Als je bouwt in gebieden waar aardbevingen voorkomen, dan moet je constructie tegen schokken kunnen. Klinkt logisch, maar simpelweg onwankelbaar bouwen is volgens Dr. Simona Bianchi niet genoeg. Zij leidt een team dat multi-risico-analyses uitvoert. "Een aardbeving leidt vaak tot andere rampen, zoals branden of overstromingen. Als je inwoners en hun inboedel wilt beschermen, moet je tijdens het ontwerpen rekening houden met allerlei mogelijke gevaren."
Simona's huidige werk is gevarieerd. Ze staat aan het hoofd van een internationaal team van onderzoekers die modulaire, duurzame, en multi-risico-bestendige structuren ontwerpen. Daarnaast werkt Simona ook aan renovatieprocedures voor bestaande gebouwen. Haar huidige taken omvatten het opnemen van klimaatonzekerheid in analyses en het ontwikkelen van technologieën voor herstel na rampen. Maar haar loopbaan als onderzoeker begon met het bestuderen van aardbevingsschade. Simona: "Ik denk nog steeds dat er veel te leren valt door een schaalmodel van een hele stad te bouwen op een schudtafel."
Hoe word je een rampenwetenschapper
Simona groeide op in Midden-Italië, een regio die helaas maar al te bekend is met aardbevingen. "Van jongs af aan was ik me bewust van het gevaar." Ze kwam voor het eerst in aanraking met de studie van aardbevingen op de middelbare school. Tijdens het vak 'astronomische geografie' kreeg ze les in de natuurkunde van de hele aarde, inclusief de beweging van tektonische platen. "Meerdere lessen gingen over het ontstaan en de verspreiding van aardbevingen. Logisch, gezien de geografie en geschiedenis van Italië."
Van jongs af aan was ik me bewust van het gevaar van aardbevingen.
Midden in de nacht van 5 op 6 april 2009 werd Simona’s ouderlijk huis door elkaar geschud door een aardbeving. Op de radio hoorde ze dat de nabije stad L'Aquila zwaar was getroffen. Simona: "Mijn broer woonde op dat moment in L'Aquila. Mijn moeder en ik probeerden hem de hele nacht te bereiken... Pas tegen de ochtend hoorden we dat hij ongedeerd was. Hij had geluk dat hij buiten het stadscentrum was, want dat stortte volledig in." Zowel oud metselwerk als nieuw gewapend beton bezweek. Veel inwoners raakten gewond, honderden verloren zelfs het leven. Wellicht was Simona Bianchi al op weg naar aardbevingsonderzoek, maar na deze ervaring was haar lot bezegeld.
Die zomer, 2009, maakte Simona haar middelbare school af en verhuisde ze naar Rome om Civiele Techniek te studeren. Haar MSc afstudeerproject was een case study in L'Aquila: een economische analyse van de schade en van retrofitting scenario's. Ze won een beurs om te studeren aan het wereldberoemde centrum voor aardbevingsstudies in Christchurch, Nieuw-Zeeland. Tijdens de daaropvolgende PhD in Italië nam Simona elk jaar zo'n 30 studenten mee naar L'Aquila. Eerst bestudeerden ze vooral de schade, want een groot deel van het centrum lag nog in puin. Maar later ontwierpen haar studenten renovatiemethoden om de weerstand van bestaande gebouwen tegen aardbevingen te vergroten. En toen Midden-Italië opnieuw werd getroffen door een aardbeving, organiseerden Simona en haar professor een werkbezoek met dezelfde doelen: het inventariseren van de schade en het adviseren over renovaties van nabijgelegen structuren.
Een PhD dat maar blijft groeien
Simona's PhD richtte zich op de aardbevingsbestendigheid van 'verbindende elementen'. Denk aan koppelingen tussen balken en kolommen, of muren en de fundering. "De meeste aardbevingen hebben een lage intensiteit. In deze gevallen blijft het structurele skelet van het gebouw meestal intact. Aan dit skelet zitten de niet-structurele elementen vast, en die raken makkelijker beschadigd. Denk aan gevels, scheidingswanden, plafonds, maar ook airconditioning, verwarming, meubilair...". De juiste verbindingselementen kunnen die schade voorkomen, waardoor het gebouw functioneel blijft na een aardbeving. Heel belangrijk voor diensten zoals ziekenhuizen of elektriciteitscentrales.
De PhD begon kleinschalig, maar al snel kreeg Simona toestemming om 1:2 schaalmodellen op schudtafels te bouwen. Hier ontdekte ze het belang van een geïntegreerde aanpak en begon ze steeds meer aspecten van constructies te bestuderen. Ze integreerde bijvoorbeeld duurzaamheid door het testen van houtconstructies, lichtgewicht gevels, en bio-based vezels. En ze ontwierp modulaire constructies waardoor opbouw, reparatie, en end-of-life verwerking allemaal minder energie en materiaal kosten. Zo werd Simona's onderzoek, net als haar werkbezoeken, steeds ambitieuzer.
Hoe het eruit ziet om 1:2 modellen van constructies te bouwen op een schudtafel. Video verkregen via Simona Bianchi.
Misverstanden over rampenonderzoek
Na het afronden van haar PhD won Simona de prestigieuze Marie Skłodowska-Curie-beurs, waardoor ze kon starten aan de TU Delft. Sindsdien is haar onderzoek flink uitgebreid. Het viel haar op dat er geen manier is om de hittebestendigheid van een constructie te kwantificeren. Nadat ze deze zorg aankaartte bij een EU-commissie, kreeg ze 7,5 miljoen euro toegekend als kickstart van haar voorgestelde onderzoeksproject over multi-risico-analyse. Simona staat nu aan het hoofd van een team onderzoekers verspreid over heel Europa. Haar rol en ervaring geven haar een uniek perspectief op Nederlandse ontwerppraktijken.
Ik wil dat de rest van de wereld begrijpt dat veel toegewijde wetenschappers en bouwbedrijven zich inspannen om huidige en toekomstige constructies veiliger te maken voor iedereen.
"Ontwerpers, zelfs die uit risico-arme gebieden, moeten zich bewust zijn van multi-risico-veiligheid," adviseert Simona. "De klimaatcrisis maakt dit onderwerp helaas steeds relevanter voor onze gebouwde omgeving. Tegelijkertijd wil ik dat de rest van de wereld begrijpt dat veel toegewijde wetenschappers en bouwbedrijven zich inspannen om huidige en toekomstige constructies veiliger te maken voor iedereen. Onderzoek en ontwikkeling kosten helaas veel tijd, terwijl rampen acuut toeslaan. Maar besef wel dat elke aardbeving en elke brand wordt bestudeerd, en dat de lessen worden toegepast."
Dit verhaal is gepubliceerd in maart 2024.
Meer informatie
Lees meer over Simona’s huidige onderzoeksproject, MULTICARE, op hun website.
Headerafbeelding en profielfoto door Bas Czerwinski.
