Budujte, abyste vydrželi bouře

Když vytí hurikány a tajfuny, největším nebezpečím pro lidi a majetek je létající troska. Při takové intenzivní rychlosti se z 2 x 4 kusu dříví stane raketa, která se může krájet skrz zdi. Když se tornádo EF2 v roce 2008 pohybovalo centrální Gruzií, odtrhla se deska z markýzy, vzlétla přes ulici a nabodl se hluboko do sousední pevné betonové zdi. FEMA nám říká, že se jedná o společnou událost související s větrem a doporučuje budování trezorů.

Výzkumníci na Národní větrný institut texaské technické univerzity v Lubbocku určili, že betonové zdi jsou dostatečně pevné, aby vydržely létající trosky hurikánů a tornád. Podle jejich zjištění jsou domy vyrobené z betonu mnohem odolnější vůči bouřím než domy postavené ze dřeva nebo dokonce z dřevěných cvočků s ocelovými deskami. Důsledky těchto výzkumných studií mění způsob, jakým vytváříme.

Debris Impact Facility ve společnosti Texas Tech je známý pro své pneumatické dělo, zařízení schopné vypustit různé materiály různých velikostí při různých rychlostech. Kanón je v laboratoři, v kontrolovaném prostředí,

Aby se v laboratoři zdvojnásobily podmínky podobné hurikánu, vědci stříleli na stěny se sekcemi 15 liber 2 x 4 řezivo „rakety“ rychlostí až 100 km / h, což simuluje úlomky přenášené ve větru 250 mil / h. Tyto podmínky se vztahují na všechna nejnáročnější tornáda. Rychlosti větru hurikánu jsou nižší než rychlosti modelované zde. Raketové testy určené k prokázání poškození hurikány používají raketu o hmotnosti 9 liber, která cestuje asi 34 km / h.

Vědci testovali 4 x 4-stopové sekce betonového bloku, několik typů izolačních betonových forem, ocelové cvočky a dřevěné cvočky pro hodnocení výkonu ve vysokých větrech. Sekce byly dokončeny tak, jak by byly v dokončeném domě: sádrokarton, izolace ze skleněných vláken, opláštění z překližky a vnější povrchová úprava vinyl vlečka, hliněné cihly nebo štuk.

Všechny systémy betonových stěn přežily testy bez poškození konstrukce. Lehké ocelové a dřevěné stěnové cvočky však „raketě“ poskytovaly malý nebo žádný odpor. Protrželi se 2 x 4.

Intertek, komerční společnost pro testování produktů a výkonu, také provedla výzkum s vlastním kánonem v Architectural Testing Inc. Poukazují na to, že bezpečnost „konkrétního domu“ může být klamavá, pokud je dům postaven nevyztužený betonový blok, který nabízí určité ochrany ale ne celkem.

Zesílené konkrétní domy prokázali svou odolnost proti větru v terénu během tornád, hurikánů a tajfunů. V Urbaně v Illinois, dům postavený z izolačních betonových forem (ICF), vydržel tornádo 1996 s minimálním poškozením. V oblasti Liberty City v Miami přežilo v roce 1992 hurikán Andrew několik domů s konkrétní formou. V obou případech byly sousední domy zničeny. Na podzim roku 2012 hurikán Sandy odhodil staré dřevěné stavby na pobřeží New Jersey, nechal sám novější měšťanské domy postavené s izolačními betonovými formami.

Monolitické kopule, které jsou vyrobeny z betonu a výztuže z jednoho kusu, se osvědčily zvláště silné. Díky robustní betonové konstrukci v kombinaci s kopulovým tvarem jsou tyto inovativní domy téměř nepropustné pro tornáda, hurikány a zemětřesení. Mnoho lidí se nemůže podívat na vzhled těchto domů, nicméně, i když někteří stateční (a bohatí) majitelé domů experimentují s modernějšími designy. Jeden takový futuristický design má hydraulický výtah vlastně přesunout strukturu pod zem, než udeří tornádo.

Vědci z Texas Tech University doporučují, aby domy v oblastech náchylných k tornádu stavěly přístřešky z betonu nebo těžkého plechu. Na rozdíl od hurikánů přicházejí tornáda s malým varováním a zesílené interiérové ​​pokoje mohou nabídnout více bezpečnosti než venkovní bouřka. Další rady, které vědci nabízejí, je navrhnout si svůj domov boční střecha místo sedlové střechy, a všichni by měli používat hurikánové pásy, aby udrželi střechu a trámy rovné.

K výrobě betonu potřebujete cement a je dobře známo, že při výrobě cementu se uvolňuje velké množství cementu oxid uhličitý do atmosféry během procesu ohřevu. Stavebnictví je jedním z největších přispěvatelů ke změnám klimatu a výrobci cementu a lidé, kteří nakupují jejich výrobky, jsou někteří z největších přispěvatelů k tomu, co víme, že je „znečištění skleníkovými plyny“. Výzkum nových výrobních metod se bezpochyby uskuteční s odporem velmi konzervativního průmyslu, ale v určitém okamžiku spotřebitelé a vlády učiní nové procesy dostupnými a nutné.

Jedna společnost, která se snaží najít řešení, je Calera Corporation v Kalifornii. Zaměřili se na recyklaci CO₂ emise do EU výroba cementu uhličitanu vápenatého. Jejich proces využívá chemii nalezenou v přírodě - co tvořilo Bílé útesy Doveru a skořápky mořských organismů?

Výzkumný pracovník David Stone náhodou objevil beton na bázi uhličitanu železa, když byl postgraduálním studentem na Arizonské univerzitě. IronKast Technologies, LLC je v procesu komercializace Ferock a Ferrocrete, vyrobené z ocelového prachu a recyklovaného skla.

Vysoce výkonný beton (UHPC) známý jako Ductal^® byl úspěšně použit Frank Gehry v muzeu Louis Vuitton Foundation Museum v Paříži a architekty Herzog & de Meuron v Muzeum umění Pérez v Miami (PAMM). Silný, tenký beton je drahý, ale je to dobrý nápad sledovat, co Pritzker Laureate architekti používají, protože jsou často prvními experimentátory.

Univerzity a vládní subjekty jsou i nadále inkubátory pro nové materiály, výzkumné a inženýrské kompozity s různými vlastnostmi a lepšími řešeními. A není to jen konkrétní - americká námořní výzkumná laboratoř vynalezla náhražku skla, průhlednou keramiku odolnou proti brnění zvanou spinel (MgAl)₂Ó₄). Vědci na MIT's Konkrétní centrum udržitelnosti soustředí svou pozornost na cement a jeho mikrotexturu - stejně jako na nákladovou efektivitu těchto nových a drahých produktů.

Vybudování domu, který vydrží zuřivost přírody, není jednoduchý úkol. Tento proces není ani konstrukčním ani návrhovým problémem. Stavitelé na zakázku se mohou specializovat na izolované betonové rormy (ICF) a dokonce dát svým koncovým produktům bezpečně znějící jména jako Tornádo Guard, ale architekti mohou navrhnout krásné budovy se specifikacemi materiálů založenými na důkazech, které budou stavitelé používat. Dvě otázky, které byste měli položit, pokud nepracujete s architektem, jsou 1. Má stavební společnost architekty v personálu? a 2. Finančně sponzorovala společnost některé z výzkumných testů? Odbornou oblastí architektury jsou více než náčrtky a půdorysy. Texas Tech University dokonce nabízí Ph. D. ve vědě o vědě a inženýrství.

• Inline foto odkaz na tornádo Gruzie od Mike Moore / FEMA Photo
• Storm Shelter Research a Storm Shelter FAQs, National Wind Institute, Texas Tech University [přístup k 20. listopadu 2017]
• Souhrnná zpráva o testování nárazů na Debris University v Texasu, připravená Vědeckotechnickým výzkumným střediskem, červen 2003, PDF na https://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [přístupné 20. listopadu 2017]
• Pokyny pro rezidenční návrh, výstavbu a zmírnění větru, Larry J. Tanner, P.E., profesor NWI Research Research Assistant, Debris Impact Facility, National Wind Institute, Texas Tech University, PDF at http://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [přístupné 20. listopadu 2017]
• „Hurricane-Proof konstrukční metody mohou zabránit ničení komunit,“ Zach Mortice, Redshift od AutoDesk, 9. listopadu 2017, https://www.autodesk.com/redshift/hurricane-proof-construction-methods-can-save-buildings-communities/ [přístupné 20. listopadu 2017]