更完善的建築規範或能提高龍捲風中的生存率

旨在抵禦墨西哥灣沿岸颶風的房屋建造標準和技術,也可以增強內陸地區的龍捲風防護能力

2011年4月下旬,一場龍捲風在阿拉巴馬州塔斯卡盧薩附近著陸,並向東朝著伯明翰方向肆虐,留下了一道寬達一英里多的房屋和建築物殘骸。那一天,4月27日,有 62 場龍捲風襲擊了阿拉巴馬州,造成 250 人死亡,23,000 所房屋受損或被毀。

在隨後的幾天裡,布奇·格里姆斯在現場進行損失評估。格里姆斯是一名在公共和私營部門擁有三十年經驗的建築師,他已經習慣了這項工作。但是,當他檢查這場風暴過後在塔斯卡盧薩辦公室半英里處的殘骸時,有些情況讓他感到驚訝。

“我們在[龍捲風]邊緣造成的破壞,可以透過簡單的建造技術來避免,”格里姆斯在一次採訪中說。


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上週日和週一晚上,更多的龍捲風襲擊了阿肯色州和俄克拉荷馬州,造成至少 35 人死亡,阿肯色州維洛尼亞小鎮的景象,彷彿被巨型鐵錘砸過一般。昨天,惡劣天氣仍在持續,美國南部和中部的“龍捲風走廊”的居民開始討論如何才能更好地做好準備。

答案可能就在再往南幾英里的地方,那裡的墨西哥灣和大西洋沿岸的社群多年來一直在適應——因氣候變化而加劇的——颶風的影響(氣候新聞社,2月4日)。

“相當小的改變”就能帶來改變
沿海地區最強烈的颶風風速可達每小時 180 英里。颶風卡特里娜的最高風速為每小時 125 英里。根據國家颶風中心的資料,有記錄以來最強烈的颶風——1980 年的艾倫——風速達到了每小時 190 英里。最強烈的龍捲風,EF-5 級,風速為每小時 200 至 250 英里。

如此強烈的龍捲風很少見,但即使是較低級別的 EF-2 或 EF-3 級龍捲風,風速也達到了每小時 100 至 150 英里。根據格里姆斯的說法,這些較低的風速,大約在颶風強度左右,是最常見的——即使在更強風暴的邊緣也是如此。

“為 EF-5 級破壞進行設計可能不切實際,”他說。然而,他補充說,較弱的風暴是可以也應該進行設計的。沿海地區多年來一直在這樣做。

美國國家標準與技術研究院災害韌性負責人兼最近一份關於 2011 年密蘇里州喬普林毀滅性龍捲風的報告的作者史蒂夫·考夫曼說,在考慮韌性方面,沿海州“可能在全國其他地方之前”。

喬普林報告的合著者、美國國家標準與技術研究院國家風暴減災專案研發主管馬克·萊維坦表示,儘管沿海颶風和內陸龍捲風不能以完全相同的方式進行準備,但在某些領域,使用針對這兩種災害的韌性措施可能會重疊。

萊維坦說:“建築設計和施工,以及規範變更和實踐方面的相當小的改變,可以顯著提高建築結構的抗風災害能力。”

2011 年 5 月襲擊喬普林的龍捲風造成 161 人死亡。美國國家標準與技術研究院的報告發現,喬普林的結構倒塌始於屋頂系統的破壞,導致牆壁倒塌。“現有設計資訊表明,這些建築的屋頂連線足以承受規範水平的設計風壓,”報告說,指的是風速在每小時 115 至 120 英里以下。

內陸地區規範變得較弱
在這裡,結構生存可能有一些空間。格里姆斯解釋說,建築物盔甲上的一個缺口可能就是破壞和在風暴中倖存下來的區別。而且,一些在沿海地區經過試驗和測試的簡單彈性措施可以防止出現這種裂縫。

格里姆斯說,颶風夾是一種潛在的快速修復方法,他也是美國建築師協會的災害援助協調員。在阿拉巴馬州,海灣墨西哥灣 5 英里範圍內的建築物必須使用這些夾子,但在更內陸地區則仍然是可選的。這些夾子有助於透過將屋頂上的載荷壓力透過牆壁傳遞到建築物的地基上來固定屋頂。

即使在受到每小時 200 英里的風襲擊時,鋼化玻璃窗戶也可以在颶風和龍捲風期間提供寶貴的保護。這些防禦措施的諷刺之處在於,對房屋的最大威脅可能不是龍捲風本身,而是上風向的建築物,這些建築物的所有者沒有建立起彈性。

被粉碎房屋的碎片可能是風暴最具破壞性的方面,將一團碎彈般的廢金屬和木頭碎片以每小時數百英里的速度飛向一棟又一棟房屋。

格里姆斯補充說,你可能擁有市場上最好的防風保護,但是,如果你鄰居的冰箱砸穿了你的牆壁,那麼一切都將白費。他見過鬆針移動得如此之快,它們像箭一樣紮在木頭和金屬牆壁上,而不是皺成一團。

“這是一種多米諾骨牌效應,”他說。“如果一個人盡力使他們的建築物在結構上堅固且安全,那麼[如果]上風向的鄰居做得不好,[那就沒用了]。”

建築物有多種選擇來防止飛行碎片,包括捲簾式颶風百葉窗和 3/8 英寸厚的颶風玻璃。特製窗戶通常是最佳選擇,因為龍捲風襲擊的速度非常快,房主可能沒有時間及時放下百葉窗。

一些市政當局——通常根據州和國際準則確定當地的建築規範——最近已採取行動要求採取其中一些防禦措施。南方阿拉巴馬州在 2012 年通過了一項更嚴格的規範,更加強調了防風和防水,移動市的《新聞登記報報道

佛羅里達州邁阿密戴德縣要求建築物的所有開口都必須進行保護。佛羅里達州新房的門和百葉窗現在也必須透過“導彈測試”,在測試中,空氣炮以每小時 34 英里的速度向門或百葉窗發射木材碎片。門、窗戶或牆壁元件必須承受兩到三次齊射才能透過。

彈性始於意識
此類改造可能會變得昂貴,但它們確實提供了一系列選擇。例如,安裝鋼化玻璃的改造費用可能為 13,000 美元,但颶風夾每個的購買價格不到一美元。但是,安裝它們可能會變得昂貴。

阿拉巴馬州房屋建築商協會執行副總裁拉塞爾·戴維斯說,像颶風夾這樣的措施將是昂貴的,並且對最強烈的龍捲風沒有多大幫助。

“我們不反對颶風夾,”他說,“但與此同時,你必須開發一種對購房公眾來說負擔得起的系統。”

阿拉巴馬州在 2011 年更新了其全州規範,但未在北部地區要求採用防颶風技術。

更新此類規範可能是一個繁瑣而艱鉅的過程,尤其是考慮到不同轄區的規範差異很大。在颶風卡特里娜過後,阿拉巴馬州沿海的鮑德溫縣採用了新的規範,該規範根據與海岸的距離要求了四個不同級別的抗風耐久性,《美聯社》報道。全州規範比鮑德溫縣的所有四種規範都更為寬鬆。

在安德魯和卡特里娜等颶風十年前摧毀了阿拉巴馬州南部之後,該地區做出了回應。現在,阿拉巴馬州北部正在看到其可能必須建立起應對機制的原因。

雖然可以在內陸地區採取類似的應對措施來應對風災,但美國國家標準與技術研究院的萊維坦等人警告說,不要僅僅照搬颶風技術。與龍捲風的螺旋風相比,颶風的襲擊更像是直線風。它們也更容易準備,可以提前幾天發出預警。

根據美國國家標準與技術研究院的喬普林報告,全國平均龍捲風預警時間為 14 分鐘。

萊維坦說:“你不能簡單地說,這項特定規定對颶風有效,所以我們可以複製並貼上它,並獲得相同的結果。”

但他同時也注意到,內陸地區對提高韌性的興趣日益濃厚,尤其是在包括阿拉巴馬州和喬普林龍捲風在內的 2011 年毀滅性龍捲風季節之後。

他說:“至少從軼事上來看,似乎人們的興趣發生了顯著變化。”“希望我們能夠吸取颶風社群的一些經驗教訓。”

經環境與能源出版有限責任公司許可,轉載自氣候新聞社。www.eenews.net, 202-628-6500

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