For lidt, for sent? De ødelæggende konsekvenser af naturkatastrofer skal informere byggeregler

En stabil befolkningstilvækst og den medfølgende stigning i byernes tæthed øger risikoen for menneskeliv og skader på ejendom forårsaget af naturkatastrofer. I 2017 anslog det amerikanske føderale nødhjælpsagentur (FEMA) de årlige omkostninger ved jordskælvsskader i USA til 6,1 milliarder USD.

Bygningsreglementer har ikke tilbagevirkende kraft, hvilket betyder, at bygninger kun skal overholde de regler, der var gældende på tidspunktet for deres design og opførelse. Eftermontering af eksisterende strukturer og håndhævelse af byggestandarder er den største udfordring for lokale og føderale regeringer i Nordamerika.

Jordskælv har udgjort en stor trussel mod infrastrukturen. Skader forårsaget af jordskælv har ført til udvikling og udvikling af byggekoder designet til at modstå eller minimere skader på bygninger. Dette er kendt som seismisk design og tager højde for størrelsen og frekvensen af ​​jordskælv i en bestemt region.

Men da byggekoder ofte implementeres for nye bygninger, der er designet efter en hændelse, og ikke gælder for eksisterende bygninger, kan byggekodeopdateringer føles som for lidt, for sent.

Jordskælv og koder

Moderne byggestandarder i Canada og USA er udstedt af henholdsvis National Research Council Canada (NRC) og American Society of Civil Engineers. De foreskriver detaljerede retningslinjer for vurdering, design og konstruktion af modstandsdygtig infrastruktur, der afspejler den seneste knowhow om teknisk seismologi og designpraksis.

I 1906 ramte et jordskælv San Francisco og forårsagede 3.000 dødsfald og 10,5 milliarder USD i skade. Denne begivenhed motiverede forskning i jordskælv i USA og lagde grunden til indførelsen af ​​Uniform Building Code i 1927, men disse retningslinjer var ikke obligatoriske.

Long Beach jordskælvet i 1933 – med en styrke på 6,4, der forårsagede 115 dødsfald og 819 millioner USD i tab – afslørede skolernes øgede sårbarhed og var årsagen til, at det seismiske design af skoler og bygninger blev obligatorisk i Californien.

På det tidspunkt var føderale agenturer tilbageholdende med at designe jordskælvssikre strukturer, hvor jordskælv var ukendt. I 1935 tilpassede Uniform Building Code et kort, der delte USA i fire seismiske zoner, hvor jordskælv havde en lignende sandsynlighed for forekomst. Bygningerne placeret i hver zone var designet til seismiske kræfter defineret som en lille procentdel af den strukturelle vægt, varierende fra to procent (lav seismicitet) til fire procent (høj seismisk).

Det store jordskælv i Alaska i 1964 – på størrelsesordenen 9,2, 131 dødsfald, 2,6 milliarder USD i tab – fangede opmærksomheden fra U.S. Geological Survey (USGS) videnskabsbureau, som reviderede det eksisterende seismiske farekort i 1969. De vigtigste revisioner vedrørte de centrale og østlige zoner, hvor den forventede seismiske intensitet blev øget markant.

Jordskælvet i San Fernando i 1971 - på størrelsesordenen 6,6, 66 dødsfald, 3,3 milliarder USD i tab - forårsagede sammenbruddet af kritiske faciliteter og motiverede USGS til at foreslå et nyt, sandsynligt seismisk kort i 1976, som associerede faren fra jordskælv til niveauer af jordskælv. som forventedes at forekomme på bestemte steder over tid.

I 1977 gik FEMA, USGS, National Institute of Standards and Technology og National Science Foundation sammen under National Earthquake Hazards Reduction Program for at fremme forskning i teknisk seismologi, inkorporere den nyeste viden inden for jordskælvsdesign og -konstruktion i koderne og reducere nationens seismiske sårbarhed.

1989 Loma Prieta og 1994 Northridge jordskælv i Californien afslørede huller i seismisk design.

Tre seismiske byggekoder var stadig i udbredt brug i 1990'erne i hele USA:Uniform Building Code i de vestlige stater, Building Officials and Code Administrators International, Inc. National Building Code i nordøstlige og centrale stater og Standard Building Code i sydøstlige stater.

Det Internationale Koderåd fusionerede disse regionale koder til et enkelt sæt nationale bygningsreglementer i 1994 for at reducere omkostningerne og kompleksiteten af ​​bygningskonstruktion.

I dag er de anbefalede ændringer blevet overtaget til en national standard for generel konstruktionsdesign. I 2016 blev dette opdateret til at omfatte den første nationale standard for modstandsdygtighed mod tsunamier.

Canadisk kontekst

Den første National Building Code of Canada blev udstedt i 1941 og inkluderede anbefalinger til seismisk design i tillægget. Byggeregler i Canada eksisterede før Anden Verdenskrig, men faldt inden for kommunal jurisdiktion. NRC udgav National Building Code for at fremme ensartethed i regler over hele landet.

Efter 1941-udgaven blev bygninger designet til seismiske kræfter, en designtilgang svarende til den, der er foreskrevet i 1927-versionen af ​​Uniform Building Code. I Canada forekommer jordskælv langs vestkysten, i Cordillera, højarktis, østlige Canada og langs den østlige kyst. Det første seismiske zonekort blev introduceret i 1953-udgaven af ​​koden.

Probabilistisk seismisk kortlægning blev introduceret i 1970-udgaven af ​​National Building Code og opdateret i 1985. Probabilistiske seismiske farekort viser potentielle jordskælv, som geologer og seismologer er enige om kan forekomme i et bestemt område.

Den nye faremodel inkorporerede nye jordskælvsmodeller og de nye faredata. Bygninger i Canada er nu designet til jordskælv, der har to procents sandsynlighed for at gentage sig om 50 år.

Efterhånden som ekstreme vejrbegivenheder på grund af klimaændringer begynder at forekomme i områder, hvor de ikke var kendt før, er eftermontering af eksisterende offentlig og privat infrastruktur afgørende for vores modstandsdygtighed.

Eftermontering af eksisterende strukturer og håndhævelse af byggestandarder er de største udfordringer for lokale og føderale regeringer i Canada og USA. Næsten halvdelen af ​​alle amerikanere er udsat for betydelig jordskælvsrisiko, med årlige tab på grund af jordskælv anslået til 4,4 milliarder USD.

Risikoen for menneskers liv og ejendom vil fortsætte med at vokse og uforholdsmæssigt påvirke de mest marginaliserede og sårbare, hvis disse infrastruktursvagheder ikke rettes.