ناطحات السحاب المقاومة للإعصار معرضة لعواصف الرياح الأقل قوة ، تجد الدراسة | أخبار الولايات المتحدة

تم بناء ناطحات السحاب التي تم بناؤها لتحمل الأعاصير الكبرى أكثر سوءًا في العواصف الريفية الأقل قوة المعروفة باسم Derechos ، ووجد الباحثون أسئلة للمدن في جميع أنحاء العالم حول مرونة المباني الطويلة مع تفاقم الطوارئ المناخية.

درس فريق من قسم الهندسة المدنية والبيئية بجامعة فلوريدا الدولية (FIU) الأضرار الشديدة غير المتوقعة التي تسببت في المباني في هيوستن ، وهي مدينة مع 50 ناطحة سحاب من 492 قدم (150 متر) أو أكثر ، خلال مايو 1624 القانون.

ووجدوا أن خط العاصفة الطويل للعواصف الرعدية السريعة التي ولدت رياح “داونبرست” التي بلغت ذروتها بسرعة 90 ميلاً في الساعة والتي ارتدت من المباني وألحقت أضرارًا كبيرة ، وخاصة في واجهات الهياكل المصممة لتحمل أقوى ، من الفئة 4 من رياح الرياح التي تعود إلى UP. إلى 156 ميل في الساعة.

على النقيض من ذلك ، كانت نفس المباني سهلة الأذى خلال الفئة الأولى من إعصار بيريل في يوليو ، عندما كانت سرعات الرياح المستمرة مماثلة لتلك الموجودة في ديريتشو السابقة ، ولكن بدون طبيعتها أكثر خاطئًا أو لأعلى ولأسفل .

تم نشر النتائج يوم الجمعة من قبل موقع العلوم التي استعرضها النظراء الحدود في البيئة المبنية. ركزت دراسة FIU على خمسة من أطول المباني وأكثرها شهرة في هيوستن ، لكن الباحثين يقولون ، يمكن أن يكون لها آثار عميقة على المدن في أماكن أخرى حيث أن أزمة المناخ وارتفاع درجات حرارة المحيطات تزداد قوة وأكثر أحداثًا قاسية متكررة ، بما في ذلك الأعاصير والحرائق والفيضانات .

إنهم يشددون على أن سرعة الرياح في derecho ، والتي يمكن أن تختلف من أقل بكثير من قوة الإعصار الرئيسية لمطابقة أو تجاوزها ، ليست كذلك مثل كيف يتم تفريق تلك الرياح. يقولون إن “المميزة الفريدة” للهبوط في البث المنبثق هي كيف تهب الرياح إلى الخارج في جميع الاتجاهات عندما تصل إلى الأرض.

عندما تتحرك الرياح القوية عبر المدينة ، يمكن أن ترتد بسبب التداخل بين المباني الطويلة. قال عمر ميدوالي ، طالب الدكتوراه في FIU والمؤلف المشارك للتقرير: “هذا يزيد من الضغط على الجدران والنوافذ ، مما يجعل الأضرار أكثر حدة مما لو كانت المباني معزولة”.

“علاوة على ذلك ، تخلق Downbursts قوى مكثفة ومترجمة يمكن أن تتجاوز قيم التصميم النموذجية للأعاصير ، وخاصة في الطوابق السفلية للمباني الطويلة.”

وصفها ميدوالي بأنها “تأثير واحد لكمة واحدة” التي يتوقعها فريق FIU سيصبح مشكلة أسوأ بالنسبة للدول حول خليج المكسيك ، حيث ارتفاع 0.34F لكل عقد خلال نصف القرن الماضي ضعف معدل المحيطات على مستوى العالم.

وقال أمل إيلودي ، أستاذ الهندسة الهيكلية وهندسة الرياح في FIU ، وزعيم الفريق ، إن البحث سيكون له أهمية في البلدان الأخرى ، حيث يتم حساب اللوائح الخاصة بتصميم البناء وأحمال الرياح في المقام الأول مع مراعاة فئات الإعصار.

إنها ليست مجرد قضية أمريكية. وقالت إن Downbursts شائعة جدًا ومتكررة جدًا في أوروبا وفي جميع أنحاء العالم.

“كيف يستجيب المبنى للعواصف الرعدية يختلف عن الطريقة التي يستجيبون بها للأعاصير ، لذلك فهو شيء يجب مراعاته ، ليس فقط للمباني ، ولكن أيضًا للمكونات ، مثل الكسوة ، مغلف المبنى”.

وقال ميتوالي إنه يأمل أن يؤدي البحث إلى إعادة تقييم اللوائح وتصميم المباني الطويلة المستقبلية ، وكذلك التخطيط الحضري ، حيث أصبح المسؤولون أكثر وعياً بالتعقيد والنتائج السلبية المحتملة لأحداث داونبرست.

ركز تحليل FIU على قاعة بناء شيفرون في هيوستن ، و CenterPoint Energy Plaza ، و El Paso Energy Building ، و RRI Energy Plaza ، و Wedge International Tower ، وكلها مبنية بين عامي 1962 و 2003 وما بين 518 قدمًا و 742 قدمًا. تتطلب معايير البناء منهم الصمود إلى الرياح التي تصل إلى 67 مترًا في الثانية ، أو قوة إعصار من الفئة 4.

خلال Derecho في العام الماضي ، تم إزاحة لوحات واجهات وتلفت الكسوة ، وخاصة على الزوايا والأرضيات السفلية. سقطت الزجاج المكسور وغيرها من الحطام الخطير في شوارع وسط المدينة ، وجلبت آثار الآثار الاجتماعية والاقتصادية الكبيرة بما في ذلك اضطرابات حركة المرور ، والإغلاق الشركات مؤقتًا ، وفاتورة ضخمة للتنظيف والإصلاح.

قام فريق FIU بإدارة عمليات محاكاة لأقصاد Downbursts والأعاصير على النسخ المتماثلة النموذجية في الجامعة جدار المرفق التجريبي للرياح في ميامي ، بتمويل من المؤسسة الوطنية للعلوم. كان الشفط على جانبي المباني أكثر وضوحًا إلى حد كبير خلال أحداث Downburst ، موضحًا تمزيق الكسوة والنوافذ المكسورة التي لم تحدث أثناء الإعصار.

“ليس من المحتمل أن يفشل مبنى طويل في ظل الرياح ، إما إعصار أو داونبرست” ، قال إيهودي.

وقالت: “لكنه يسبب أضرارًا وحطامًا وتطفلًا على الماء ، وبمجرد أن يكون لديك نافذة مكسورة ، يكون لديك تغيير في الضغط الداخلي في المبنى ، ثم تختلف القوة الكلية في المبنى”.

ستنظر أبحاث FIU المستمرة والمستقبلية في آثار Downbursts على خطوط النقل وأعمدة الإضاءة وأبراج الاتصالات والمباني منخفضة الارتفاع بالإضافة إلى مزيد من الدراسات على ناطحات السحاب.

وقال إلودي: “إنها مشكلة معقدة للغاية يجب دراستها بدقة ، ونحن نبذل قصارى جهدنا لفهمها بشكل أفضل”.