아카풀코는 지진을 견딜 수 있도록 지어졌지만 허리케인 오티스의 파괴적인 바람은 견딜 수 없었습니다. 이 휴양 도시의 건축 법규는 어떻게 실패했나요?

10월 5일 허리케인 오티스가 강력한 카테고리 5 폭풍을 강타했을 때 아카풀코는 준비가 되어 있지 않았습니다.2023년 25일.짧은 통지는 다음과 같습니다. 폭풍이 급격히 강화됨 태평양 상공만이 유일한 문제는 아니었습니다. 멕시코 휴양 도시의 건물은 오티스의 시속 165마일 바람에 가까운 어떤 것도 처리할 수 있도록 설계되지 않았습니다.

아카풀코의 해안가 고층 건물은 견딜 수 있도록 지어졌지만 그 지역의 강력한 지진, 그들에게는 약점이 있었습니다.

강력한 허리케인이 있기 때문에 아카풀코에서는 드물다, 멕시코의 건축법은 필요하지 않았습니다 외부 재료가 극한의 바람을 견딜 수 있다는 것입니다.실제로 이러한 자재는 지진 건축 표준을 충족하는 데 도움이 되도록 가볍게 유지되는 경우가 많습니다.

오티스의 강력한 바람은 외부 피복재와 부서진 창문을 찢어버리고 침실과 사무실을 바람과 비에 노출시켰습니다.폭풍 수십 명의 목숨을 앗아간 그리고 원인 수십억 달러의 피해.

나는 30년 넘게 재난 복원력을 강화하기 위한 공학적 전략을 연구해 왔으며 최근에는 다음과 같은 책을 썼습니다.재난의 축복,” 인간이 재난 위험을 감수하는 도박과 회복력을 높이는 방법에 대해 설명합니다.Otis는 도시 전체를 황폐화시킬 수 있는 폭풍의 심각한 결과를 고려하기보다는 기록된 역사를 기반으로 특정 위험이 발생할 확률에 의존하는 건축 법규에 존재하는 그러한 도박의 강력한 예를 제시했습니다.

건축법의 치명적인 결함

건축법은 일반적으로 다음을 제공합니다.확률 기반' 지도 엔지니어가 건물을 설계할 때 고려해야 하는 풍속을 지정합니다.

이러한 접근 방식의 문제점은 "확률"이 단순히 특정 규모의 극단적인 사건이 미래에 발생할 확률이며 대부분 과거 발생을 기반으로 계산된다는 사실에 있습니다.일부 모델에는 추가 고려 사항이 포함될 수 있지만 이는 일반적으로 알려진 경험에 기반을 두고 있습니다.

이것은 모두 좋은 과학입니다.아무도 그것에 대해 논쟁하지 않습니다.이를 통해 엔지니어는 허용 가능한 것으로 간주되는 것에 대한 합의에 따라 구조를 설계할 수 있습니다. 반품 기간 다양한 위험에 대해 해당 재난이 발생할 가능성을 나타냅니다.반환 기간은 위험 최소화와 건축 비용을 합리적으로 유지하는 것 사이의 합리적인 균형이 무엇인지에 대한 다소 임의적인 평가입니다.

하지만, 확률 지도 위험이 발생할 가능성만 포착합니다.에이 확률적 지도 주어진 위치가 몇 개의 호텔이 있는 작은 마을이든, 고층 건물과 복잡한 도시 인프라가 있는 거대 도시이든 관계없이 설계 시 고려할 풍속을 지정할 수 있습니다.즉, 확률적 지도는 극심한 위험이 지정된 값을 초과하고 "모든 지옥이 풀려나는" 경우의 결과를 고려하지 않습니다.

아카풀코가 노출될 확률은 어떻게 되나요?

멕시코 건축법에 따르면 아카풀코의 호텔, 콘도 및 기타 상업 및 사무실 건물은 다음과 같습니다. 시속 88마일의 바람을 견디도록 설계되었습니다., 이는 그곳에서 평균 50년에 한 번씩 발생할 가능성이 있는 가장 강한 바람에 해당합니다.카테고리 1 폭풍입니다.

풍력의 반환기간은 200년으로 병원, 학교건물 등 필수시설에 사용되며, 시속 118마일의 바람에 해당.그러나 건물의 수명이 50년 이상인 경우 시속 118mph를 초과하는 바람이 발생할 가능성은 여전히 ​​22%입니다(그렇습니다. 통계의 세계는 그만큼 은밀합니다).

두 반환 기간에 대한 확률 바람 지도는 아카풀코가 도시 북쪽에 있는 400마일에 달하는 멕시코 해안 대부분보다 낮은 평균 풍속을 경험한다는 것을 보여줍니다.그러나 아카풀코는 대도시 인구가 100만 명이 넘는 주요 도시입니다.그것은 또한 가지고있다 50개 이상의 건물 고층 건물 데이터베이스인 SkyscraperPage에 따르면 20층 이상이며 태평양 연안을 따라 높은 건물이 있는 유일한 도시입니다.

이 경우 50년 반환 기간을 설계하는 것은 의문스럽습니다. 이는 수명이 50년 이상인 건물에 대해 이 설계 값을 초과하는 바람에 직면할 가능성이 거의 100%에 달함을 의미하기 때문입니다.

플로리다도 비슷한 문제에 직면해 있다

풍속을 지정하는 확률 기반 지도의 단점은 미국에서도 관찰되었습니다.예를 들어, 플로리다 해안 대부분을 따라 있는 새 건물은 다음과 같은 기능을 수행할 수 있어야 합니다. 시속 140마일의 바람에 저항 이상이지만 몇 가지 예외가 있습니다.하나는 빅 벤드(Big Bend) 지역입니다. 허리케인 이달리아(Hurricane Idalia)가 상륙했습니다. 2023년에.대신 설계 풍속은 약 120mph입니다.

에이 2023년 플로리다 건축법 업데이트 팬핸들 타운인 멕시코 비치에서 최소 풍속을 약 140mph로 높였습니다. 허리케인 마이클로 인해 피해를 입은 2018년에.Big Bend 예외는 제거될 다음 예외일 수 있습니다.

아카풀코의 지진 설계 약점

아카풀코의 장점은 다음 중 한 곳에 위치해 있다는 것입니다. 멕시코에서 가장 활발한 지진 위험 지역 – 예를 들어, 2021년에 근처에서 규모 7의 지진이 발생합니다.결과적으로, 고층 건물의 측면 하중 저항 구조 시스템은 일반적으로 허리케인 힘보다 더 큰 지진력에 저항하도록 설계되었습니다.

그러나 단점은 건물의 질량이 클수록 지진력이 클수록 건물은 저항할 수 있도록 설계되어야 합니다.결과적으로 날씨로부터 건물을 보호하는 건물 외부 표면인 클래딩에는 일반적으로 가벼운 재료가 사용되었습니다. 이는 지진력을 낮추기 때문입니다.이 가벼운 클래딩은 허리케인급 바람을 견딜 수 없었습니다.

클래딩이 파손되지 않았다면 전체 풍력이 구조 시스템으로 전달되어 건물은 거의 또는 전혀 손상되지 않고 살아남았을 것입니다.

위험에 대한 '좋은 엔지니어링 접근 방식'

더 나은 건축 법규는 "훌륭한 과학" 확률 지도를 넘어 한 단계 더 나아가 "좋은 엔지니어링 접근 방식” 극단적인 사건이 일어날 확률뿐만 아니라 발생하는 극단적인 사건의 결과를 조사함으로써.

플로리다에서는 120mph가 아닌 140mph의 풍속을 설계하는 데 드는 증분 비용이 전체 건물 비용에 비해 미미합니다. 이는 140mph 이상을 견딜 수 있는 피복재가 이미 거의 모든 주에서 사용되고 있기 때문입니다.아카풀코에서는 건물의 척추가 이미 허리케인 힘보다 훨씬 더 큰 지진 힘에 저항할 수 있기 때문에 더 강한 허리케인 수준의 힘을 견딜 수 있는 클래딩을 설계하는 것이 전체 프로젝트 비용에서 훨씬 더 적은 비율을 차지할 가능성이 높습니다.

언젠가는 디자인 코드가 멕시코뿐만 아니라 허리케인과 같은 극단적인 사건을 처리하는 방식이 진화하여 도시 규모에서 위험에 처한 상황을 보다 광범위하게 설명할 수 있기를 바랍니다.불행하게도 “재난의 축복,” 사회가 진정으로 재난 회복력을 갖추기 전에 더 많은 극단적인 재난을 보게 될 것입니다.