Дослідження Міжнародного університету Флориди виявило, що грозові вітри типу дерехо створюють значно сильніші руйнівні навантаження на хмарочоси, ніж урагани з подібною швидкістю вітру, що ставить під сумнів чинні будівельні стандарти.
Загадка двох штормів
У 2024 році центр Х’юстона став свідком унікального природного експерименту. У травні місто пережило потужне дерехо, а в липні – ураган “Берил”. Обидва явища мали схожу швидкість вітру, проте наслідки виявилися разюче різними.
Травневе дерехо з вітром близько 160 км/год вибило приблизно 3250 вікон у 18 хмарочосах. Коли через два місяці пронісся ураган “Берил” з вітром 133-145 км/год, пошкодження виявилися напрочуд незначними – лише 40 будівель зазнали мінімальних пошкоджень. Цей контраст особливо вражає, враховуючи, що будівлі в центрі Х’юстона проектувалися для витримування вітрів до 240 км/год.
Наукове пояснення
Дослідники виявили, що пошкодження мали чіткі закономірності. Найбільше постраждали вигнуті поверхні та сторони хмарочосів, що виходили на інші високі будівлі.
Випробування в аеродинамічній трубі “Стіна вітру” продемонстрували фундаментальну різницю між типами вітрів. Урагани створюють профіль вітру, що поступово посилюється з висотою. Натомість шквалисті вітри дерехо мають “ніздрюватий” профіль з максимальною силою біля землі.
“Коли сильний вітер рухається містом, він може відбиватися через перешкоди між високими будівлями. Це збільшує тиск на стіни і вікна, роблячи пошкодження більш серйозними, ніж якби будівлі були ізольовані”, – пояснює автор дослідження Омар Метваллі.
Урбаністичний фактор
Спадні вітри дерехо створюють сили всмоктування на 33% вищі порівняно з ураганними вітрами однакової швидкості. Ефект “міського каньйону” між близько розташованими будівлями значно посилює цей вплив.
У щільній міській забудові звичайний позитивний тиск на навітряні стіни може перетворюватися на потужне всмоктування, що призводить до руйнування скляних панелей.
Переосмислення будівельних норм
Сучасні будівельні стандарти зосереджені переважно на протидії ураганам, ігноруючи унікальні схеми навантаження від штормових вітрів. З огляду на зміни клімату і зростання частоти екстремальних погодних явищ, ця прогалина стає все критичнішою.
Дослідники наголошують на необхідності врахування міського контексту при проектуванні хмарочосів. Будівля, безпечна як окрема споруда, може зазнавати набагато більших вітрових навантажень у оточенні сусідніх веж.
Випадок Х’юстона надає безцінні дані для підвищення стійкості висотних будівель до різних типів вітрових навантажень, демонструючи необхідність комплексного підходу до проектування в умовах складного міського середовища.
#Штормові #вітри #небезпечніші #для #міст #ніж #урагани
Source link
