Rakenna kestämään myrskyjä

Kun hirmumyrskyt ja taifuunit ulvovat, suurin vaara ihmisille ja omaisuudelle on roskien lentäminen. Sellaisella voimakkaalla nopeudella kuljetetusta 2 x 4 kappaleesta puutavaraa tulee ohjus, joka voi viipyä seinien läpi. Kun EF2-tornaado muutti Georgian keskustan läpi vuonna 2008, markiisista purkautunut levy revittiin pois, lensi kadun yli ja iski itsensä syvälle viereiseen massiiviseinään. FEMA kertoo meille, että tämä on yleinen tuuleen liittyvä tapahtuma ja suosittelee turvallisten huoneiden rakentaminen.

Tutkijat Teksasin teknisen yliopiston kansallinen tuuli-instituutti Lubbockissa ovat todenneet, että betoniseinät ovat riittävän lujat kestämään hirmumyrskyjen ja tornadien lentäviä roskia. Havaintojen mukaan betonista tehdyt asunnot ovat paljon myrskynkestävämpiä kuin puusta valmistetut talot tai jopa teräslevyillä varustetut puutapit. Näiden tutkimusten seuraukset muuttavat rakentamistapojamme.

Jätehuoltolaitos Texas Techissä on tunnettu pneumaattisesta tykistään, laitteesta, joka pystyy käynnistämään

Kopioidakseen hurrikaanin kaltaisia ​​olosuhteita laboratoriossa tutkijat ampuivat seinäosuuksia 15 naulaisella 2 x 4 sahalla "ohjuksella" nopeudella 100 mph, simuloimalla roskia, jotka kuljetettiin 250 mph tuulen mukana. Nämä olosuhteet kattavat kaikki pahimmat tornadot paitsi. Hirmumyrskyn tuulen nopeudet ovat pienempiä kuin tässä mallinnetut nopeudet. Ohjuskokeet, joiden tarkoituksena on osoittaa hurrikaanien aiheuttamat vauriot, käyttävät 9-kiloista ohjuutta, joka kulkee noin 34 mph.

Tutkijat testasivat 4 x 4-jalkaisia ​​betonilohko-osia, monentyyppisiä eristäviä betonimuotoja, teräsnappia ja puutappeja arvioidaksesi suorituskykyä voimakkaassa tuulessa. Leikkeet valmistuivat sellaisena kuin ne olisivat valmiissa kodissa: kipsilevy, lasikuitieristys, vanerinvaippa ja vinyyli sivuraide, savitiili tai stukki.

Kaikki betoniseinäjärjestelmät selvisivät kokeista ilman rakenteellisia vaurioita. Kevyet teräs- ja puupastat kuitenkin seinämillä vastasivat vain vähän tai eivät ollenkaan. 2 x 4 repi heidän läpi.

Kaupallinen tuote- ja suorituskykytestausyritys Intertek on myös tehnyt tutkimusta omalla kaanonillaan Architectural Testing Inc. -yrityksessä. He huomauttavat, että "betonikodin" turvallisuus voi olla harhaanjohtava, jos talo on rakennettu vahvistamaton betonilaatta, joka tarjoaa joitain suojauksia mutta ei yhteensä.

Vahvistettu betonikotit ovat todistaneet tuulenkestävyyttään kentällä tornadot, hurrikaanit ja taifuunit. Urbanassa, Illinoisissa, eristävillä betonimuodoilla (ICF) rakennettu koti vastasi vuoden 1996 tornaadoa minimaalisilla vaurioilla. Miamin Liberty City -alueella useita betonimuotoisia koteja selvisi hurrikaani Andrew vuonna 1992. Molemmissa tapauksissa naapurikotit tuhoutuivat. Syksyllä 2012 hirmumyrsky Sandy räjäytti vanhemmat puurakennuskodit New Jerseyn rannikolla, jättäen rauhaan eristävillä betonimuodoilla rakennetut uudemmat rivitalot.

Monoliittiset kupolit, jotka on valmistettu betonista ja palkit yhtenä kappaleena, ovat osoittautuneet erityisen vahvoiksi. Vankka betonirakenne yhdistettynä kupolin muotoon tekee näistä innovatiivisista koteista lähes läpäisemättömiä tornadoille, hurrikaaneille ja maanjäristyksille. Monet ihmiset eivät kuitenkaan pääse näiden kodeiden ulkoasusta, vaikka jotkut rohkeat (ja varakkaat) asunnonomistajat kokeilevatkin nykyaikaisempia malleja. Yhdessä sellaisessa futuristisessa suunnittelussa on hydraulinen hissi siirtääksesi rakenteen maan alapuolelle ennen kuin tornaado iskee.

Texas Tech Universityn tutkijat suosittelevat, että tornaadoherkillä alueilla sijaitsevat talot rakentavat asuinsuojuksia joko betonista tai painavasta ohutlevystä. Toisin kuin hurrikaanit, tornadot tulevat vain varoittamatta, ja vahvistetut sisätilat voivat tarjota enemmän turvallisuutta kuin ulkoinen myrskynsuoja. Muita tutkijoiden tarjoamia neuvoja on suunnitella kotisi lonkkakatto päätykaton sijaan, ja kaikkien tulisi käyttää hurrikaanihihnoja katon pitämiseksi ja puutavaran ollessa suora.

Betonin valmistamiseksi tarvitset sementtiä, ja on hyvin tiedossa, että sementin valmistuksesta vapautuu suuria määriä hiilidioksidia ilmakehään lämmitysprosessin aikana. Rakennusalan kauppa on yksi suurimmista ilmastomuutoksen edistäjistä, ja sementinvalmistajat ja tuotteitaan ostavat ihmiset ovat eräät suurimmista osallistujista siihen, mitä tiedämme olevan "kasvihuonekaasujen pilaantuminen". Uusien tuotantomenetelmien tutkimusta varmasti toteutetaan erittäin konservatiivisen teollisuuden vastustus, mutta jossain vaiheessa kuluttajat ja hallitukset tekevät uusista prosesseista edullisia ja välttämätön.

Yksi yritys, joka yrittää löytää ratkaisuja, on Calera Corporation of California. He ovat keskittyneet CO: n kierrätykseen₂ päästöt kalsiumkarbonaattisementin tuotanto. Heidän prosessissaan käytetään luonnossa esiintyvää kemiaa - mikä muodosti Doverin valkoiset kalliot ja meren eliöiden kuoret?

Tutkija David Stone löysi vahingossa rautakarbonaattipohjaisen betonin ollessaan jatko-opiskelija Arizonan yliopistossa. IronKast Technologies, LLC on Ferockin ja teräspölystä ja kierrätetystä lasista valmistettujen rautabetonien markkinointiprosessissa.

Erittäin suorituskykyinen betoni (UHPC), joka tunnetaan nimellä ductal^® on käyttänyt onnistuneesti Frank Gehry Louis Vuitton -säätiömuseossa Pariisissa ja arkkitehtien toimesta Herzog & de Meuron että Pérezin taidemuseo Miami (PAMM). Vahva, ohut betoni on kallista, mutta on hyvä idea katsoa mitä Pritzker-palkinnon saaja arkkitehdit käyttävät, koska he ovat usein ensimmäisiä kokeilijoita.

Yliopistot ja julkisyhteisöt ovat edelleen uusien materiaalien inkubaattoreita, tutkimusominaisuuksia ja teknisiä yhdistelmiä, joilla on erilaisia ​​ominaisuuksia ja parempia ratkaisuja. Eikä se ole vain konkreettista - Yhdysvaltain merivoimien tutkimuslaboratorio on keksinyt lasin korvikkeen, läpinäkyvän, kovan panssarikerroksen, nimeltään spinel (MgAl₂O₄). Tutkijat MIT: ssä Betonin kestävän kehityksen keskus Keskitymme huomionsa myös sementtiin ja sen mikrotekstiin - samoin kuin näiden uusien ja kalliiden tuotteiden kustannustehokkuuteen.

Kodin rakentaminen kestämään luonnon raivoa ei ole yksinkertainen tehtävä. Prosessi ei ole pelkästään rakennus- eikä suunnitteluongelma. Mukautetut rakentajat voivat erikoistua eristettyihin betonivormeihin (ICF) ja antaa lopputuotteilleen jopa turvallisen kuulostavan nimen, kuten Tornado-vartija, mutta arkkitehdit voivat suunnitella kauniita rakennuksia todistepohjaisilla materiaalimäärityksillä rakentajien käyttöön. Kaksi kysymystä, jotka voidaan kysyä, jos et työskentele arkkitehdin kanssa, ovat 1. Onko rakennusyrityksessä henkilöstöä arkkitehdilla? ja 2. Onko yritys sponsoroinut jotakin tutkimustestausta? Arkkitehtuurin ammatillinen kenttä on enemmän kuin luonnos ja pohjapiirros. Texas Tech University tarjoaa jopa tohtorin tutkinnon. Tuulitiede ja tekniikka.

• Mike Moore / FEMA Photo, sisäinen valokuvalinkki Georgian tornadosta
• Storm Shelter Research ja Storm Shelter UKK, Kansallinen tuuli-instituutti, Texas Tech University [julkaistu 20. marraskuuta 2017]
• Tiivistelmäraportti roskien vaikutustestauksista Texas Tech Universityssä, valmistaja: Tuulitieteiden ja tekniikan tutkimuskeskus, kesäkuu 2003, PDF osoitteessa https://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [saatu 20. marraskuuta 2017]
• Ohjeet tuulenkestävästä asuntojen suunnittelusta, rakentamisesta ja lieventämisestä, Larry J. Tanner, P.E., NWI: n tutkimusapulaisprofessori, roskien vaikutuslaitos, National Wind Institute, Texas Tech University, PDF osoitteessa http://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [saatu 20. marraskuuta 2017]
• "Hurrikaani-todisteelliset rakennusmenetelmät voivat estää yhteisöjen tuhoamisen", Zach Mortice, Pedshift, kirjoittanut AutoDesk, 9. marraskuuta 2017, https://www.autodesk.com/redshift/hurricane-proof-construction-methods-can-save-buildings-communities/ [saatu 20. marraskuuta 2017]