Zgradite, da preprečite nevihte

Ko orkan in tajfun zavpijeta, je največja nevarnost za ljudi in premoženje leteči naplavin. Če bo kos tako veliki hitrosti, bo 2 x 4 kosa lesa postala projektil, ki se lahko cepi skozi stene. Ko se je leta 2008 tornado EF2 preselil skozi osrednjo Gruzijo, se je odtrgala deska s tende, odletela čez cesto in vdrl globoko v sosednjo trdno betonsko steno. FEMA nam pravi, da je to pogost dogodek, povezan z vetrom, in priporoča gradnja varnih prostorov.

Raziskovalci pri National Wind Institute of Texas Tech University v Lubbocku so ugotovili, da so betonske stene dovolj močne, da zdržijo leteče naplavine orkanov in tornadov. Po njihovih ugotovitvah so domovi iz betona veliko bolj odporni proti nevihtam kot hiše, zgrajene iz lesa ali celo lesa iz jeklenih plošč. Posledice teh raziskovalnih študij spreminjajo način gradnje.

The Objekt za razbitine v Teksasu Tech je znana po svojem pnevmatskem topu, napravi, ki jo je mogoče izstreliti različni materiali različnih velikosti pri različnih hitrostih. Topovi so v laboratoriju, nadzorovanem okolju,

Za podvajanje pogojev, podobnih orkanu v laboratoriju, so raziskovalci streljali na stenske odseke s 15-kilogramskimi "projektili" z velikostjo 2 x 4 lesa pri hitrosti do 100 km / h in simulirali razbitine, ki so jih nosili 250 km / h. Ti pogoji zajemajo vse, razen najtežjih tornadov. Hitrosti orkanskega vetra so manjše od hitrosti, ki smo jo modelirali tukaj. V raketah, namenjenih dokazovanju škode zaradi orkanov, je uporabljena 9-kilogramska raketa, ki potuje približno 34 mph.

Raziskovalci so preizkusili 4 x 4-nožne odseke betonskega bloka, več vrst izolacijskih betonskih oblik, jeklenih klinov in lesenih čepov, da bi ocenili zmogljivost pri močnih vetrovih. Programi so bili končani tako, kot bi bili v dokončanem domu: suhomontažna stena, izolacija iz steklenih vlaken, obloga iz vezanega lesa in zunanja obloga vinil tiru, glinena opeka ali štukature.

Vsi betonski stenski sistemi so preživeli preizkuse brez konstrukcijskih poškodb. Lahke stene iz jekla in lesa pa so nudile le malo ali nič odpornosti proti "projektilu". Skozi njih se je raztrgala 2 x 4.

Intertek, podjetje za testiranje komercialnih izdelkov in zmogljivosti, je prav tako raziskalo lastni kanon v podjetju Architectural Testing Inc. Opozarjajo, da je lahko varnost "betonskega doma" varljiva, če je hiša zgrajena blok iz armiranega betona, ki nudi nekaj zaščit vendar ne skupaj.

Okrepljeno betonske domove so dokazali svojo odpornost proti vetru na terenu med tornadami, orkani in tajfuni. V Urbani v Illinoisu je bil dom, zgrajen z izolacijskimi betonskimi oblikami (ICF), vzdržal leta 1996 tornado z minimalno škodo. Na območju Liberty Cityja v Miamiju je orkan Andrew leta 1992 preživel več hiš iz betona. V obeh primerih so bili uničeni sosednji domovi. Orkan Sandy je jeseni 2012 razstrelil starejše domove za gradnjo lesa na obali New Jerseyja, pusti pri miru novejše mestne hiše, zgrajene z izolacijskimi betonskimi oblikami.

Monolitne kupole, ki so izdelane iz betona in armatur v enem kosu, so se izkazale za posebej močne. Zaradi trdne betonske konstrukcije v obliki kupole so ti inovativni domovi skoraj nepropustni za tornada, orkane in potrese. Vendar veliko ljudi ne more prevladati nad videzom teh domov, čeprav nekateri pogumni (in bogati) lastniki domov eksperimentirajo z modernejšimi dizajni. Ena takšnih futurističnih zasnov ima hidravlično dvigalo da dejansko premaknemo strukturo pod zemljo, preden udari tornado.

Raziskovalci s teksaške univerze Tech priporočajo, da hiše na območjih, ki so nagnjena k tornadom, zgradijo zavetišča iz betona ali težke pločevine. Za razliko od orkanov so tornada nekoliko opozorjena, okrepljene notranje sobe pa lahko nudijo večjo varnost kot zunanje zavetje pred nevihtami. Drugi nasveti, ki jih raziskovalci ponujajo je, da zasnujete svoj dom kolčna streha namesto dvokapne strehe, in vsi bi morali uporabiti orkanske trakove, da bodo streha in lesa ravna.

Za beton potrebujete cement in dobro je znano, da proizvodnja cementa sprošča velike količine ogljikov dioksid v ozračje med postopkom ogrevanja. Gradbena trgovina je eden največjih dejavnikov, ki prispeva k podnebnim spremembam, proizvajalci cementa in ljudje, ki kupujejo njihov izdelek, pa so nekateri največji prispevalci k temu, za kar vemo, da je »onesnaževanje s toplogrednimi plini«. Raziskave novih proizvodnih metod nedvomno ne bodo izpolnjene z odporom zelo konservativne industrije, vendar bodo potrošniki in vlade na neki točki naredili nove postopke cenovno dostopne in potrebno.

Eno podjetje, ki poskuša najti rešitve, je družba Calera iz Kalifornije. Osredotočili so se na recikliranje CO₂ emisije v proizvodnja cementa s kalcijevim karbonatom. Njihov postopek uporablja kemijo, ki jo najdemo v naravi - kaj je tvorilo Bele pečine Doverja in školjke morskih organizmov?

Raziskovalec David Stone je po nesreči odkril beton na osnovi železovega karbonata, ko je bil študent na univerzi v Arizoni. IronKast Technologies, LLC je v postopku trženja Ferock in železobetona iz jeklenega prahu in recikliranega stekla.

Zelo zmogljiv beton (UHPC), znan kot Duktal^® je uspešno uporabil Frank Gehry v muzeju fundacije Louis Vuitton v Parizu in pri arhitektih Herzog & de Meuron v Pérez Art Museum Miami (PAMM). Močan, tanek beton je drag, vendar je dobro opazovati, kaj je tisto Pritzkerjev nagrajenec arhitekti uporabljajo, saj so pogosto prvi eksperimentatorji.

Univerze in vladni subjekti so še naprej inkubatorji novih materialov, raziskovalnih in inženirskih kompozitov z različnimi lastnostmi in boljšimi rešitvami. In ne samo beton - ameriški mornariški laboratorij je izumil nadomestka za steklo, prozorno, trdo oklepno keramiko, imenovano spinel (MgAl₂O₄). Raziskovalci na MIT's Konkretno vozlišče za trajnost svojo pozornost usmerjajo tudi na cement in njegovo mikrotekstitev - kot tudi na stroškovno učinkovitost teh novih in dragih izdelkov.

Zgraditi dom, ki bi zdržal bes narave, ni preprosta naloga. Postopek ni samo konstrukcijski niti konstrukcijski problem. Gradbeniki po meri se lahko specializirajo za izolirane betonske role (ICF) in svojim končnim izdelkom celo dodelijo varno zveneča imena, kot so Tornado Guard, vendar lahko arhitekti oblikujejo čudovite zgradbe z dokazi, ki temeljijo na materialnih specifikacijah za gradbenike. Če ne sodelujete z arhitektom, sta dve vprašanji. Ali ima gradbeno podjetje arhitekte za osebje? in 2. Ali je podjetje finančno sponzoriralo katero od raziskovalnih testiranj? Poklicno področje arhitekture je več kot skice in tlorisi. Texas Tech University celo ponuja doktorat. v vetrni znanosti in tehniki.

• Inline foto povezava Georgia tornada avtorja Mikea Moora / FEMA Photo
• Raziskave zavetja neviht in Pogosta vprašanja o zavetju proti nevihtam, National Wind Institute, Texas Tech University [dostopano 20. novembra 2017]
• Povzetek poročila o preskusu vplivov razbitin na Teksaški univerzi Tech, ki ga je pripravil Raziskovalni center za veter in inženiring, junij 2003, PDF na https://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [dostopano 20. novembra 2017]
• Navodila za oblikovanje, gradnjo in ublažitev odpornosti proti vetru, Larry J. Tanner, P.E., docent za raziskovalno delo NWI, Inštitut za razbitine, Nacionalni inštitut za vetrove, Teksaška tehniška univerza, PDF http://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [dostopano 20. novembra 2017]
• "Načrtovani načini gradnje, ki preprečujejo orkane, lahko preprečijo uničenje skupnosti," Zach Mortice, Redshift pri AutoDesku, 9. november 2017, https://www.autodesk.com/redshift/hurricane-proof-construction-methods-can-save-buildings-communities/ [dostopano 20. novembra 2017]