تم بناء أكابولكو لتحمل الزلازل، ولكن ليس رياح إعصار أوتيس المدمرة - كيف فشلت قوانين البناء في هذه المدينة المنتجعية

لم تكن أكابولكو مستعدة عندما ضرب إعصار أوتيس كعاصفة قوية من الفئة الخامسة في أكتوبر.25, 2023.إشعار قصير كما اشتدت العاصفة بسرعة لم تكن المشكلة الوحيدة هي فوق المحيط الهادئ، إذ لم تكن مباني المدينة المنتجعية المكسيكية مصممة للتعامل مع أي شيء قريب من رياح أوتيس التي تبلغ سرعتها 165 ميلاً في الساعة.

بينما تم بناء المباني الشاهقة المطلة على المحيط في أكابولكو لتحملها الزلازل القوية في المنطقة, ، كان لديهم نقطة ضعف.

منذ الأعاصير القوية هي نادر في أكابولكو, ، المكسيك قوانين البناء لا تتطلب أن تكون موادها الخارجية قادرة على تحمل الرياح الشديدة.في الواقع، غالبًا ما يتم الاحتفاظ بهذه المواد خفيفة للمساعدة في تلبية معايير البناء الخاصة بالزلازل.

مزقت رياح أوتيس القوية الكسوة الخارجية وحطمت النوافذ، مما عرض غرف النوم والمكاتب للرياح والأمطار.العاصفة أودى بحياة العشرات وتسبب مليارات الدولارات من الأضرار.

لقد عملت على استراتيجيات هندسية لتعزيز القدرة على مواجهة الكوارث لأكثر من ثلاثة عقود وكتبت مؤخرًا كتابًا بعنوان "بركات الكوارث"، حول المقامرات التي يقوم بها البشر بمخاطر الكوارث وكيفية زيادة القدرة على الصمود.قدم أوتيس مثالا قويا على إحدى هذه المقامرة عندما تعتمد قوانين البناء على احتمالات حدوث مخاطر معينة استنادا إلى التاريخ المسجل، بدلا من النظر في العواقب الوخيمة للعواصف التي يمكن أن تدمر مدن بأكملها.

الخلل القاتل في قوانين البناء

توفر قوانين البناء عادةً ""الخرائط القائمة على الاحتمالية". التي تحدد سرعات الرياح التي يجب على المهندسين مراعاتها عند تصميم المباني.

وتكمن المشكلة في هذا النهج في حقيقة أن "الاحتمالات" هي ببساطة احتمالات وقوع أحداث متطرفة بحجم معين في المستقبل، ويتم حسابها في الغالب على أساس أحداث سابقة.قد تتضمن بعض النماذج اعتبارات إضافية، ولكنها لا تزال ترتكز عادةً على الخبرة المعروفة.

وهذا كله من العلوم الجيدة.لا أحد يجادل في ذلك.فهو يسمح للمهندسين بتصميم الهياكل وفقًا للإجماع على ما يعتبر مقبولاً فترات العودة لمختلف المخاطر، في إشارة إلى احتمال وقوع تلك الكوارث.فترات العودة هي تقييم تعسفي إلى حد ما لما هو التوازن المعقول بين تقليل المخاطر والحفاظ على تكاليف البناء معقولة.

لكن، الخرائط الاحتمالية التقاط فقط احتمالات حدوث الخطر.أ الخريطة الاحتمالية قد تحدد سرعة الرياح التي يجب مراعاتها عند التصميم، بغض النظر عما إذا كان هذا الموقع المحدد عبارة عن مدينة صغيرة بها عدد قليل من الفنادق أو مدينة ضخمة بها بنايات شاهقة وبنية تحتية حضرية معقدة.بمعنى آخر، لا تأخذ الخرائط الاحتمالية في الاعتبار العواقب عندما يتجاوز الخطر الشديد القيمة المحددة و"ينفتح كل الجحيم".

كيف تركت الاحتمالية أكابولكو مكشوفة؟

وفقًا لقانون البناء المكسيكي، يجب أن تكون الفنادق والشقق السكنية والمباني التجارية والمكاتب الأخرى في أكابولكو كذلك مصممة لمقاومة رياح تبلغ سرعتها 88 ميلاً في الساعة, وهو ما يتوافق مع أقوى الرياح التي من المحتمل أن تحدث في المتوسط ​​مرة كل 50 عامًا هناك.إنها عاصفة من الفئة الأولى.

يتم استخدام فترة عودة مدتها 200 عام للرياح في المرافق الأساسية، مثل مباني المستشفيات والمدارس، المقابلة للرياح 118 ميلا في الساعة.ولكن على مدى عمر المبنى، على سبيل المثال، 50 عاما، لا يزال هناك احتمال بنسبة 22٪ لوقوع رياح تتجاوز سرعتها 118 ميلا في الساعة (نعم، عالم الإحصاء متستر إلى هذا الحد).

تُظهر خرائط الرياح الاحتمالية لكلتا فترتي العودة أن متوسط ​​سرعة الرياح في أكابولكو أقل من معظم مناطق الساحل المكسيكي البالغ طولها 400 ميل شمال المدينة.ومع ذلك، فإن أكابولكو هي مدينة كبرى، حيث يبلغ عدد سكانها أكثر من مليون نسمة.لديها أيضا أكثر من 50 مبنى أطول من 20 طابقًا، وفقًا لـ SkyscraperPage، وهي قاعدة بيانات لناطحات السحاب، وهي المدينة الوحيدة التي بها مباني شاهقة على طول هذا الامتداد من ساحل المحيط الهادئ.

إن التصميم لفترة عودة مدتها 50 عامًا في هذه الحالة أمر مشكوك فيه، لأنه يعني احتمالًا بنسبة 100٪ تقريبًا لمواجهة رياح تتجاوز قيمة التصميم هذه لمبنى يبلغ عمره 50 عامًا أو أكثر.

وتواجه فلوريدا تحديات مماثلة

وقد لوحظت أيضًا أوجه القصور في الخرائط الاحتمالية التي تحدد سرعات الرياح في الولايات المتحدة.على سبيل المثال، يجب أن تكون المباني الجديدة على طول معظم ساحل فلوريدا قادرة على ذلك مقاومة الرياح 140 ميلا في الساعة أو أكبر، ولكن هناك بعض الاستثناءات.إحداها هي منطقة بيج بيند حيث وصل إعصار إداليا إلى اليابسة في عام 2023.تبلغ سرعة الرياح التصميمية حوالي 120 ميلاً في الساعة بدلاً من ذلك.

أ تحديث 2023 لقانون البناء في فلوريدا تم رفع الحد الأدنى لسرعة الرياح إلى ما يقرب من 140 ميلاً في الساعة في مكسيكو بيتش، وهي بلدة بانهاندل التي كانت كذلك التي دمرها إعصار مايكل في عام 2018.قد يكون استثناء Big Bend هو الاستثناء التالي الذي سيتم التخلص منه.

ضعف تصميم زلزال أكابولكو

نعمة الادخار لأكابولكو هي أنها تقع في واحدة من مناطق الخطر الزلزالي الأكثر نشاطا في المكسيك – على سبيل المثال أ ضرب زلزال بقوة 7 درجات في مكان قريب في عام 2021.ونتيجة لذلك، فإن الأنظمة الهيكلية المقاومة للأحمال الجانبية في المباني الشاهقة هناك مصممة لمقاومة القوى الزلزالية التي تكون أكبر بشكل عام من قوى الأعاصير.

لكن العيب هو أنه كلما زادت كتلة المبنى، كلما كانت القوى الزلزالية أكبر يجب أن يكون المبنى مصممًا للمقاومة.وبالتالي، تم استخدام المواد الخفيفة عادة في الكسوة – السطح الخارجي للمبنى الذي يحميه من الطقس – لأن ذلك يترجم إلى قوى زلزالية أقل.لم تكن هذه الكسوة الخفيفة قادرة على تحمل رياح الإعصار.

ولو لم تفشل الكسوة، لكانت قوى الرياح الكاملة قد انتقلت إلى النظام الهيكلي، ولكانت المباني قد نجت دون أضرار تذكر أو معدومة.

"نهج هندسي جيد" للمخاطر

يمكن لرمز بناء أفضل أن يذهب خطوة أبعد من الخرائط الاحتمالية "للعلم الجيد" ويتبنى "نهج هندسي جيدمن خلال تقييم عواقب الأحداث المتطرفة التي تحدث، وليس فقط احتمالات وقوعها.

في فلوريدا، تعتبر التكلفة الإضافية للتصميم لسرعات رياح تبلغ 140 ميلا في الساعة بدلا من 120 ميلا في الساعة هامشية مقارنة بإجمالي تكلفة البناء، نظرا لأن الكسوة القادرة على مقاومة أكثر من 140 ميلا في الساعة تستخدم بالفعل في جميع أنحاء الولاية تقريبا.في أكابولكو، حيث أن العمود الفقري للمباني قادر بالفعل على مقاومة قوى الزلازل أكبر بكثير من قوى الإعصار، فإن تصميم الكسوة التي يمكنها تحمل قوى أقوى من مستوى الأعاصير من المرجح أن يمثل نسبة أقل من إجمالي تكلفة المشروع.

وفي يوم من الأيام، نأمل أن تتطور الطريقة التي تتعامل بها قوانين التصميم مع الأحداث المتطرفة مثل الأعاصير، ليس فقط في المكسيك، لتأخذ في الاعتبار على نطاق أوسع ما هو معرض للخطر على المستوى الحضري.لسوء الحظ، كما أوضحت في "بركات الكوارث"سنرى المزيد من الكوارث الشديدة قبل أن يصبح المجتمع قادرًا على الصمود أمام الكوارث حقًا.