Cum 9/11 au modificat standardele de construcție și siguranță

Înainte de 11 septembrie 2001, codurile de construcție din Statele Unite se concentrau pe stabilitatea structurală și siguranța de rutină la incendiu. Clădiri precum turnurile gemene de la World Trade Center erau considerate sigure, deoarece puteau rezista vânturilor cu forță de uragan și chiar impactul unui avion mic. Ei erau supra-construit să nu cadă. Un incendiu tipic nu s-a extins dincolo de câteva etaje, astfel încât zgârie-norii nu au fost obligați să ofere mai multe rute de evacuare pentru evacuarea rapidă a întregii clădiri. Folosind mai puține scări și materiale de construcție subțiri și ușoare, arhitecții ar putea proiecta zgârie-nori care sunt zvelte, elegante și uimitor de înalte.

Despre codurile de construcție

Regulile și reglementările care conturează construcțiile bune și sigure, siguranța împotriva incendiilor, instalațiile sanitare, instalațiile electrice și energia sunt, în general, „codificate”, ceea ce înseamnă că devin legi. Aceste coduri sunt administrate și aplicate la nivel regional și local. Peste Statele Unite, statele și localitățile „adoptă” coduri de model - un set de standarde de bune practici de construire care au fost create de un consiliu de experți independenți. Majoritatea statelor adoptă și modifică codurile standard, cum ar fi Codul internațional al construcțiilor^® (IBC) și Codul internațional al incendiilor.^®

La 1 ianuarie 2003, statul New York a adoptat Codurile internaționale pentru construcții, „… care sunt utilizate pe scară largă în toată țara, oferă un nivel mai mare de consecvență și ne permit să ținem pasul cu tehnologia emergentă în industria construcțiilor cu ritm rapid de azi”, scrie Divizia de executare a codului NYS. Până atunci, statul New York a fost unul dintre puținele state care au scris și menținut propriile coduri, independent de codurile model standard.

Codurile de construcție (de exemplu, clădirea, focul, codurile electrice) sunt reglementate de statele individuale și localitățile din Statele Unite. Codurile locale de construcție, cum ar fi Codul orașului New York, pot fi mai stricte (adică, mai stricte) decât codurile de stat, dar codurile locale nu pot fi mai puțin stricte decât codurile de stat.

Codurile de construcție din New York au existat de când orașul a fost numit New Amsterdam în secolul al XVII-lea. Când primii zgârie-nori au fost construiți la sfârșitul secolului XX, codul de construcție a impus arhitecților să proiecteze clădiri care să permită lumina soarelui pe stradă, motiv pentru care multe dintre zgârie-nori vechi sunt „pășite”, cu niveluri și decupaje în partea de sus. Codurile de construcție sunt documente dinamice - se schimbă când se schimbă circumstanțele.

După 11 septembrie 2001

După ce două aeronave au lovit și au doborât turnurile gemene din New York, echipe de arhitecți și ingineri au studiat de ce au căzut turnurile World Trade Center. Rapoartele emise de Agenția Federală de Management pentru Situații de Urgență (FEMA), Comisia Națională din 9/11 și Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) includeau recomandări privind modalitățile de a face viitorii zgârie-nori în siguranță. Din 2005 până în 2008, NIST a compilat concluziile lor într-o serie de rapoarte, inclusiv un studiu privind prăbușirea clădirii șapte la terenul zero.

Clădirea de birouri cunoscută sub denumirea de WTC 7 a fost un zgârie-nori mai tipic din New York în comparație cu turnurile gemene super-înalte care au fost lovite de jeturi și de combustibil cu jet. Clădirea șapte a stat aproape aproape șapte ore după ce turnul de nord din apropiere s-a prăbușit. Zdrobit la 17:20:52. ET după o lungă zi de teroare, WTC 7 nu a fost niciodată atacat, dar și acesta s-a prăbușit. În raportul său, NIST susține că prăbușirea acestei clădiri „a fost prima instanță cunoscută a prăbușirii totale a unei clădiri înalte, în principal din cauza incendiilor”. Alte clădiri din New York au avut incendii, chiar dacă sistemele lor de stropire nu funcționează, cu toate acestea WTC 7 este singurul care s-a prăbușit. De fapt, în 1945 și bombardatorul Forțelor Aeriene a zburat accidental în Empire State Building într-o dimineață cețoasă, iar zgârie-noriul construit în 1931 nu s-a prăbușit.

NIST a observat că „prăbușirea WTC 7 evidențiază importanța proiectării structurilor rezistente la foc pentru situațiile în care stropitoarele nu sunt prezente, nu funcționează (de exemplu, din cauza alimentării cu apă deconectată sau afectată) sau sunt copleșite." WTC 7 a căzut pe 9/11 din cauza „unei prăbușiri progresive provocate de incendiu ... răspândirea daunelor locale, de la un eveniment inițial ...” Clădirea a întrunit codurile de construcție din 1968 din New York - reglementări scrise cu peste treizeci de ani înainte de 9 / 11.

Totuși, vârsta unui cod de construcție nu trebuie să conteze. La capătul de sud al site-ului World Trade Center, un zgârie-nori gotic cu 23 de etaje proiectat de Cass Gilbert nu s-a prăbușit niciodată, deși a fost puternic avariat la 11 septembrie. Cadrul de oțel al clădirii din 1907, construit la 90 West Street, a fost consolidat cu terasă, țiglă și beton termorezistente.

New York City, care a suferit cele mai catastrofale pierderi la 9/11/01, a preluat legislația care a condus la salvarea de vieți în cazul unui alt atac terorist. În 2004, primarul orașului New York, Michael Bloomburg, a semnat Legea locală 26, care impunea clădirilor înalte să includă sisteme îmbunătățite de aspersoare, semne de ieșire mai bune, o scară suplimentară și alte caracteristici care să ajute oamenii să iasă rapid în timpul situațiilor de urgență.

La nivel național, schimbarea a venit mai încet. Unii oameni s-au îngrijorat că legile mai exigente privind codurile de construcții ar face dificilă, dacă nu chiar imposibilă, construirea zgârie-nori de înregistrare. Ei s-au întrebat dacă arhitecții vor putea proiecta zgârie-nori frumoase și zvelte, cu suficiente scări sau ascensoare pentru a îndeplini noile reglementări de siguranță..

De asemenea, criticii au taxat că noile cerințe de siguranță mai rigide ar crește costurile de construcție. La un moment dat, Administrația Serviciilor Generale (GSA), o agenție federală care administrează proprietățile guvernamentale, a estimat că cheltuiala instalării scărilor suplimentare ar depăși avantajele pentru siguranță.

Aprilie 2005 Prezentare de investigatorul principal Shyam Sunder, NIST. Stephen Chernin / Getty Images (decupat)

Modificări ale codului de construcție

NIST nu a fost prescriptiv în recomandările sale. În schimb, NIST a încurajat soluții competitive la problemele pe care le-a ridicat și a sprijinit factorii de decizie publici să adopte standarde și coduri revizuite Până în 2009, a obținut impulsionarea unor noi standarde de construcții, aducând schimbări majore Codului internațional al construcțiilor și Codului internațional al incendiilor, care servesc ca baza pentru reglementările privind construcțiile și incendiile în Statele Unite. Consiliul internațional al codurilor (ICC) aprobă modificările la fiecare trei ani la actualizarea codurilor.

Unele dintre noile cerințe de siguranță pentru clădiri au inclus scări suplimentare și mai mult spațiu între scări; pereți mai puternici în scări și arbori de ascensor; ascensoare armate pentru utilizare de urgență; standarde mai stricte pentru materialele de construcție; o mai bună rezistență la foc; surse de apă de rezervă pentru sistemul de stropire; semne de ieșire strălucire-în-întuneric; și amplificatoare radio pentru comunicații de urgență.

Sfârșitul eleganței?

În 1974, Orașul Los Angeles a adoptat o ordonanță prin care se solicitau ajutoare peste toate creșterile comerciale. Pompierii au crezut că este o idee bună. Dezvoltatorii și arhitecții au considerat că cerințele maxime înăbușeau un orizont creativ. În 2014, reglementarea locală a fost anulată.

Arhitecții se confruntă cu provocări dificile, întrucât se confruntă cu coduri de securitate și incendii mai exigente. În New York, dispute pentru proiectarea Turnul libertății a devenit legendar. În ceea ce privește problemele de siguranță, conceptul inițial creat de arhitectul Daniel Libeskind s-a transformat într-un zgârie-nori mai puțin fantezist, proiectat și apoi re-proiectat de arhitectul David Childs.

Proiectul final pentru One World Trade Center a rezolvat multe reclamații. Noile materiale de beton și tehnicile de construcție au făcut posibilă încorporarea unor caracteristici de siguranță împotriva incendiilor cu planuri deschise și pereți de sticlă transparenti. Totuși, unii fani ai designului original al Freedom Tower spun că Childs a sacrificat arta de dragul unei noțiuni de securitate imposibil de realizat. Alții spun că noul WTC este tot ceea ce ar trebui să fie.

Noul normal: arhitectură, siguranță și durabilitate

Deci, care este viitorul pentru zgârie-nori? Noile legi de siguranță înseamnă clădiri mai scurte și mai grase? Absolut nu. Finalizat în 2010, Burj Khalifa din Emiratele Arabe Unite a zdrobit recordurile mondiale pentru înălțimea clădirii. Cu toate acestea, în timp ce se ridică cu o înălțime de 828 de metri, zgârie-nori încorporează mai multe ascensoare de evacuare, ascensoare de mare viteză, armare din beton gros în scări și multe alte caracteristici de siguranță.

Desigur, o clădire la fel de înaltă ca Burj Khalifa pune alte probleme. Costurile de întreținere sunt astronomice, iar cerințele pentru resurse naturale sunt extreme. Aceste deficiențe evidențiază adevărata provocare cu care se confruntă fiecare proiectant.

Unul World Trade Center se află lângă locul în care se aflau turnurile gemene distruse, înlocuind spațiul pentru birouri, dar nu luând niciodată locul amintirilor - Memorialul Național 9/11 este acum unde se aflau turnurile gemene. O serie de caracteristici de siguranță, securitate și construcții verzi au fost încorporate în proiectarea și construcția noului 1WTC, detalii de proiectare care ar putea să lipsească din clădirile originale. De exemplu, sistemele de siguranță depășesc acum cerințele Codului de construcție al orașului New York; ascensoarele sunt adăpostite într-un nucleu protejat al clădirii centrale; punctele de colectare ale chiriașilor protejați sunt la fiecare etaj; o scară dedicată pompierilor și scărilor sub presiune foarte largă fac parte din proiectare; stropitoarele, dispozitivele de protecție de urgență și sistemele de comunicații sunt protejate cu beton; clădirea este cel mai durabil proiect ecologic de dimensiunea sa din lume, obținând o certificare LEED Gold; performanța energetică a clădirii depășește cerințele codului cu 20 la sută, sistemele de răcire utilizează apa de ploaie recuperată, iar aburul rezidual ajută la generarea de electricitate.

Linia de jos

Proiectarea clădirilor a însemnat întotdeauna să funcționeze în conformitate cu regulile. Pe lângă codurile de incendiu și legile de siguranță, construcțiile moderne trebuie să îndeplinească standardele stabilite pentru protecția mediului, eficiența energetică și accesibilitatea universală. Ordonanțele de zonare locale impun restricții suplimentare care pot afecta orice, de la culorile vopselelor la stilul arhitectural. Și apoi, desigur, clădirile de succes răspund și la cerințele peisajului și la nevoile clientului și ale comunității.

Deoarece se adaugă noi reguli la deja complexul web de reglementări și restricții, arhitecții și inginerii fac ceea ce au făcut întotdeauna atât de bine - inovează. Întrebați despre codurile / standardele de construcție / incendiu din alte țări și urmăriți orizontul pentru cele mai înalte clădiri din lume.

Ne aflăm într-o lume nouă, redefinind ceea ce este posibil.

Rezumat: 8 domenii de schimbare necesare - Recomandări NIST

1. Creșterea integrității structurale pentru a preveni prăbușirea progresivă
2. Îmbunătățirea rezistenței la foc, inclusiv evaluările și testarea materialelor aplicate prin pulverizare
3. Creați noi metode pentru proiectarea rezistentă la foc, inclusiv arderea fără colaps
4. Îmbunătățirea sistemelor active de protecție împotriva incendiilor („proiectare, performanță, fiabilitate și redundanță”), cum ar fi stropitoare, alarme etc..
5. Îmbunătățirea procedurilor de evacuare a clădirii și a comunicării de urgență
6. Îmbunătățirea răspunsului de urgență, inclusiv comanda și controlul
7. Îmbunătățirea procedurilor și practicilor, inclusiv respectarea codului și documentația
8. Educație și formare profesională („pentru ingineri pentru protecția împotriva incendiilor, ingineri structurali, arhitecți și personal de reglementare și servicii de pompieri”)

surse

• Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST). Rapoarte finale ale investigației în caz de dezastre ale Centrului Mondial de Comerț NIST. Septembrie 2005 - Noiembrie 2008. https://www.nist.gov/engineering-laborative/final-reports-nist-world-trade-center-disaster-investigation
• Barbara A. Nadel, FAIA. "Schimbările de cod de construcție internațională ridicată reflectă lecțiile învățate din 9/11." Buildings.com, 6 noiembrie 2008. https://www.buildings.com/article-details/articleid/6719/title/high-rise-intl-building-code-changes-reflect-lessons-learned-from-9 -11
• Autoritatea portuară din New York și New Jersey. Un progres al Centrului Mondial pentru Comerț. http://www.panynj.gov/wtcprogress/index.html
• Departamentul de Stat din New York. Despre divizia de standarde și coduri de construcții. https://www.dos.ny.gov/dcea/About_DCEA.html
• Patrick Butler. „Poate că regula„ stupidă ”a Helipad a lui L.A. nu a fost atât de mută. Los Angeles Times Op-Ed, 6 octombrie 2014. http://www.latimes.com/opinion/op-ed/la-oe-butler-rooftop-helipads-fire-20141007-story.html