Veidojiet, lai izturētu vētras

Klīst viesuļvētras un taifūni, vislielākās briesmas cilvēkiem un īpašumam rada gružu lidošana. Veicot tik intensīvu ātrumu, 2 x 4 zāģmateriālu gabals kļūs par raķeti, kas var slīdēt cauri sienām. Kad 2008. gadā EF2 viesuļvētra pārcēlās caur Gruzijas centru, tika norauts dēlis no nojumes, tas pārlidoja pāri ielai un iegrima dziļi blakus esošajā masīvajā betona sienā. FEMA stāsta, ka tas ir kopīgs ar vēju saistīts notikums, un iesaka drošu istabu izbūve.

Pētnieki plkst Teksasas Tehniskās universitātes Nacionālais vēja institūts Ļubokā ir noteikuši, ka betona sienas ir pietiekami izturīgas, lai izturētu viesuļvētras un viesuļvētru lidojošos gružus. Pēc viņu atklājumiem, mājas, kas izgatavotas no betona, ir daudz izturīgākas pret vētru nekā mājas, kas izgatavotas no koka vai pat koka radzēm ar tērauda plāksnēm. Šo pētniecības pētījumu sekas maina mūsu veidošanas veidu.

Atkritumu sadursmes iekārta Teksasas tehnikā ir plaši pazīstams ar savu pneimatisko lielgabalu - ierīci, kas spēj iedarbināt

Lai dublētu viesuļvētrai līdzīgos apstākļus laboratorijā, pētnieki nošāva sienas sekcijas ar 15 mārciņu 2 x 4 zāģmateriālu "raķetēm" ar ātrumu līdz 100 jūdzēm stundā, imitējot gružus, kas tika vesti 250 jūdzes stundā. Šie apstākļi attiecas uz visiem, izņemot vissmagākos viesuļus. Viesuļvētras vēja ātrums ir mazāks nekā šeit modelētais ātrums. Raķešu testos, kas izstrādāti, lai pierādītu viesuļvētras radītos postījumus, tiek izmantota 9 mārciņu liela raķete, kas pārvietojas aptuveni 34 jūdzes stundā.

Lai novērtētu sniegumu stiprā vēja apstākļos, pētnieki pārbaudīja 4 x 4 pēdu betona bloku sekcijas, vairāku veidu betona izolācijas formas, tērauda tapas un koka tapas. Sekcijas tika pabeigtas tā, kā tās atradīsies pabeigtās mājās: drywall, stikla šķiedras izolācija, saplākšņa apvalks un ārējās apdares vinila saidings, māla ķieģeļu vai apmetums.

Visas betona sienu sistēmas izturēja testus bez konstrukcijas bojājumiem. Vieglas tērauda un koka sienas tomēr piedāvāja nelielu pretestību "raķetei" vai nebija vispār. Caur tām izlauzās 2 x 4.

Komerciālo produktu un veiktspējas testēšanas uzņēmums Intertek ir arī veicis pētījumus ar savu kanonu vietnē Architectural Testing Inc. Viņi norāda, ka "betona mājas" drošība var būt maldinoša, ja māja ir uzcelta ar nestiprināts betona bloks, kas piedāvā dažas aizsardzības iespējas bet nav totāls.

Pastiprināts betona mājas ir pierādījuši savu vēja pretestību laukā viesuļvētru, viesuļvētru un taifūnu laikā. Urbana, Ilinoisā, mājas, kas uzbūvētas ar betona izolācijas formām (ICF), izturēja 1996. gada viesuļvētru ar minimālu kaitējumu. Maiami Liberty City apgabalā vairākas betona formas mājas izdzīvoja viesuļvētra Endrjū 1992. gadā. Abos gadījumos tika iznīcinātas kaimiņu mājas. 2012. gada rudenī viesuļvētra Sandy izputināja vecākās koka celtniecības mājas Ņūdžersijas piekrastē, atstājot tikai jaunākas pilsētas mājas, kas būvētas ar izolācijas betona formām.

Īpaši spēcīgi ir izrādījušies monolīti kupoli, kas ir izgatavoti no betona un armatūras vienā gabalā. Izturīgā betona konstrukcija apvienojumā ar kupola formu padara šīs novatoriskās mājas gandrīz necaurlaidīgas pret viesuļvētrām, viesuļvētrām un zemestrīcēm. Daudzi cilvēki tomēr nevar izjust šo māju izskatu, lai gan daži drosmīgi (un turīgi) māju īpašnieki eksperimentē ar modernākiem dizainiem. Vienam šādam futūristiskam dizainam ir hidrauliskais pacēlājs reāli pārvietot konstrukciju zem zemes, pirms tornado iesit.

Teksasas Tehniskās universitātes pētnieki iesaka mājām, kas atrodas vietās, kur ir tendence uz tornado, būvēt nojumes no betona vai no smaga izmēra lokšņu metāla. Atšķirībā no viesuļvētras, viesuļvētras nāk ar nelielu brīdinājumu, un pastiprinātas iekštelpu telpas var piedāvāt lielāku drošību nekā ārēja vētras nojume. Citi padomi, ko piedāvā pētnieki, ir projektēt jūsu māju ar gūžas jumts divslīpu jumta vietā, un visiem vajadzētu izmantot viesuļvētras siksnas, lai jumts būtu uzlikts un kokmateriāli būtu taisni.

Betona izgatavošanai nepieciešams cements, un ir labi zināms, ka, ražojot cementu, izdalās liels daudzums oglekļa dioksīds atmosfērā sildīšanas procesa laikā. Būvuzņēmumi ir viens no lielākajiem klimata izmaiņu veicinātājiem, un cementa ražotāji un cilvēki, kas iegādājas viņu izstrādājumus, ir daži no lielākajiem ieguldītājiem, kas, mūsuprāt, ir “siltumnīcefekta gāzu piesārņojums”. Bez šaubām, tiks veikti pētījumi par jaunām ražošanas metodēm ar ļoti konservatīvas nozares pretestību, bet kādā brīdī patērētāji un valdības padarīs jaunus procesus pieejamus un nepieciešams.

Viens uzņēmums, kurš mēģina rast risinājumus, ir Kalifornijas uzņēmums Calera Corporation. Viņi ir koncentrējušies uz CO pārstrādi₂ emisijas kalcija karbonāta cementa ražošana. Viņu procesā tiek izmantota dabā sastopamā ķīmija - kas veidoja Doveras baltās klintis un jūras organismu čaumalas?

Pētnieks Deivids Akmens nejauši atklāja dzelzs karbonātu saturošu betonu, kad viņš bija Arizonas universitātes absolvents. IronKast Technologies, LLC atrodas Ferock un dzelzsbetona, kas izgatavoti no tērauda putekļiem un pārstrādāta stikla, komercializācijas procesā.

Īpaši augstas veiktspējas betons (UHPC), kas pazīstams kā Ductal^® ir veiksmīgi izmantojis Frenks Gehrijs Luija Vuittona fonda muzejā Parīzē un arhitektu Herzog & de Meuron iekš Peresas mākslas muzejs Maiami (PAMM). Spēcīgais, plānais betons ir dārgs, taču ir laba ideja skatīties, kas tas ir Pritzker laureāts arhitekti izmanto, jo viņi bieži ir pirmie eksperimentētāji.

Universitātes un valdības iestādes joprojām ir jaunu materiālu inkubatori, kompozītmateriālu izpēte un inženierija ar atšķirīgām īpašībām un labākiem risinājumiem. Un tas nav tikai betons - ASV Jūras pētniecības laboratorija ir izgudrojusi stikla aizvietotāju, caurspīdīgu, izturīgu bruņu keramiku, ko sauc par spineli (MgAl₂O₄). Pētnieki MIT's Betona ilgtspējības centrs mēs koncentrējam uzmanību arī uz cementu un tā mikrotekstūru, kā arī uz šo jauno un dārgo produktu rentabilitāti.

Mājas celtniecība, lai izturētu dabas dusmas, nav vienkāršs uzdevums. Process nav tikai būvniecības un dizaina problēma. Individuālie celtnieki var specializēties uz izolētā betona rorms (ICF) un pat dot saviem galaproduktiem drošu skanējumu, piemēram, Tornado aizsargs, bet arhitekti var projektēt skaistas ēkas ar celtniecībā izmantojamiem pierādījumiem balstītām materiālu specifikācijām. Divi jautājumi, kas jāuzdod, ja nedarbojaties ar arhitektu, ir 1. Vai būvniecības uzņēmumā strādā arhitekti? un 2. Vai uzņēmums ir finansiāli sponsorējis kādu no pētījumu pārbaudēm? Arhitektūras profesionālā joma ir kas vairāk nekā skices un stāvu plāni. Teksasas Tehniskā universitāte piedāvā pat doktora grādu. vēja zinātnē un inženierzinātnēs.

• Maika Mūra / FEMA foto saite ar Gruzijas tornado
• Vētras patversmes izpēte un Bieži uzdotie jautājumi par negaisa patversmi Teksasas Tehniskās universitātes Nacionālais vēja institūts [pieejams 2017. gada 20. novembrī]
• Kopsavilkuma ziņojums par būvgružu ietekmes pārbaudi Teksasas Tehniskajā universitātē, sagatavots Vēja zinātnes un inženierzinātņu pētījumu centrā, 2003. gada jūnijs, PDF vietnē https://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [pieejams 2017. gada 20. novembrī]
• Norādījumi vēja necaurlaidīgu dzīvojamo māju projektēšanai, celtniecībai un mazināšanai, Lerijs Dž. Tanners, P.E., NWI pētniecības profesors, Tekstila tehnikas universitātes Nacionālā vēja institūta atlūzu ietekmes objekts, PDF vietnē http://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [pieejams 2017. gada 20. novembrī]
• "Ar viesuļvētras pierādītām celtniecības metodēm var novērst kopienu iznīcināšanu", Začs Mortice, sarkanais pārbīde, AutDesk, 2017. gada 9. novembris, https://www.autodesk.com/redshift/hurricane-proof-construction-methods-can-save-buildings-communities/ [pieejams 2017. gada 20. novembrī]