Изградете, за да издържите бурите

Когато вият урагани и тайфуни, най-голямата опасност за хората и имуществото са летящите отломки. Пренесена с такава интензивна скорост, парче дървен материал с размери 2 х 4 ще се превърне в ракета, която може да прореже през стени. Когато торнадо EF2 се премести през централна Джорджия през 2008 г., борд от тента беше разкъсан, полетя от другата страна на улицата и надупчи се дълбоко в съседна здрава бетонна стена. FEMA ни казва, че това е често срещано събитие, свързано с вятъра, и препоръчва това изграждане на безопасни помещения.

Изследователи в Националният институт за вятър на Тексаския технически университет в Lubbock са определили, че бетонните стени са достатъчно здрави, за да издържат на летящи отломки от урагани и торнадо. Според техните открития, домовете, изработени от бетон, са много по-устойчиви на бури от къщи, изградени от дърво или дори дървени шипове със стоманени плочи. Последствията от тези проучвания променят начина, по който изграждаме.

Най- Средство за въздействие на отломки в Texas Tech

За да дублират условия, подобни на ураган в лабораторията, изследователите са заснели участъци от стени с 15-фунтови ракети с размери 2 х 4 дърва със скорост до 100 мили / ч, симулиращи отломки, пренасяни при вятър от 250 мили / ч. Тези условия обхващат всички, но най-тежките торнадо. Скоростта на урагановия вятър е по-малка от скоростите, моделирани тук. Ракетните тестове, предназначени да демонстрират щети от урагани, използват 9-килограмова ракета, пътуваща около 34 mph.

Изследователите тестваха 4 х 4-футови секции от бетонен блок, няколко вида изолационни бетонни форми, стоманени шипове и шпилки от дърво, за да оценят ефективността при силни ветрове. Секциите бяха завършени така, както биха били в завършен дом: гипсокартон, изолация от фибростъкло, обшивка от шперплат и външни облицовки на винилов сайдинг, глинена тухла или циментова замазка.

Всички бетонови системи преживяха тестовете без структурни повреди. Леките стени от стомана и дърво обаче предлагат малка или никаква устойчивост на „ракетата“. 2 x 4 се разкъса през тях.

Intertek, компания за тестване на търговски продукти и производителност, също е направила проучвания със собствен канон на Architectural Testing Inc. Те посочват, че безопасността на „бетонен дом“ може да бъде измамна, ако къщата е построена с неизолиран бетонен блок, който предлага някои защити но не общо.

Подсилени бетонни домове са доказали своята устойчивост на вятър на полето по време на торнадо, урагани и тайфуни. В Урбана, Илинойс, дом, изграден с изолационни бетонни форми (ICFs), издържа на торнадо от 1996 г. с минимални щети. В района на Либърти Сити в Маями, няколко домове с бетонни форми оцеляха при урагана Андрю през 1992 година. И в двата случая съседни домове бяха разрушени. През есента на 2012 г. ураганът Санди взриви по-старите домове за строителство на дърва на брега на Ню Джърси, оставяйки на мира по-новите градски къщи, изградени с изолационни бетонни форми.

Монолитните куполи, които са направени от бетон и арматура в едно парче, се оказаха особено силни. Здравата бетонна конструкция в комбинация с формата на купола прави тези иновативни домове почти непроницаеми за торнадо, урагани и земетресения. Много хора обаче не могат да преодолеят вида на тези домове, въпреки че някои смели (и заможни) собственици на жилища експериментират с по-модерни дизайни. Един такъв футуристичен дизайн има хидравличен асансьор всъщност да преместите структурата под земята, преди да нападне торнадо.

Изследователи от Тексаския технологичен университет препоръчват къщи в райони, предразположени към торнадо, да изграждат приюти за жилища от бетон или тежка габаритна ламарина. За разлика от ураганите, торнадотата идват с малко предупреждение, а подсилените интериорни помещения могат да предложат повече безопасност от външно убежище за буря. Други съвети, които изследователите предлагат е да проектирате дома си хип покрив вместо фронтон, и всички трябва да използват ураганни каишки, за да поддържат покрива и дърветата прави.

За да направите бетон, се нуждаете от цимент и е добре известно, че производството на цимент освобождава големи количества въглероден диоксид в атмосферата по време на процеса на отопление. Строителната търговия е един от най-големите допринасящи за изменението на климата, а производителите на цимент и хората, които закупуват продукта си, са някои от най-големите допринасящи за това, което знаем, че е „замърсяване с парникови газове“. Изследванията на новите производствени методи без съмнение ще бъдат изпълнени с устойчивост от много консервативна индустрия, но в един момент потребителите и правителствата ще направят новите процеси достъпни и необходимо.

Една компания, която се опитва да намери решения, е Calera Corporation of California. Те са се фокусирали върху рециклирането на CO₂ емисии в производство на калциев карбонатен цимент. Техният процес използва химията, открита в природата - какво образува Белите скали на Дувър и черупките на морските организми?

Изследователят Дейвид Стоун откри случайно бетон на основата на железен карбонат, когато беше аспирант в университета в Аризона. IronKast Technologies, LLC е в процес на комерсиализация на Ferock и Ferrocrete, направен от стоманен прах и рециклирано стъкло.

Изключително високоефективен бетон (UHPC), известен като Ductal^® е използван успешно от Франк Гери в музея на фондацията „Луи Вютон“ в Париж и от архитекти Херцог и де Меурон в Музей на изкуствата Перес Маями (PAMM). Силният, тънък бетон е скъп, но е добре да наблюдавате какво Прицкер лауреат архитектите използват, тъй като те често са първите експериментатори.

Университетите и правителствените организации продължават да бъдат инкубатори за нови материали, проучвателни и инженерни композити с различни свойства и по-добри решения. И не е само бетон - американската военноморска лаборатория е измислила заместител на стъклото, прозрачна, твърда като броня керамика, наречена шпинел (MgAl₂О₄). Изследователи в MIT's Конкретен център за устойчивост също така съсредоточават вниманието си върху цимента и неговия микротекст - както и върху рентабилността на тези нови и скъпи продукти.

Изграждането на дом, който да издържи на яростта на природата, не е проста задача. Процесът не е проблем нито в строителството, нито в проектирането. Персонализираните строители могат да се специализират в изолирани бетонни роми (ICF) и дори да дадат на крайните си продукти сигурни звуци като Торнадо охрана, но архитектите могат да проектират красиви сгради с материали, базирани на доказателства, за строителите, които да използват. Два въпроса, които да зададете, ако не работите с архитект, са 1. Има ли строителната компания архитекти по персонал? и 2. Финансира ли компанията финансово някое от изследователските тестове? Професионалната сфера на архитектурата е повече от скици и етажни планове. Texas Tech University дори предлага докторска степен. в областта на вятърната наука и инженерство.

• Вградена фотовръзка на торнадо в Джорджия от Майк Мур / FEMA Photo
• Изследване на приюта на бурята и Често задавани въпроси за подслон на бурята, National Wind Institute, Texas Tech University [достъп до 20 ноември 2017 г.]
• Обобщен доклад за изпитване на въздействието на отломки в Тексаския технически университет, Изготвен от Научноизследователски център за вятър и инженеринг, юни 2003 г., PDF на https://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [достъп до 20 ноември 2017 г.]
• Ръководство за устойчив на вятър жилищен дизайн, строителство и смекчаване, Лари Дж. Tanner, P.E., асистент за научни изследвания на NWI, съоръжение за въздействие на отломки, Национален институт за вятър, Тексаски технически университет, PDF на http://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [достъп до 20 ноември 2017 г.]
• „Методите за изграждане на урагани могат да предотвратят унищожаването на общностите“, Зах Мортис, Redshift от AutoDesk, 9 ноември 2017 г., https://www.autodesk.com/redshift/hurricane-proof-construction-methods-can-save-buildings-communities/ [достъп до 20 ноември 2017 г.]