録の再集計ではなく、将来の出来事に関するコンピュータ・モデルに基づいていることにも注意を促しています。実際の1963年と1931年の地震は、夜間や休日に行われたため学校は空の状態であり、そのため学校の崩壊による死者は発生していませんでした。本研究で提示されている数字は、同様の地震が発生し、建物の中に生徒や教師が満室の状態であった場合の潜在的な人的コストを表しています。
この研究は、北マケドニアの教育インフラを保護するための、初の明確でデータに基づいた基盤を提供するものです。どの自治体、どの種類の建物が最大の脅威にさらされているかを特定することで、この研究は意思決定者のためのロードマップを提供します。これにより、地方自治体はどの学校に緊急の補強が必要かを優先順位付けすることができ、緊急計画担当者はどこに資源を集中すべきかを理解できるようになります。このモデルは静的なリストではなく、新しい情報が入手可能になるにつれて更新できる「生きたツール」であり、国の耐震安全へのアプローチが脅威への理解とともに進化することを保証するものです。学校がコミュニティの心臓部であり、危機の際の避難所である国にとって、これらの建物の強さを知ることは、地面が揺れたときにそれらが立ち続けていることを確実にするための第一歩なのです。
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