Ένα σύστημα διαχείρισης του δομικού πλούτου και της σεισμικής διακινδύνευσης κτιρίων

Transcript

1 Ένα σύστημα διαχείρισης του δομικού πλούτου και της σεισμικής διακινδύνευσης κτιρίων Εφαρμογή στην πόλη της Κοζάνης Νάκος Βύρωνας Τζελέπης Νίκος Ζαχαρής Βαγγέλης Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών

2 Ερευνητικό πρόγραμμα στα πλαίσια του Ε.Π.ΑΝΤ.Υ.Κ.-Τ.Ε.Ε.: «Ανάπτυξη λογισμικού Σ.Γ.Π. για την αναπαράσταση του δομικού πλούτου των Ο.Τ.Α. της χώρας και της σεισμικής τρωτότητας σε επίπεδο οικοδομικών τετραγώνων» Χρηματοδότηση: Υπουργείο Εσωτερικών, Αποκέντρωσης & Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης Πρόγραμμα Θησέας (Αναπτυξιακό Πρόγραμμα Τοπικής Αυτοδιοίκησης) Συνεργασία: Κεντρική Ένωση Δήμων και Κοινοτήτων Ελλάδος (Κ.Ε.Δ.Κ.Ε.) Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος (Τ.Ε.Ε.)

3 Στόχοι Αξιοποίηση σημαντικών ιδιοτήτων των δομικών κατασκευών (δομικός πλούτος), συσχετισμένων με το γεωγραφικό χώρο, για την ανάπτυξη προγραμμάτων ενίσχυσης των κτιρίων Ανάπτυξη μεθοδολογίας αποτίμησης της σεισμικής διακινδύνευσης των κτιρίων και δημιουργία χωρικού μοντέλου Δημιουργία ενός λογισμικού συστήματος διαχείρισης και οπτικοποίησης του δομικού πλούτου και της σεισμικής διακινδύνευσης, αξιοποιώντας την τεχνολογία των συστημάτων γεωγραφικών πληροφοριών (GIS) Ανάπτυξη λογισμικού διεπαφής χρήστη-υπολογιστή (GUI) για την ανάλυση των ιδιοτήτων του δομικού πλούτου και την ένταξή τους στο σύστημα

4 Δεδομένα συστήματος 1. Ψηφιακά χαρτογραφικά υπόβαθρα οικισμών της Ε.Σ.Υ.Ε. στο ΕΓΣΑ 87 από ψηφιοποίηση ορθοφωτοχαρτών 1:5.000 (Α/Φ περιόδου ) 603 οικισμοί Χωρικές ενότητες: οδικοί άξονες / κτήρια / οικοδομικά τετράγωνα / τοπογραφία / ονοματολογία 2. Στοιχεία της γενικής απογραφής κτηρίων του 2001 (Δεκ. 2000) της Ε.Σ.Υ.Ε. ~ κτήρια, οικισμοί, 1034 OTA Ιδιότητες: υπόγειο / ισόγειο / πιλοτή / αριθμός ορόφων / περίοδος κατασκευής / επαφή / υλικό κατασκευής / υλικό στέγης / αποκλειστική ή μικτή κύρια και δευτερεύουσα χρήση / αριθμός κατοικιών 3. Πίνακες αντιστοίχισης κωδικοποίησης οικοδομικών τετραγώνων μεταξύ 1 & οικισμοί

5

6

7

8

9

10

11

12

13 Πίνακες αντιστοίχισης Προβλήματα στην εκχώρηση γεωγραφικής αναφοράς στα στοιχεία της απογραφής κτιρίων: Χρονική αναντιστοιχία με τα ψηφιακά υπόβαθρα Ασύμβατη κωδικοποίηση κτιρίων Απόρρητο των πρωτογενών στοιχείων της απογραφής Αδύνατη η συσχέτιση σε επίπεδο κτιρίων, αλλά υπό προϋποθέσεις δυνατή σε επίπεδο οικοδομικών τετραγώνων Συμβατή κωδικοποίηση οικοδομικών τετραγώνων Πίνακες αντιστοίχισης κωδικών λόγω μεταβολών της δομής τους Αποκατάσταση κοινών κωδικών με τροποποιήσεις εκατέρωθεν

14 Aπογραφή (Δεκ. 2000) Yπόβαθρo ( ) Aπογραφή (Δεκ. 2000) Aπογραφή (Δεκ. 2000) Yπόβαθρo ( ) Yπόβαθρo Χαρτογραφία & Χωρική Πληροφορία στην Τοπική ( ) Αυτοδιοίκηση

15 Χωρική βάση ιδιοτήτων δομικού πλούτου Φυσική δόμηση με ιεραρχική διάρθρωση καταλόγων, ανάλογη της διοικητικής υποδιαίρεσης Ονομασίες καταλόγων νομών, ΟΤΑ και οικισμών βάσει της κωδικοποίησης της Ε.Σ.Υ.Ε. Περιεχόμενα καταλόγου οικισμού: αρχεία ψηφιακού υποβάθρου αρχεία απογραφής κτιρίων με δείκτες διακινδύνευσης βοηθητικά αρχεία για τη δημιουργία του συστήματος γεωγραφικών πληροφοριών

16 Μεθοδολογία εκτίμησης σεισμικής διακινδύνευσης κτιρίων Σεισμική διακινδύνευση κτηρίου (R) R = n D S n: αριθμός ορόφων D: μέσος βαθμός βλάβης S: δείκτης σεισμικής δράσης Δείκτες σεισμικής διακινδύνευσης ανά οικοδομικό τετράγωνο R_Mean R_Max R_Var N

17 Mέσος βαθμός βλάβης (D) Πριν το 1985 Από 1985 ως 1995 Μετά το 1995 Είδος κτηρίου (D) Φέρων οργανισμός από τοιχοποιΐα 159,33 Φέρων οργανισμός από ωπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς πιλοτή 63,67 Φέρων οργανισμός από ωπλισμένο σκυρόδεμα με πιλοτή 76,40 Φέρων οργανισμός από ωπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς πιλοτή 26,10 Φέρων οργανισμός από ωπλισμένο σκυρόδεμα με πιλοτή 31,33 Φέρων οργανισμός από ωπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς πιλοτή 19,10 Φέρων οργανισμός από ωπλισμένο σκυρόδεμα με πιλοτή 19,10

18 Δείκτης σεισμικής δράσης (S) Ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας Κατασκευή Ε.Α.Κ / τροποποίηση 2003 I 1,71 (Α.Κ. 1959) Ι II 2,74 ΙΙΙ 4,28 I 1,19 (Α.Κ. 1959) ΙΙ II 1,96 III 3,32 I 0,68 (Α.Κ. 1959) ΙΙΙ II 1,19 III 1,96 (Ν.Ε.Α.Κ. 1995) Ι I 1,45 ΙΙ 2,35 I 1,00 (Ν.Ε.Α.Κ. 1995) ΙΙ II 1,68 ΙΙΙ 2,69 (Ν.Ε.Α.Κ. 1995) ΙΙΙ I 0,57 II 1,00 III 1,68 (Ν.Ε.Α.Κ. 1995) ΙV III 1,00 (S)

19 Πίνακας ζωνών σεισμικής επικινδυνότητας

20 Υπολογισμός σεισμικής διακινδύνευσης κτιρίων σε όλη την επικράτεια Εφαρμογή στην πόλη της Κοζάνης κτίρια 612 ο.τ.

21 Επισκόπηση πληροφοριών δομικού πλούτου στην πόλη της Κοζάνης Κατανομή κτιρίων ανά αριθμό ορόφων

22 Επισκόπηση πληροφοριών δομικού πλούτου στην πόλη της Κοζάνης Κατανομή κτιρίων ανά περίοδο κατασκευής

23 Επισκόπηση πληροφοριών δομικού πλούτου στην πόλη της Κοζάνης Κατανομή κτιρίων ανά κύριο υλικό κατασκευής

24 Επισκόπηση πληροφοριών δομικού πλούτου στην πόλη της Κοζάνης Κατανομή κτιρίων ανά υλικό οροφής

25 Επισκόπηση πληροφοριών δομικού πλούτου στην πόλη της Κοζάνης Κατανομή κτιρίων ανά χρήση

26 Επισκόπηση πληροφοριών δομικού πλούτου στην πόλη της Κοζάνης Κατανομή κτιρίων ως προς τη διαμόρφωση του ισογείου

27 Σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών δομικού πλούτου Λογισμικό «ανοικτού κώδικα» OpenJUMP (άδεια χρήσης GNU GPL) μηδενικό κόστος αγοράς εύχρηστο και «φιλικό» στο νέο χρήστη αποτελεσματικά εργαλεία χαρτογραφικής απόδοσης ενσωμάτωση πρόσθετων λειτουργιών (plug-in) σε μορφή κώδικα προγραμματισμού (Java, Python)

28 Σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών δομικού πλούτου 1/4 Ψηφιακή καταγραφή και οπτικοποίηση της σεισμικής διακινδύνευσης

29 Σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών δομικού πλούτου 2/4 Τροποποίηση περιοχής και βαθμού εστίασης (παρουσίαση χωρικών ενοτήτων που είναι οπτικά αντιληπτές, 12 ο Εθνικό Συνέδριο ανάλογα Χαρτογραφίας με το βαθμό - Κοζάνη, εστίασης) Οκτωβρίου 2012 Επισκόπηση και τροποποίηση Χαρτογραφία δομής & Χωρική και Πληροφορία τιμών περιγραφικής στην Τοπική Αυτοδιοίκηση πληροφορίας

30 Σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών δομικού πλούτου 3/4 Διαμόρφωση επιφανειακών συμβόλων χωροπληθούς χάρτη με χρωματικές συμβολοσειρές Brewer

31 Σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών δομικού πλούτου 4/4 Επιλογή μεθόδου θεματικής απεικόνισης αναλόγως με τη φύση του φαινομένου (Δείκτες επικινδυνότητας, πλήθος κτιρίων)

32 Λογισμικό διεπαφής για τη στατιστική ανάλυση των ιδιοτήτων του δομικού πλούτου Απλά ή σύνθετα ερωτημάτα 12 ο Εθνικό Συνέδριο στα πεδία Χαρτογραφίας της βάσης - Κοζάνη, δεδομένων Οκτωβρίου των 2012 κτιρίων του οικισμού και υπολογισμός συχνοτήτων Χαρτογραφία εμφάνισης & Χωρική Πληροφορία σε επίπεδο στην Τοπική οικοδομικού Αυτοδιοίκηση τετραγώνου

33 Οπτικοποίηση ιδιοτήτων δομικού πλούτου 1/6 Θεματική απεικόνιση της μέγιστης διακινδύνευσης και των «ευαίσθητων» χρήσεων (σχολεία, νοσοκομεία, ξενοδοχεία), με εικονογραφικά σύμβολα

34 Οπτικοποίηση ιδιοτήτων δομικού πλούτου 2/6 Θεματική απεικόνιση της μέγιστης διακινδύνευσης και του πλήθους των κτιρίων ανά αριθμό ορόφων, με χρήση γραφημάτων στήλης

35 Οπτικοποίηση ιδιοτήτων δομικού πλούτου 3/6 Θεματική απεικόνιση της μέγιστης διακινδύνευσης και του πλήθους των κτιρίων ανά περίοδο κατασκευής, με χρήση γραφημάτων στήλης

36 Οπτικοποίηση ιδιοτήτων δομικού πλούτου 4/6 Θεματική απεικόνιση της μέγιστης διακινδύνευσης και του πλήθους των κτιρίων ανά υλικό φέροντος οργανισμού, με χρήση γραφημάτων στήλης

37 Οπτικοποίηση ιδιοτήτων δομικού πλούτου 5/6 Θεματική απεικόνιση της μέγιστης διακινδύνευσης και του πλήθους κατοικιών με χρήση αναλογικών, σημειακών συμβόλων

38 Οπτικοποίηση ιδιοτήτων δομικού πλούτου 6/6 Θεματική απεικόνιση των συχνοτήτων των κτιρίων από μπετόν που κατασκευάσθηκαν πριν το 1986, έχουν πιλοτή και τουλάχιστον 4 ορόφους, με χρήση χωροπληθούς χάρτη

39 Επίλογος Η φιλοσοφία του «ανοικτού λογισμικού» που αξιοποιήθηκε στην υλοποίησή του συστήματος επιτρέπει: - τη συνεργασία με άλλες πλατφόρμες λογισμικού και την επέκταση της λειτουργικότητας, λόγω ανοικτών μορφότυπων των αρχείων της βάσης δεδομένων - τη μελλοντική ενσωμάτωση νεώτερων απογραφών και αναθεωρημένων, ψηφιακών χαρτογραφικών υποβάθρων Το σύστημα διαχείρισης και οπτικοποίησης του δομικού πλούτου και της σεισμικής διακινδύνευσης δεν «στοχοποιεί» συγκεκριμένα κτίρια, παρά αποτελεί ένα εργαλείο για: - τη λήψη αποφάσεων για τη σεισμική θωράκιση των δομικών κατασκευών - το σχεδιασμό δράσεων για την ανάπτυξη αντίστοιχων προγραμμάτων

40 Ευχαριστώ για την προσοχή σας