Acapulco è stata costruita per resistere ai terremoti, ma non ai venti distruttivi dell'uragano Otis: ecco come le norme edilizie hanno fallito in questa città turistica

Acapulco non era preparata quando l'uragano Otis colpì come una potente tempesta di categoria 5 l'11 ottobre.25, 2023.Il breve preavviso come il la tempesta si intensificò rapidamente sull’Oceano Pacifico non era l’unico problema: gli edifici della città turistica messicana non erano progettati per gestire qualcosa di simile ai venti di 165 miglia orarie di Otis.

Mentre i grattacieli fronte oceano di Acapulco sono stati costruiti per resistere i potenti terremoti della regione, avevano un punto debole.

Poiché gli uragani potenti lo sono raro ad Acapulco, del Messico i codici di costruzione non lo richiedevano che i loro materiali esterni siano in grado di resistere a venti estremi.In effetti, questi materiali venivano spesso mantenuti leggeri per contribuire a soddisfare gli standard di costruzione antisismici.

I potenti venti di Otis hanno strappato il rivestimento esterno e le finestre in frantumi, esponendo camere da letto e uffici al vento e alla pioggia.La tempesta ha preso decine di vite e causato danni per miliardi di dollari.

Ho lavorato su strategie ingegneristiche per migliorare la resilienza ai disastri per oltre tre decenni e recentemente ho scritto un libro: “Le benedizioni del disastro”, sulle scommesse che gli esseri umani prendono con il rischio di catastrofi e su come aumentare la resilienza.Otis ha fornito un ottimo esempio di una scommessa di questo tipo che esiste quando i regolamenti edilizi si basano sulle probabilità che determinati pericoli si verifichino in base alla storia documentata, piuttosto che considerare le gravi conseguenze delle tempeste che possono devastare intere città.

Il difetto fatale nei regolamenti edilizi

I codici di costruzione in genere forniscono "mappe “probabilistiche”. che specificano le velocità del vento che gli ingegneri devono considerare durante la progettazione degli edifici.

Il problema di questo approccio risiede nel fatto che le “probabilità” sono semplicemente le probabilità che eventi estremi di una certa portata si verifichino in futuro, per lo più calcolate sulla base di eventi passati.Alcuni modelli possono includere considerazioni aggiuntive, ma queste sono ancora tipicamente ancorate all’esperienza conosciuta.

Questa è tutta buona scienza.Nessuno lo discute.Consente agli ingegneri di progettare strutture in conformità con un consenso su ciò che è ritenuto accettabile periodi di ritorno per vari pericoli, riferendosi alla probabilità che tali disastri si verifichino.I periodi di ritorno rappresentano una valutazione alquanto arbitraria di quale sia un equilibrio ragionevole tra la minimizzazione del rischio e il mantenimento di costi di costruzione ragionevoli.

Tuttavia, mappe probabilistiche catturare solo le probabilità che il pericolo si verifichi.UN mappa probabilistica potrebbe specificare una velocità del vento da considerare per la progettazione, indipendentemente dal fatto che quella data località sia una piccola città con pochi hotel o una megalopoli con grattacieli e infrastrutture urbane complesse.In altre parole, le mappe probabilistiche non considerano le conseguenze quando un pericolo estremo supera il valore specificato e “si scatena l’inferno”.

Come la probabilità ha lasciato scoperta Acapulco

Secondo il codice edilizio messicano, hotel, condomini e altri edifici commerciali e uffici ad Acapulco devono esserlo progettato per resistere a venti di 88 mph, corrispondente al vento più forte che potrebbe verificarsi in media una volta ogni 50 anni in quella zona.Questa è una tempesta di categoria 1.

Un periodo di ritorno di 200 anni per l’energia eolica viene utilizzato per strutture essenziali, come ospedali e edifici scolastici, corrispondente a venti di 118 mph.Ma nel corso della vita di un edificio, diciamo, 50 anni, rimane ancora una probabilità del 22% che si verifichino venti superiori a 118 miglia orarie (sì, il mondo delle statistiche è così subdolo).

Le mappe probabilistiche del vento per entrambi i periodi di ritorno mostrano che Acapulco sperimenta velocità medie del vento inferiori rispetto a gran parte delle 400 miglia di costa messicana a nord della città.Eppure Acapulco è una città importante, con una popolazione metropolitana di oltre 1 milione di abitanti.Ha anche più di 50 edifici più alta di 20 piani, secondo SkyscraperPage, un database di grattacieli, ed è l'unica città con edifici così alti lungo quel tratto della costa del Pacifico.

Progettare per un periodo di ritorno di 50 anni in questo caso è discutibile, poiché implica una probabilità quasi del 100% di incontrare vento che superi questo valore di progettazione per un edificio con una durata di vita di 50 anni o superiore.

La Florida deve affrontare sfide simili

Le carenze delle mappe probabilistiche che specificano la velocità del vento sono state osservate anche negli Stati Uniti.Ad esempio, i nuovi edifici lungo gran parte della costa della Florida devono essere in grado di farlo resistere a venti di 140 mph o superiore, ma ci sono alcune eccezioni.Una è la zona di Big Bend dove L'uragano Idalia si è abbattuto nel 2023.La sua velocità del vento di progetto è invece di circa 120 mph.

UN Aggiornamento 2023 del Florida Building Code ha aumentato la velocità minima del vento a circa 140 mph a Mexico Beach, la città di Panhandle che un tempo era devastato dall'uragano Michael nel 2018.L’eccezione Big Bend potrebbe essere la prossima ad essere eliminata.

La debolezza della progettazione sismica di Acapulco

Una cosa che redime per Acapulco è che si trova in uno dei Le zone a rischio sismico più attive del Messico – ad esempio, a Un terremoto di magnitudo 7 ha colpito le vicinanze nel 2021.Di conseguenza, i sistemi strutturali resistenti ai carichi laterali negli edifici alti sono progettati per resistere a forze sismiche che sono generalmente maggiori delle forze degli uragani.

Tuttavia, uno svantaggio è che maggiore è la massa di un edificio, maggiore è la forza sismica l’edificio deve essere progettato per resistere.Di conseguenza, per il rivestimento – la superficie esterna dell’edificio che lo protegge dalle intemperie – venivano generalmente utilizzati materiali leggeri, perché ciò si traduce in forze sismiche inferiori.Questo rivestimento leggero non era in grado di resistere ai venti forti di un uragano.

Se il rivestimento non avesse ceduto, tutta la forza del vento sarebbe stata trasferita al sistema strutturale e gli edifici sarebbero sopravvissuti con danni minimi o nulli.

Un “buon approccio ingegneristico” ai rischi

Un codice edilizio migliore potrebbe fare un passo oltre le mappe probabilistiche della “buona scienza” e adottare un “buon approccio ingegneristico” facendo il punto sulle conseguenze del verificarsi di eventi estremi, non solo sulle probabilità che si verifichino.

In Florida, il costo incrementale della progettazione per velocità del vento di 140 miglia orarie anziché di 120 miglia orarie è marginale rispetto al costo totale di costruzione, dato che rivestimenti in grado di resistere a più di 140 miglia orarie sono già utilizzati in quasi tutto lo stato.Ad Acapulco, con la spina dorsale degli edifici già in grado di resistere a forze sismiche molto più grandi di quelle degli uragani, la progettazione di rivestimenti in grado di resistere a forze più forti a livello di uragani rappresenta probabilmente una percentuale ancora minore del costo totale del progetto.

Un giorno, si spera, il modo in cui i codici di progettazione affrontano eventi estremi come gli uragani, non solo in Messico, si evolverà per tenere conto in modo più ampio di ciò che è a rischio su scala urbana.Purtroppo, come spiego in “Le benedizioni del disastro”, assisteremo a disastri più estremi prima che la società diventi davvero resiliente ai disastri.