Construisez pour résister aux tempêtes

Lorsque des ouragans et des typhons hurlent, les débris volent le plus grand danger pour les personnes et les biens. Porté à une vitesse aussi intense, un morceau de bois 2 x 4 deviendra un missile qui peut trancher à travers les murs. Lorsqu'une tornade EF2 a traversé le centre de la Géorgie en 2008, une planche d'un auvent a été arrachée, a pris son envol dans la rue et s'empale profondément dans un mur de béton plein adjacent. La FEMA nous dit qu'il s'agit d'un événement courant lié au vent et recommande construction de chambres sûres.

Chercheurs à le National Wind Institute de Texas Tech University à Lubbock ont ​​déterminé que les murs en béton sont suffisamment solides pour résister aux débris volants des ouragans et des tornades. Selon leurs résultats, les maisons en béton sont beaucoup plus résistantes aux tempêtes que les maisons en bois ou même les poteaux en bois avec des plaques d'acier. Les ramifications de ces recherches modifient notre façon de construire.

le Installation d'impact de débris à Texas Tech est bien connu pour son canon pneumatique, un appareil capable de lancer divers matériaux de différentes tailles à différentes vitesses. Le canon est dans un laboratoire, un environnement contrôlé,

Pour reproduire les conditions de type ouragan dans le laboratoire, les chercheurs ont abattu des sections de mur avec des "missiles" de 15 livres de 2 x 4 à jusqu'à 100 mph, simulant des débris transportés dans un vent de 250 mph. Ces conditions couvrent toutes les tornades sauf les plus graves. Les vitesses des vents des ouragans sont inférieures aux vitesses modélisées ici. Les tests de missiles conçus pour démontrer les dommages causés par les ouragans utilisent un missile de 9 livres se déplaçant à environ 34 mph.

Les chercheurs ont testé des sections de blocs de béton de 4 x 4 pieds, plusieurs types de coffrages isolants en béton, des poteaux en acier et des poteaux en bois pour évaluer la performance par vent fort. Les sections ont été terminées comme elles le seraient dans une maison terminée: cloisons sèches, isolation en fibre de verre, revêtement en contreplaqué et finitions extérieures de bardage en vinyle, brique d'argile, ou stuc.

Tous les systèmes de murs en béton ont survécu aux tests sans dommage structurel. Cependant, les murs légers à montants en acier et en bois n'offraient que peu ou pas de résistance au «missile». Les 2 x 4 les ont déchirés.

Intertek, une entreprise commerciale de tests de produits et de performances, a également effectué des recherches avec son propre canon chez Architectural Testing Inc. Ils soulignent que la sécurité d'une "maison en béton" peut être trompeuse si la maison est construite bloc de béton non armé, qui offre certaines protections mais pas total.

Renforcé maisons en béton ont prouvé leur résistance au vent sur le terrain lors de tornades, ouragans et typhons. À Urbana, Illinois, une maison construite avec des coffrages isolants en béton (ICF) a résisté à une tornade de 1996 avec un minimum de dommages. Dans le quartier de Liberty City à Miami, plusieurs maisons en béton ont survécu à l'ouragan Andrew en 1992. Dans les deux cas, les maisons voisines ont été détruites. À l'automne 2012, l'ouragan Sandy a détruit les anciennes maisons de construction en bois sur la côte du New Jersey, laissant seuls les nouvelles maisons de ville construites avec des coffrages isolants en béton.

Les dômes monolithiques, qui sont faits de béton et de barres d'armature en une seule pièce, se sont révélés particulièrement solides. La construction en béton robuste combinée à la forme du dôme rendent ces maisons innovantes presque imperméables aux tornades, aux ouragans et aux tremblements de terre. Beaucoup de gens ne peuvent cependant pas oublier l'apparence de ces maisons, bien que certains propriétaires courageux (et riches) expérimentent des conceptions plus modernes. Un tel design futuriste a un ascenseur hydraulique pour déplacer réellement la structure sous le sol avant qu'une tornade ne frappe.

Des chercheurs de la Texas Tech University recommandent que les maisons situées dans les zones sujettes aux tornades construisent des abris en béton ou en tôle de gros calibre. Contrairement aux ouragans, les tornades sont accompagnées de peu d'avertissement et les pièces intérieures renforcées peuvent offrir plus de sécurité qu'un abri tempête extérieur. Les autres conseils que les chercheurs offrent sont de concevoir votre maison avec un toit en croupe au lieu d'un toit à pignon, et tout le monde devrait utiliser des sangles anti-ouragan pour maintenir le toit et les poutres droites.

Pour fabriquer du béton, il faut du ciment, et il est bien connu que la fabrication du ciment libère de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère pendant le processus de chauffage. Le bâtiment est l'un des plus grands contributeurs au changement climatique, et les cimentiers et les personnes qui achètent leur produit sont certains des plus grands contributeurs à ce que nous savons être la «pollution par les gaz à effet de serre». La recherche de nouvelles méthodes de production sera sans aucun doute satisfaite avec la résistance d'une industrie très conservatrice, mais à un moment donné, les consommateurs et les gouvernements rendront les nouveaux processus abordables et nécessaire.

Une entreprise qui essaie de trouver des solutions est Calera Corporation of California. Ils se sont concentrés sur le recyclage du CO₂ émissions dans le production d'un ciment de carbonate de calcium. Leur processus utilise la chimie de la nature - qu'est-ce qui a formé les falaises blanches de Douvres et les coquilles des organismes marins?

Le chercheur David Stone a accidentellement découvert un béton à base de carbonate de fer alors qu'il était étudiant diplômé à l'Université de l'Arizona. IronKast Technologies, LLC est en train de commercialiser Ferock et Ferrocrete, fabriqués à partir de poussières d'acier et de verre recyclé.

Béton ultra-haute performance (UHPC) dit Ductal^® a été utilisé avec succès par Frank Gehry au Musée de la Fondation Louis Vuitton à Paris et par des architectes Herzog & de Meuron dans le Musée d'art Pérez Miami (PAMM). Le béton solide et mince coûte cher, mais c'est une bonne idée de Lauréat Pritzker les architectes utilisent, car ils sont souvent les premiers expérimentateurs.

Les universités et les entités gouvernementales continuent d'être les incubateurs de nouveaux matériaux, de recherche et d'ingénierie des composites avec différentes propriétés et de meilleures solutions. Et ce n'est pas seulement du béton - le U.S.Naval Research Laboratory a inventé un substitut du verre, une céramique transparente et résistante comme l'armure appelée spinelle (MgAl₂O₄). Chercheurs au MIT Pôle de durabilité du béton concentrent également leur attention sur le ciment et sa microtexture - ainsi que sur la rentabilité de ces nouveaux produits coûteux.

Construire une maison pour résister à la fureur de la nature n'est pas une tâche simple. Le processus n'est ni un problème de construction ni de conception seul. Les constructeurs personnalisés peuvent se spécialiser dans les colonnes en béton isolées (ICF), et même donner à leurs produits finaux des noms sains comme Garde de tornade, mais les architectes peuvent concevoir de beaux bâtiments avec des spécifications de matériaux fondées sur des preuves pour les constructeurs. Deux questions à poser si vous ne travaillez pas avec un architecte sont 1. L'entreprise de construction a-t-elle des architectes parmi son personnel? et 2. L'entreprise a-t-elle financé financièrement l'un des tests de recherche? Le domaine professionnel de l'architecture est plus que des croquis et des plans d'étage. Texas Tech University propose même un doctorat. en sciences et ingénierie du vent.

• Lien photo en ligne de la tornade de Géorgie par Mike Moore / FEMA Photo
• Recherche d'abris pluviaux et FAQ sur les abris anti-tempête, National Wind Institute, Texas Tech University [consulté le 20 novembre 2017]
• Un rapport de synthèse sur les tests d'impact des débris à la Texas Tech University, préparé par Wind Science and Engineering Research Center, juin 2003, PDF à https://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [consulté le 20 novembre 2017]
• Lignes directrices pour la conception, la construction et l'atténuation résidentielles résistantes au vent, Larry J. Tanner, P.E., NWI Research Assistant Professor, Debris Impact Facility, National Wind Institute, Texas Tech University, PDF à http://www.depts.ttu.edu/nwi/research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [consulté le 20 novembre 2017]
• «Les méthodes de construction à l'épreuve des ouragans peuvent empêcher la destruction des communautés», Zach Mortice, Redshift by AutoDesk, 9 novembre 2017, https://www.autodesk.com/redshift/hurricane-proof-construction-methods-can-save-buildings-communities/ [consulté le 20 novembre 2017]