Quando furacões e tufões uivam, o maior perigo para pessoas e propriedades é a destruição de detritos. Carregado a uma velocidade tão intensa, um pedaço de madeira de 2 x 4 se tornará um míssil que pode atravessar paredes. Quando um furacão EF2 se moveu pelo centro da Geórgia em 2008, uma prancha de um toldo foi arrancada, voou do outro lado da rua e empalou-se profundamente em uma parede de concreto sólido adjacente. A FEMA nos diz que este é um evento comum relacionado ao vento e recomenda a construção de salas seguras.
Pesquisadores da Instituto Nacional de Vento da Texas Tech University em Lubbock determinaram que os muros de concreto são fortes o suficiente para suportar detritos voadores de furacões e tornados. De acordo com suas descobertas, as casas feitas de concreto são muito mais resistentes às tempestades do que as casas construídas em madeira ou até pregos de madeira com chapas de aço. As ramificações desses estudos estão mudando a maneira como construímos.
O Estudo de Pesquisa
o Instalações de impacto de detritos na Texas Tech é bem conhecido por seu canhão pneumático, um dispositivo capaz de lançar vários materiais de tamanhos diferentes em diferentes velocidades. O canhão está em um laboratório, em um ambiente controlado,
Para duplicar condições semelhantes a furacões em laboratório, os pesquisadores filmaram seções de parede com "mísseis" de madeira de 15 kg 2 x 4 a até 160 km / h, simulando detritos transportados por um vento de 250 km / h. Essas condições cobrem todos, exceto os tornados mais graves. As velocidades do vento do furacão são inferiores às velocidades modeladas aqui. Testes de mísseis projetados para demonstrar danos causados por furacões usam um míssil de 9 libras viajando cerca de 55 km / h.
Os pesquisadores testaram seções de 4 x 4 pés de bloco de concreto, vários tipos de formas isolantes de concreto, pinos de aço e pinos de madeira para avaliar o desempenho em ventos fortes. As seções foram finalizadas como em uma residência completa: drywall, isolamento de fibra de vidro, revestimento de madeira compensada e acabamentos externos de tapume de viniltijolo de argila ou reboco.
Todos os sistemas de paredes de concreto sobreviveram aos testes sem danos estruturais. Paredes leves de aço e madeira, no entanto, ofereceram pouca ou nenhuma resistência ao "míssil". O 2 x 4 rasgou através deles.
A Intertek, uma empresa comercial de teste de produtos e desempenho, também fez pesquisas com seu próprio cânone na Architectural Testing Inc. Eles apontam que a segurança de uma "casa de concreto" pode ser enganosa se a casa for construída com bloco de concreto não reforçado, que oferece algumas proteções mas não total.
Recomendações
Reforçado casas de concreto comprovaram sua resistência ao vento no campo durante tornados, furacões e tufões. Em Urbana, Illinois, uma casa construída com formas isolantes de concreto (CIFs) resistiu a um tornado de 1996 com danos mínimos. Na área de Liberty City, em Miami, várias casas de concreto sobreviveram ao furacão Andrew em 1992. Nos dois casos, as casas vizinhas foram destruídas. No outono de 2012, o furacão Sandy destruiu as antigas casas de madeira da costa de Nova Jersey, deixando em paz as moradias novas construídas com formas isolantes de concreto.
As cúpulas monolíticas, feitas de concreto e vergalhões em uma peça, provaram ser especialmente fortes. A construção robusta de concreto combinada com a forma de cúpula tornam essas casas inovadoras quase impermeáveis a tornados, furacões e terremotos. Muitas pessoas não conseguem superar a aparência dessas casas, no entanto, embora alguns proprietários bravos (e ricos) estejam experimentando designs mais modernos. Um desses projetos futuristas tem um elevador hidráulico para mover a estrutura abaixo do solo antes que um tornado atinja.
Pesquisadores da Texas Tech University recomendam que casas em áreas propensas a tornados construam abrigos residenciais em chapas de concreto ou de metal pesado. Ao contrário dos furacões, os tornados vêm com pouco aviso e as salas internas reforçadas podem oferecer mais segurança do que um abrigo externo contra tempestades. Outros conselhos que os pesquisadores oferecem é projetar sua casa com um telhado de quadril em vez de um telhado de duas águas, e todos devem usar faixas de furacão para manter o telhado e as madeiras retas.
Concreto e mudança climática - Mais pesquisas
Para fazer concreto, você precisa de cimento, e é sabido que a fabricação de cimento libera grandes quantidades de dióxido de carbono na atmosfera durante o processo de aquecimento. O setor de construção é um dos maiores contribuintes para a mudança climática, e os fabricantes de cimento e as pessoas que compram seus produtos são alguns dos maiores contribuintes para o que sabemos ser "poluição por gases de efeito estufa". A pesquisa sobre novos métodos de produção será sem dúvida cumprida com resistência de uma indústria muito conservadora, mas em algum momento consumidores e governos tornarão novos processos acessíveis e necessário.
Uma empresa que tenta encontrar soluções é a Calera Corporation da Califórnia. Eles se concentraram na reciclagem de CO2 emissões para o produção de cimento de carbonato de cálcio. O processo deles utiliza a química encontrada na natureza - o que formou os Penhascos Brancos de Dover e as conchas dos organismos marinhos?
O pesquisador David Stone descobriu acidentalmente um concreto à base de carbonato de ferro quando ele era um estudante de graduação na Universidade do Arizona. IronKast Technologies, LLC está em processo de comercialização da Ferock e Ferrocrete, feita a partir de pó de aço e vidro reciclado.
Concreto de altíssimo desempenho (UHPC), conhecido como Ductal® foi usado com sucesso por Frank Gehry no Museu da Fundação Louis Vuitton em Paris e por arquitetos Herzog & de Meuron no Museu de Arte Pérez Miami (PAMM). O concreto forte e fino é caro, mas é uma boa idéia observar o que os Prémio Pritzker os arquitetos estão usando, pois geralmente são os primeiros experimentadores.
As universidades e entidades governamentais continuam sendo as incubadoras de novos materiais, materiais de pesquisa e engenharia com propriedades diferentes e melhores soluções. E não é apenas concreto - o Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA inventou um substituto de vidro, uma cerâmica transparente e resistente como armadura chamada espinélio (MgAl2O4). Pesquisadores do MIT Centro de Sustentabilidade em Concreto também concentram sua atenção no cimento e em sua microtextura - assim como na relação custo-benefício desses novos e caros produtos.
Por que você pode querer contratar um arquiteto
Construir uma casa para resistir à fúria da natureza não é uma tarefa simples. O processo não é um problema de construção nem design sozinho. Construtores personalizados podem se especializar em toras de concreto isoladas (ICF) e até mesmo dar a seus produtos finais nomes com um som seguro, como Guarda Tornado, mas os arquitetos podem projetar belos edifícios com especificações de material baseadas em evidências para os construtores usarem. Duas perguntas para perguntar se você não está trabalhando com um arquiteto são 1. A empresa de construção possui arquitetos na equipe? e 2. A empresa patrocinou financeiramente algum dos testes de pesquisa? O campo profissional da arquitetura é mais do que esboços e plantas. A Texas Tech University oferece até um Ph. D. em Ciência e Engenharia de Vento.
Fontes
- Link em linha da foto do tornado da Geórgia por Mike Moore / FEMA Photo
- Pesquisa do abrigo da tempestade e Perguntas frequentes sobre abrigo de tempestade, National Wind Institute, Texas Tech University [acessado em 20 de novembro de 2017]
- Um relatório resumido sobre o teste de impacto de detritos na Texas Tech University, preparado pelo Wind Science and Engineering Research Center, junho de 2003, PDF em https://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [acessado em 20 de novembro de 2017]
- Orientação para Projeto Residencial Resistente ao Vento, Construção e Mitigação, Larry J. Tanner, P.E., professor assistente de pesquisa da NWI, Facility Impact Debris, Instituto Nacional de Vento, Texas Tech University, PDF em http://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [acessado em 20 de novembro de 2017]
- "Métodos de construção à prova de furacões podem impedir a destruição de comunidades", Zach Mortice, Redshift by AutoDesk, 9 de novembro de 2017, https://www.autodesk.com/redshift/hurricane-proof-construction-methods-can-save-buildings-communities/ [acessado em 20 de novembro de 2017]