阿卡普尔科的建造目的是抵御地震，但无法抵御奥蒂斯飓风的破坏性大风——建筑规范为何不符合这座度假城市的要求

当飓风奥蒂斯于 10 月 12 日以 5 级强风暴袭击阿卡普尔科时，阿卡普尔科并没有做好准备。2023 年 25 日。如此短的通知 风暴迅速加剧 太平洋上空的风并不是唯一的问题——这座墨西哥度假城市的建筑的设计无法承受奥蒂斯每小时 165 英里的风速。

虽然阿卡普尔科的海滨高层建筑是为了承受 该地区发生强烈地震, ，他们有一个弱点。

由于强大的飓风 阿卡普尔科罕见, 墨西哥的 建筑规范没有要求 他们的外部材料能够承受极端的风。事实上，这些材料通常保持轻质，以帮助满足地震建筑标准。

奥蒂斯的强风刮掉了外墙，打碎了窗户，使卧室和办公室暴露在风雨之中。风暴 夺去了数十人的生命 并造成 数十亿美元的损失.

三十多年来，我一直致力于增强抗灾能力的工程策略，最近写了一本书，“灾难中的祝福，”关于人类在灾害风险中进行的赌博以及如何提高抵御能力。奥蒂斯提供了一个强有力的例子，说明当建筑规范依赖于根据记录的历史发生某些危险的概率，而不是考虑可能摧毁整个城市的风暴的严重后果时，这种赌博就存在。

建筑规范的致命缺陷

建筑规范通常规定“基于概率的”地图 指定工程师在设计建筑物时必须考虑的风速。

这种方法的问题在于，“概率”只是未来发生一定规模的极端事件的可能性，主要是根据过去发生的情况计算出来的。一些模型可能包括额外的考虑因素，但这些通常仍然以已知的经验为基础。

这都是很好的科学。没有人反对这一点。它允许工程师根据可接受的共识来设计结构 回报期 对于各种危害，指的是这些灾害发生的可能性。回报期是对最小化风险和保持建筑成本合理之间合理平衡的某种任意评估。

然而， 概率图 仅捕获危险发生的可能性。一个 概率图 可以指定设计时考虑的风速，无论给定位置是拥有几家酒店的小镇还是拥有高层建筑和复杂城市基础设施的大都市。换句话说，概率地图没有考虑当极端危险超过指定值并且“一切都乱了”时的后果。

概率如何让阿卡普尔科暴露

根据墨西哥建筑规范，阿卡普尔科的酒店、公寓和其他商业和办公建筑必须 设计可抵抗 88 英里/小时的风, ，对应于那里平均每 50 年可能发生一次的最强风。这是 1 级风暴。

风的200年重现期用于重要设施，例如医院和学校建筑、 相当于 118 英里/小时的风速. 。但在建筑物的使用寿命（例如 50 年）中，仍有 22% 的几率出现​​超过 118 英里/小时的风（是的，统计世界就是这么狡猾）。

两个重现期的概率风图显示，阿卡普尔科的平均风速低于该市以北 400 英里墨西哥海岸的大部分地区。然而，阿卡普尔科是一座大城市，大都市人口超过 100 万。它还具有 超过50座建筑物 根据摩天大楼数据库 SkyscraperPage 的数据，这座城市的高度超过 20 层，而且它是太平洋沿岸唯一一座拥有如此高建筑的城市。

在这种情况下，按 50 年重现期进行设计是有问题的，因为这意味着对于寿命为 50 年或更长的建筑来说，遇到超过此设计值的风的可能​​性接近 100%。

佛罗里达州面临类似的挑战

在美国也发现了基于概率的风速地图的缺点。例如，佛罗里达州大部分海岸的新建筑必须能够 抵抗 140 英里/小时的风 或更大，但也有一些例外。一是 Big Bend 地区 飓风伊达利亚登陆 2023年。它的设计风速约为 120 英里/小时。

一个 佛罗里达州建筑规范 2023 年更新 将墨西哥海滩（Panhandle 镇）的最低风速提高到大约 140 英里/小时 被迈克尔飓风摧毁 2018年。大弯特例可能是下一个被消除的特例。

阿卡普尔科的地震设计弱点

阿卡普尔科的一个可取之处是它位于 墨西哥最活跃的地震危险区 – 例如，一个 2021 年附近发生 7 级地震. 。因此，高层建筑的抗侧向荷载结构系统被设计成能够抵抗通常大于飓风力的地震力。

然而，一个缺点是建筑物的质量越大， 地震力越大 建筑物的设计必须能够抵抗。因此，轻质材料通常用于包层（保护建筑物免受天气影响的建筑物外表面），因为这可以转化为较低的地震力。这种轻质覆层无法抵御飓风强度的大风。

如果覆层没有失效，全部风力都会转移到结构系统上，建筑物就会幸存下来，而几乎没有损坏。

应对危害的“良好工程方法”

更好的建筑规范可以超越“良好的科学”概率图，并采用“良好的工程方法”通过评估极端事件发生的后果，而不仅仅是发生的可能性。

在佛罗里达州，考虑到该州几乎所有地区都已经使用了能够抵抗超过 140 英里/小时风速的覆层，因此与总建筑成本相比，针对 140 英里/小时（而不是 120 英里/小时）风速进行设计的增量成本是微乎其微的。在阿卡普尔科，由于建筑物的脊柱已经能够抵抗比飓风强度大得多的地震力，因此设计能够承受更强飓风级别力量的包层可能只占项目总成本的更小比例。

有一天，设计规范处理飓风等极端事件的方式（不仅是在墨西哥）有望发展到更广泛地考虑城市规模面临的风险。不幸的是，正如我在“灾难中的祝福在社会真正具备抗灾能力之前，我们将看到更多极端灾难。