Når orkaner og tyfoner hyler, er den største fare for mennesker og ejendom flyvende affald. Båret med så intens hastighed vil et 2 x 4 trestykke blive et missil, der kan skære gennem væggene. Da en EF2-tornado flyttede gennem det centrale Georgia i 2008, blev et bræt fra en markise flået af, tog flyve over gaden og impalerede sig dybt ned i en tilstødende massiv betonvæg. FEMA fortæller os, at dette er en almindelig vindrelateret begivenhed og anbefaler bygning af værdiboks.
Forskere hos National Wind Institute of Texas Tech University i Lubbock har bestemt, at betonvægge er stærke nok til at modstå flyvende affald fra orkaner og tornadoer. Ifølge deres fund er boliger fremstillet af beton meget mere stormfast end huse konstrueret af træ eller endda træbolte med stålplader. Afgrænsningerne af disse forskningsundersøgelser ændrer den måde, vi bygger på.
Forskningsundersøgelsen
Det Debris Impact Facility på Texas Tech er kendt for sin pneumatiske kanon, en enhed, der er i stand til at starte
forskellige materialer i forskellige størrelser i forskellige hastigheder. Kanonen er i et laboratorium, et kontrolleret miljø,For at duplikere orkanlignende forhold i laboratoriet, skød forskere vægafsnit med 15-pund 2 x 4 tømmer "missiler" på op til 100 km / h, idet de simulerer affald, der blev båret i en 250 mph vind. Disse forhold dækker alle undtagen de mest alvorlige tornadoer. Orkanen vindhastigheder er mindre end de hastigheder, der er modelleret her. Missiltest designet til at demonstrere skader fra orkaner bruger et 9-kilos missil, der kører omkring 34 km / h.
Forskere testede 4 x 4-fots sektioner af betonblok, adskillige typer isolerende betonformer, stålknopper og træstifter for at bedømme ydeevnen i høj vind. Sektionerne var færdige, som de ville være i et færdigt hjem: gipsvæg, glasfiberisolering, krydsfinerhylster og udvendige finish af vinyl sidespor, lersten eller stuk.
Alle betonvægssystemer overlevede testene uden strukturel skade. Letvægtsstålvægge af stål og træ bød imidlertid ringe eller ingen modstand mod "missilet". De 2 x 4 sprang gennem dem.
Intertek, et kommercielt produkt- og performancetestfirma, har også foretaget research med deres egen kanon hos Architectural Testing Inc. De påpeger, at sikkerheden i et "betonhus" kan være vildledende, hvis huset er bygget med uarmeret betonblok, som tilbyder nogle beskyttelser men ikke total.
anbefalinger
Forstærket betonhuse har bevist deres vindmodstand i marken under tornadoer, orkaner og tyfoner. I Urbana, Illinois, modstod et hjem bygget med isolerende betonformer (ICF'er) et tornado fra 1996 med minimal skade. I Liberty City-området i Miami overlevede flere konkrete hjem orkanen Andrew i 1992. I begge tilfælde blev nabohuse ødelagt. I efteråret 2012 sprængte orkanen Sandy de ældre træbygningshuse på New Jersey-kysten, idet de alene overlader de nyere rækkehuse bygget med isolerende konkrete former.
Monolitiske kupler, der er fremstillet af beton og armeringsjern i et stykke, har vist sig især stærke. Den robuste betonkonstruktion kombineret med kuppelformen gør disse innovative hjem næsten uigennemtrængelige for tornadoer, orkaner og jordskælv. Mange mennesker kan ikke komme over udseendet på disse hjem, selvom nogle modige (og velhavende) husejere eksperimenterer med mere moderne design. Et sådant futuristisk design har en hydraulisk lift at faktisk flytte strukturen under jorden, før en tornado rammer.
Forskere ved Texas Tech University anbefaler, at huse i tornado-udsatte områder bygger husly af enten beton eller tungt metalplade. I modsætning til orkaner kommer tornadoer med lidt advarsel, og forstærkede indvendige værelser kan tilbyde mere sikkerhed end en udvendig stormly. Andre råd, som forskere tilbyder, er at designe dit hjem med et hoftetag i stedet for et gaveltag, og alle skal bruge orkestropper for at holde taget på og tømmerne lige.
Beton og klimaændringer - Mere forskning
For at fremstille beton har du brug for cement, og det er velkendt, at fremstilling af cement frigiver store mængder kuldioxid ud i atmosfæren under opvarmningsprocessen. Byggehandlen er en af de største bidragydere til klimaændringer, og cementproducenter og de mennesker, der køber deres produkt, er nogle af de største bidragydere til det, vi ved, er "drivhusgasforurening." Undersøgelser om nye produktionsmetoder vil uden tvivl blive opfyldt med modstand fra en meget konservativ industri, men på et tidspunkt vil forbrugere og regeringer gøre nye processer overkommelige og nødvendig.
Et firma, der prøver at finde løsninger, er Calera Corporation i Californien. De har fokuseret på genanvendelse af CO2 emissioner til produktion af calciumcarbonatcement. Deres proces bruger den kemi, der findes i naturen - hvad dannede White Cliffs of Dover og skaller fra marine organismer?
Forskeren David Stone opdagede ved et uheld en jerncarbonatbaseret beton, da han var kandidatstuderende ved University of Arizona. IronKast Technologies, LLC er i færd med at kommercialisere Ferock og Ferrocrete, lavet af stålstøv og genbrugsglas.
Ultrahøjtydende beton (UHPC) kendt som duktalt® er brugt med succes af Frank Gehry i Louis Vuitton Foundation Museum i Paris og af arkitekter Herzog & de Meuron i Pérez kunstmuseum Miami (PAMM). Den stærke, tynde beton er dyre, men det er en god ide at se hvad Pritzker Laureate arkitekter bruger, da de ofte er de første eksperimenter.
Universiteter og regeringsenheder er fortsat inkubatorerne for nye materialer, forsknings- og teknikkompositter med forskellige egenskaber og bedre løsninger. Og det er ikke kun konkret - U.S. Naval Research Laboratory har opfundet et glaserstatning, en gennemsigtig, hård-som-rustningskeramik kaldet spinel (MgAl2O4). Forskere på MIT's Konkret bæredygtighedsnav koncentrerer også deres opmærksomhed om cement og dens mikrotextur - såvel som omkostningseffektiviteten af disse nye og dyre produkter.
Hvorfor du måske ønsker at ansætte en arkitekt
At bygge et hjem til at modstå naturens raseri er ikke en simpel opgave. Processen er hverken et konstruktions- eller designproblem alene. Brugerdefinerede bygherrer kan specialisere sig i isoleret betonorm (ICF) og endda give deres slutprodukter tryglydende navne som Tornado Guard, men arkitekter kan designe smukke bygninger med evidensbaserede materialespecifikationer, som bygherrer kan bruge. To spørgsmål, du kan stille, hvis du ikke arbejder med en arkitekt, er 1. Har byggefirmaet arkitekter i staben? og 2. Har virksomheden sponsoreret nogen af forskningstestene? Det faglige arkitekturområde er mere end skitser og plantegninger. Texas Tech University tilbyder endda en ph.d. i Wind Science and Engineering.
Kilder
- Inline fotolink af tornado i Georgien af Mike Moore / FEMA Photo
- Storm Shelter Research og Ofte stillede spørgsmål til Storm Shelter, National Wind Institute, Texas Tech University [adgang til 20. november 2017]
- En sammendragsrapport om test af ødelæggelse af virkning ved Texas Tech University, udarbejdet af Wind Science and Engineering Research Center, juni 2003, PDF på https://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [adgang til 20. november 2017]
- Vejledning til vindbestandig boligdesign, konstruktion og afbødning, Larry J. Tanner, P.E., NWI Research Assistant Professor, Debris Impact Facility, National Wind Institute, Texas Tech University, PDF hos http://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [adgang til 20. november 2017]
- "Orkansikker konstruktionsmetoder kan forhindre ødelæggelse af lokalsamfund," Zach Mortice, Redshift af AutoDesk, 9. november 2017, https://www.autodesk.com/redshift/hurricane-proof-construction-methods-can-save-buildings-communities/ [adgang til 20. november 2017]