Num hangar de aviões em Miami, engenheiros estão recriando alguns dos furacões mais poderosos que já atingiram a Terra. Tempestades de categoria 5 que podem destruir um edifício de teste num piscar de olhos.
No entanto, os fãs gigantes que os criam não são poderosos o suficiente para acompanhar a natureza.
Quando os engenheiros construíram a instalação de teste Parede de Vento Há 10 anos, na Florida International University, eles foram inspirados pelo furacão Andrew, um monstro que devastou o sul da Flórida em 1992.
A instalação foi projetada para testar a capacidade das estruturas de resistir a furacões de até 160 milhas por hora (257 quilômetros por hora). Agora estamos vendo eventos como o furacão Dorian, que destruiu bairros nas Bahamas com ventos de 296 km/h em 2019, e o furacão Patricia, com ventos de 346 km/h na costa. do México em 2015.
Estudos mostram que tempestades tropicais e furacões permanecem aumentando de intensidade à medida que as alterações climáticas e as temperaturas dos oceanos e do ar aumentam. Projetar casas e infraestruturas para resistir a futuras tempestades como a Dorian exigirá novas instalações de testes que vão muito além das capacidades atuais para futuras tempestades de categoria 6 (hoje estamos estagnados na 5).
A parede do vento
Atualmente, existe apenas uma instalação de testes em escala real em uma universidade dos EUA capaz de gerar ventos de categoria 5. E é a Muralha do Vento.
Em uma extremidade da estrutura há uma parede curva com 12 ventiladores gigantes, cada um da altura de uma pessoa comum. Trabalhando juntos, eles podem simular um furacão de 250 quilômetros por hora (160 mph). Os jatos de água simulam a chuva provocada pelo vento. Na outra extremidade, o edifício se abre para um grande campo onde os engenheiros podem ver como e onde as estruturas falham e onde os detritos são levados pelos furacões.
As poderosas tempestades criadas aqui permitem que os pesquisadores investiguem pontos fracos na construção e no projeto, rastreiem falhas que se espalham por um edifício e testem soluções inovadoras em condições de tempestade do mundo real. Câmeras e sensores capturam cada milissegundo à medida que edifícios, materiais de cobertura e outros objetos quebram ou, tão importante quanto, não falham.
O alvo? Ajude construtores e projetistas a reduzir o risco de danos.
Lições de testes de furacão
Testes em instalações semelhantes mudam completamente a percepção de como responder a desastres e como as instalações são projetadas. Entre as descobertas fundamentais, a de que uma estrutura pode quebrar em menos de um segundo se o vento penetrar em seu ponto mais fraco.
Quando o furacão Dorian atingiu as Bahamas, muitas casas mal construídas viraram estilhaços, criando outro problema. Quando um edifício quebra, as casas próximas, construídas para resistir a ventos mais fortes, também enfrentam problemas: testes na parede de vento mostraram como os detritos de um edifício, sob ventos contínuos de 200 km/h (130-140 mph) ou mais, podem destruir o edifício seguinte, e o seguinte, como peças de dominó.
Os telhados são frequentemente o elo mais fraco. Um telhado é sujeito a uma força de elevação durante uma tempestade, portanto o vento que atinge a superfície do edifício deve poder escapar. Quando o vento encontra objetos nesse caminho, pode causar danos.
Novos projetos estão melhorando a forma como os edifícios resistem a ventos extremos. Por exemplo, tempestades e furacões podem criar redemoinhos poderosos que, como um saca-rolhas em uma garrafa de vinho, pode arrancar o material do telhado e, eventualmente, levantar o próprio telhado. Um dispositivo recém-desenvolvido dissipa o vento dos furacões e também produz energia: é um turbina de vento horizontal correndo ao longo da borda do telhado.
Até a forma dos prédios pode representar um ponto de fraqueza (ou força). Não é coincidência que eu arranha-céus mais modernos evitar ângulos agudos. Os testes mostram que as arestas mais trapezoidal ou arredondados podem reduzir a pressão do vento nos edifícios.
Os próximos testes: furacões com mais de 300 por hora e tempestades
À medida que os engenheiros adquirem novos conhecimentos por meio de testes, a natureza dos furacões muda à medida que o planeta aquece.
As temperaturas mais altas, resultado dos gases de efeito estufa, permitem que o ar retenha mais umidade, e os mares mais quentes fornecem mais energia para as tempestades. um estudo estimado que os próximos furacões podem ser mais fortes de 13%, mais devagar de 17% (é uma má notícia) e mais úmido o% 34.
É por isso que eles são projetados novas estruturas para testar edifícios contra furacões de até 322 km/h (200 mph), e com bacias hidrográficas para testar também o impacto de tempestades com ondas de até 6 metros (20 pés) de altura. Os computadores podem simular os resultados, mas estes devem ser verificados com experimentos físicos. As novas estruturas nos permitirão simular muitos componentes que interagem em um furacão.
Os testes de emergência e a barreira contra o vento estão ajudando a tornar as casas mais seguras - agora a bola está no campo dos proprietários. Cabe-lhes identificar os pontos fracos das suas estruturas e “reforçá-los”.
