Acapulco foi construída para resistir a terremotos, mas não aos ventos destrutivos do furacão Otis. Como os códigos de construção falharam nesta cidade-resort

Acapulco não estava preparada quando o furacão Otis atingiu uma poderosa tempestade de categoria 5 em outubro.25, 2023.O curto prazo como tempestade se intensificou rapidamente sobre o Oceano Pacífico não foi o único problema – os edifícios da cidade turística mexicana não foram projetados para lidar com ventos de 260 km/h de Otis.

Embora os arranha-céus à beira-mar de Acapulco tenham sido construídos para resistir os poderosos terremotos da região, eles tinham uma fraqueza.

Como furacões poderosos são raro em Acapulco, do México códigos de construção não exigiam que seus materiais externos sejam capazes de resistir a ventos extremos.Na verdade, esses materiais eram frequentemente mantidos leves para ajudar a atender aos padrões de construção para terremotos.

Os fortes ventos de Otis arrancaram o revestimento exterior e quebraram janelas, expondo quartos e escritórios ao vento e à chuva.A tempestade ceifou dezenas de vidas e causou bilhões de dólares em danos.

Trabalhei em estratégias de engenharia para aumentar a resiliência a desastres por mais de três décadas e recentemente escrevi um livro, “As bênçãos do desastre”, sobre as apostas que os humanos fazem com o risco de desastres e como aumentar a resiliência.A Otis forneceu um exemplo poderoso de uma dessas apostas que existe quando os códigos de construção baseiam-se nas probabilidades de ocorrência de certos perigos com base na história registada, em vez de considerarem as graves consequências de tempestades que podem devastar cidades inteiras.

A falha fatal nos códigos de construção

Os códigos de construção normalmente fornecem “mapas baseados em probabilística” que especificam as velocidades do vento que os engenheiros devem considerar ao projetar edifícios.

O problema com essa abordagem reside no facto de que as “probabilidades” são simplesmente as probabilidades de ocorrência de eventos extremos de uma determinada dimensão no futuro, calculadas principalmente com base em ocorrências passadas.Alguns modelos podem incluir considerações adicionais, mas estas ainda estão tipicamente ancoradas na experiência conhecida.

Tudo isso é boa ciência.Ninguém discute isso.Permite que os engenheiros projetem estruturas de acordo com um consenso sobre o que é considerado aceitável períodos de retorno para vários perigos, referindo-se à probabilidade de ocorrência desses desastres.Os períodos de retorno são uma avaliação um tanto arbitrária do que é um equilíbrio razoável entre minimizar o risco e manter os custos de construção razoáveis.

No entanto, mapas probabilísticos capture apenas as probabilidades de ocorrência do perigo.UM mapa probabilístico pode especificar uma velocidade do vento a ser considerada no projeto, independentemente de o local ser uma pequena cidade com alguns hotéis ou uma megalópole com arranha-céus e infraestrutura urbana complexa.Por outras palavras, os mapas probabilísticos não consideram as consequências quando um perigo extremo excede o valor especificado e “o inferno começa”.

Como a probabilidade deixou Acapulco exposto

De acordo com o código de construção mexicano, hotéis, condomínios e outros edifícios comerciais e de escritórios em Acapulco devem ser projetado para resistir a ventos de 88 mph, correspondendo ao vento mais forte que provavelmente ocorrerá em média uma vez a cada 50 anos ali.Essa é uma tempestade de categoria 1.

Um período de retorno de 200 anos para o vento é usado para instalações essenciais, como hospitais e edifícios escolares, correspondendo a ventos de 118 mph.Mas ao longo da vida útil de um edifício de, digamos, 50 anos, isso ainda deixa 22% de probabilidade de ocorrerem ventos superiores a 188 km/h (sim, o mundo das estatísticas é tão sorrateiro).

Os mapas de probabilidade de vento para ambos os períodos de retorno mostram que Acapulco experimenta velocidades médias de vento mais baixas do que grande parte dos 400 milhas da costa mexicana ao norte da cidade.No entanto, Acapulco é uma cidade importante, com uma população metropolitana de mais de 1 milhão.Também tem mais de 50 edifícios tem mais de 20 andares, de acordo com o SkyscraperPage, um banco de dados de arranha-céus, e é a única cidade com edifícios tão altos ao longo desse trecho da costa do Pacífico.

Neste caso, projetar para um período de retorno de 50 anos é questionável, pois implica uma probabilidade de quase 100% de encontrar vento que exceda este valor de projeto para um edifício com uma vida útil de 50 anos ou mais.

Flórida enfrenta desafios semelhantes

As deficiências dos mapas baseados em probabilidades que especificam as velocidades do vento também foram observadas nos Estados Unidos.Por exemplo, os novos edifícios ao longo da maior parte da costa da Florida devem ser capazes de resistir a ventos de 140 mph ou superior, mas há algumas exceções.Uma delas é a área de Big Bend, onde Furacão Idalia atingiu a costa em 2023.A velocidade do vento projetada é de cerca de 190 km/h.

UM Atualização de 2023 do Código de Construção da Flórida aumentou a velocidade mínima do vento para aproximadamente 140 mph em Mexico Beach, a cidade de Panhandle que foi devastado pelo furacão Michael em 2018.A exceção Big Bend pode ser a próxima a ser eliminada.

Fraqueza do projeto de terremoto de Acapulco

Uma graça salvadora para Acapulco é que ela está localizada em um dos As zonas de risco sísmico mais ativas do México – por exemplo, um terremoto de magnitude 7 ocorreu nas proximidades em 2021.Como resultado, os sistemas estruturais resistentes à carga lateral em edifícios altos são concebidos para resistir a forças sísmicas que são geralmente maiores do que as forças de furacões.

Contudo, uma desvantagem é que quanto maior for a massa de um edifício, quanto maiores as forças sísmicas o edifício deve ser projetado para resistir.Consequentemente, materiais leves foram normalmente utilizados para o revestimento – a superfície exterior do edifício que o protege contra as intempéries – porque isso se traduz em forças sísmicas mais baixas.Este revestimento leve não foi capaz de resistir a ventos com força de furacão.

Se o revestimento não tivesse falhado, todas as forças do vento teriam sido transferidas para o sistema estrutural e os edifícios teriam sobrevivido com pouco ou nenhum dano.

Uma ‘boa abordagem de engenharia’ para os perigos

Um código de construção melhor poderia ir um passo além dos mapas probabilísticos de “boa ciência” e adotar um “boa abordagem de engenharia” fazendo um balanço das consequências da ocorrência de eventos extremos, e não apenas das probabilidades de que isso aconteça.

Na Flórida, o custo incremental de projetar para velocidades de vento de 140 mph em vez de 190 km/h é marginal em comparação com o custo total de construção, dado que o revestimento capaz de resistir a mais de 140 mph já é usado em quase todo o estado.Em Acapulco, com a espinha dorsal dos edifícios já capaz de resistir a forças sísmicas muito maiores do que as forças de furacões, a concepção de um revestimento que possa resistir a forças mais fortes ao nível de um furacão provavelmente representará uma percentagem ainda menor do custo total do projecto.

Algum dia, espera-se que a forma como os códigos de projeto lidam com eventos extremos, como furacões, não apenas no México, evolua para levar em conta de forma mais ampla o que está em risco na escala urbana.Infelizmente, como explico em “As bênçãos do desastre”, veremos desastres mais extremos antes que a sociedade se torne verdadeiramente resiliente a desastres.