Construiți pentru a rezista furtunilor

Când uraganele și tifonii urlă, cel mai mare pericol pentru oameni și proprietăți sunt resturile de zbor. Purtată la o viteză atât de intensă, o bucată de 2 x 4 de cherestea va deveni o rachetă care poate tăia prin pereți. Când o tornadă EF2 s-a deplasat prin centrul Georgiei în 2008, un bord dintr-o copertină a fost rupt, a luat zborul peste stradă și s-a impins adânc într-un zid de beton solid adiacent. FEMA ne spune că acesta este un eveniment comun legat de vânt și recomandă construirea de camere sigure.

Cercetători la Institutul Național de Vânt din Texas Tech University în Lubbock au stabilit că zidurile de beton sunt suficient de puternice pentru a rezista la resturile zburătoare din uragane și tornade. Conform descoperirilor lor, casele din beton sunt mult mai rezistente la furtuni decât casele construite din lemn sau chiar știfturi din lemn cu plăci de oțel. Ramificările acestor studii de cercetare schimbă modul în care construim.

Facilitatea de impact a reziduurilor la Texas Tech

Pentru a dubla condițiile asemănătoare uraganului în laborator, cercetătorii au împușcat secțiuni de perete cu „rachete” de 15 lire 2 x 4 cherestea de până la 100 mph, simulând resturile transportate într-un vânt de 250 mph. Aceste condiții acoperă toate cele mai severe tornade. Vitezele vântului uraganului sunt mai mici decât viteza modelată aici. Testele de rachete concepute pentru a demonstra daunele provocate de uragane folosesc o rachetă de 9 lire care călătorește aproximativ 34 mph.

Cercetătorii au testat secțiuni de 4 x 4-picior de bloc de beton, mai multe tipuri de forme izolante din beton, știfturi de oțel și știfturi din lemn pentru a evalua performanța în vânt puternic. Secțiunile au fost finisate așa cum s-ar afla într-o casă finalizată: gips-carton, izolație din fibră de sticlă, înveliș de placaj și finisaje exterioare din siding de vinil, cărămidă de lut, sau stuc.

Toate sistemele de perete din beton au supraviețuit testelor fără daune structurale. Pereții ușoși de oțel și lemn, cu toate acestea, ofereau puțină sau nicio rezistență la „rachetă”. Cei 2 x 4 i-au străpuns.

Intertek, o companie comercială de testare a produsului și performanței, a făcut, de asemenea, cercetări cu propriul canon la Architectural Testing Inc. Ei subliniază că siguranța unei „case de beton” poate fi înșelătoare dacă casa este construită bloc de beton nereforțat, care oferă unele protecții dar nu total.

Armat case de beton și-au dovedit rezistența la vânt pe câmp în timpul tornadelor, uraganelor și tifonilor. În Urbana, Illinois, o casă construită cu forme izolate din beton (ICF) a rezistat la o tornadă din 1996 cu daune minime. În zona Liberty City din Miami, mai multe case de formă concretă au supraviețuit Uraganului Andrew în 1992. În ambele cazuri, casele vecine au fost distruse. În toamna anului 2012, uraganul Sandy a aruncat în aer casele de construcții din lemn mai vechi de pe coasta New Jersey, lăsând singure casele noi construite cu forme izolatoare din beton.

Cupolele monolitice, care sunt realizate din beton și rebar într-o singură bucată, s-au dovedit deosebit de puternice. Construcția robustă din beton combinată cu forma cupolei face ca aceste case inovatoare să fie aproape impermeabile pentru tornade, uragane și cutremure. Cu toate acestea, mulți oameni nu pot trece peste aspectul acestor case, deși unii proprietari de locuințe curajoși (și bogați) experimentează modele mai moderne. Un astfel de design futurist are un ascensor hidraulic pentru a muta efectiv structura de sub pământ înainte ca o tornadă să lovească.

Cercetătorii de la Texas Tech University recomandă ca casele din zonele predispuse la tornadă să construiască adăposturi în reședință, fie din beton, fie din tablă de calibru greu. Spre deosebire de uragane, tornadele vin cu puțin avertisment, iar camerele interioare consolidate pot oferi mai multă siguranță decât un adăpost de furtună exterioară. Alte sfaturi pe care le oferă cercetătorii sunt să vă proiectați casa un acoperiș de șold în loc de acoperiș gable, și toată lumea ar trebui să folosească curele de uragan pentru a menține acoperișul și lemnele drepte.

Pentru a face beton, aveți nevoie de ciment și este cunoscut faptul că producția de ciment degajă cantități mari de dioxid de carbon în atmosferă în timpul procesului de încălzire. Comerțul cu clădirile este unul dintre cei mai mari contribuitori la schimbările climatice, iar producătorii de ciment și oamenii care își achiziționează produsul sunt unii dintre cei mai mari contribuitori la ceea ce știm că este „poluarea cu gaze cu efect de seră”. Cercetările privind noile metode de producție nu vor fi fără îndoială cu rezistență dintr-o industrie foarte conservatoare, dar la un moment dat consumatorii și guvernele vor face ca procesele noi să fie accesibile și necesar.

O companie care încearcă să găsească soluții este Calera Corporation din California. S-au concentrat pe reciclarea CO₂ emisii în producerea unui ciment carbonat de calciu. Procesul lor folosește chimia găsită în natură - ce a format Falezele Albe din Dover și scoicile organismelor marine?

Cercetătorul David Stone a descoperit din greșeală un beton pe bază de carbonat de fier când era student absolvent la Universitatea din Arizona. IronKast Technologies, LLC este în proces de comercializare a Ferock și Ferrocrete, fabricate din praf de oțel și sticlă reciclată.

Beton de înaltă performanță (UHPC) cunoscut sub numele de ductal^® a fost folosit cu succes de Frank Gehry în Muzeul Fundației Louis Vuitton la Paris și de arhitecți Herzog & de Meuron în Muzeul de Artă Pérez Miami (PAMM). Betonul puternic, subțire este scump, dar este o idee bună să urmăriți ce Laureat Pritzker arhitecții folosesc, deoarece sunt adesea primii experimentatori.

Universitățile și entitățile guvernamentale continuă să fie incubatoarele pentru materiale noi, cercetând și compozite inginerești cu proprietăți diferite și soluții mai bune. Și nu este doar concret - Laboratorul de Cercetări Navale din S.U.A. a inventat un înlocuitor din sticlă, o ceramică transparentă, dură ca armură, numită spinel (MgAl₂O₄). Cercetători la MIT-uri Hub de sustenabilitate concret își concentrează atenția și asupra cimentului și microtexurii sale - precum și eficiența costurilor acestor produse noi și scumpe.

Construirea unei case pentru a rezista furiei naturii nu este o sarcină simplă. Procesul nu este nici o problemă de construcție și nici de proiectare. Constructorii personalizați se pot specializa în vase de beton izolate (ICF) și chiar pot oferi produselor finale nume sonore în siguranță, precum Garda Tornado, dar arhitecții pot proiecta clădiri frumoase cu specificații de materiale bazate pe dovezi pentru constructorii de a folosi. Două întrebări de pus dacă nu lucrați cu un arhitect sunt 1. Compania de construcții are arhitecți pe personal? și 2. Compania a sponsorizat financiar oricare dintre testele de cercetare? Domeniul profesional al arhitecturii este mai mult decât schițe și planuri de podea. Universitatea Texas Tech chiar oferă un doctorat. în Știința Vântului și Inginerie.

• Link-ul foto in linie al tornadei Georgiei de Mike Moore / FEMA Photo
• Cercetarea adăpostului de furtună și Întrebări frecvente privind adăpostul de furtună, National Wind Institute, Texas Tech University [accesat 20 noiembrie 2017]
• Un raport sumar privind testarea impactului la reziduuri de la Universitatea Texas Tech, pregătit de Centrul de Cercetare în Știința și Ingineria Vântului, iunie 2003, PDF la https://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [accesat 20 noiembrie 2017]
• Ghid pentru proiectare rezidențială rezistentă la vânt, construcții și atenuare, Larry J. Tanner, P.E., NWI Research Assistant Professor, Debris Impact Facility, National Wind Institute, Texas Tech University, PDF at http://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [accesat 20 noiembrie 2017]
• „Metodele de construcție care dovedesc uragane pot preveni distrugerea comunităților”, Zach Mortice, Redshift de AutoDesk, 9 noiembrie 2017, https://www.autodesk.com/redshift/hurricane-proof-construction-methods-can-save-buildings-communities/ [accesat 20 noiembrie 2017]