美國“風牆”模擬裝置可產生時速256公里颶風(組圖)

Daphane

來自: 新浪科技

照片展示了佛羅里達國際大學國際颶風研究中心投資800萬美元設計出來的風牆。這些渦輪可制造一場颶風。



　　這兩種屋頂設計是用來測試風牆的。



　　測試這個系統時，這兩個試驗建築被固定在地面上。



　模擬裝置——風牆被包在試驗建築物中。研究人員用它的巨大風扇將其摧毀，以改進現有建築材料。

　　北京時間8月28日消息，據國外媒體報道，美國佛羅里達國際大學是世界上唯一可根據需要召喚颶風的地方！科學家用一種模擬裝置進行測試，希望將來可改進現有建築，使其經受住颶風的強烈打擊。

　　佛羅里達國際大學國際颶風研究中心的研究人員已將這種名為“風牆”的模擬裝置公布於眾。這個投資800萬美元的項目有助於阻止類似安德魯颶風在該地區再次造成破壞。研究人員計劃用這套設備測試他們希望可抵擋一場颶風的新型建築。

　　際颶風研究中心風工程研究部門負責人阿林達姆-喬杜里表示：“從某種程度上說，這套設備是安德魯颶風的產物。我們在受控環境中可制造一種非常接近安德魯的颶風，所以通過它可幫助我們地區以及美國和世界各地所有位於颶風路徑上的地區減輕破壞程度。”

　　8月24日，他們首次進行測試。幸運的是，接受試驗的只有2個屋頂，同時這套設備產生的風也僅局限於一個大型的鋼結構飛機庫。這套設備很高，由兩層疊加在一起的電扇組成，每個風扇直徑6英尺(約合1.8米)，所以被稱作風牆。研究人員設計它的目的是通過試驗改進在安德魯颶風猛烈襲擊中慘遭失敗的建築設計和材料，例如從釘子、屋頂板到屋頂的空調裝置等眾多方面。

　　國際颶風研究中心預防措施、經濟與金融研究實驗室負責人沙希德-哈米德表示：“我們正在研究的最後結果不僅能輓救生命，還會減少財產損失，繼而降低保險費。”為展示這部模擬裝置的威力，這個科研小組專門建造了2個模型結構。每個試驗對象有花園涼棚一般大，而且被塗上學校的標志性顏色——藍色和金色。一個模型結構使用了安德魯颶風前的建築標準。另一個使用了安德魯後頒布的更高標準，把更硬的釘子、更厚的膠合板襯板、更重的屋面油氈、更厚的屋頂板和其他改進材料融合在一起。

　　這個8400馬力系統泵送的最大風速可達每小時160英里(約合256公里)。根據佛羅里達國家大學工程學院的計算，這相當於7650個吹風機同時運作所產生的風速。不出所料，根據安德魯颶風前建築標準建造的模型結構的屋頂板被最先摧毀，此時由風牆產生的風速只有每小時60英里(約合96公里)。風速到每小時130英里(約合208公里)時，根據安德魯後頒布的建築標準建造的模型結構的屋頂板也無法承受強風帶來的壓力。

水龍頭被放在風扇前方，目的是制造颶風所帶來的大雨和洪水效果。



　　由6個風扇組成的風牆可用於模仿較小的颶風。



　風牆被放在一個與眾不同的飛機庫中。研究人員希望它有助於設計經受住颶風打擊的建築。



　科研小組站在風牆前。佛羅里達國際大學國際颶風研究中心在安德魯颶風肆虐美國後成立。

　　數字風速表顯示每小時109公里(約合174公里)時，一半更厚屋頂板開始被陸續剝掉，此時相當於二級颶風。三級颶風時，根據安德魯颶風前建築標準建造的模型結構的屋頂失去一半用於防水的瀝青紙。到四級颶風，整個較薄膠合板襯板部分開始嚴重變形，接著瞬間飛了出去。

　　喬杜里表示，這個試驗確認了這些新建築標準的強度。顯然，兩個屋頂都遭到毀壞，但根據安德魯後頒布的建築標準建造的模型結構主要失去了屋頂板。更重的瀝青紙和更厚的膠合板依然留在原處，這些地方把颶風帶來的水擋在外面。這些水在颶風爆發時造成的破壞最大。

　　由於這些試驗規模較小，所以研究人員對現有屋頂板所能承受的風力表示懷疑。喬杜里表示：“顯然，每小時130英里的風速並不是指屋頂板所能承受每小時130英里的風力。這是我們設計風牆的目的。同時我們正對模型結構進行試驗。”他指出，即使再多的電腦分析也不能復制這套模擬器所產生的全面而真實的結果。它的最高風速可達每小時157英里(約合251公里)，幾乎趕上安德魯颶風的最高風速——根據估計有每小時170英里(約合272公里)。

　　第一個風牆原型由佛羅里達國際大學風工程研究小組的專家制造，2005年組裝完成。通過一個模擬橫向雨的噴水系統，這套只有2個風扇的車載設備可產生每小時120英里(約合192公里)的風速。

　　據估計，1992年8月24日爆發的風暴造成265億美元損失，但只有南邁阿密-戴德縣的一小部分地區出現最強陣風。風暴摧毀在損失中占很大分量的劣質建築，讓工程師、買房者和建築商明白一個道理，就是要更多了解可承受主要颶風打擊的住宅和寫字樓等建築。

　　佛羅里達國際大學國際颶風研究中心最初是在安德魯颶風後用來自邁阿密-戴德縣“我們要重建家園”活動的私人捐款組建而成。隨著州、國家和私人通過保險和屋頂業的大力支持，數年來該中心得到快速發展。除了建築和預防措施外，國際颶風研究中心還研究了颶風對社會和環境造成的不利影響。

　　佛羅里達國際大學公布的這個系統是風牆的第三個版本。它是改進2005年只有2個風扇的第一個原型和2007年擁有6個風扇的第二個版本的最終產物。那些由汽油發動機和汽船推進器獲取動力的設計可產生每小時120英里風速，這相當於三級颶風。研究人員借助它們測試了新的施工技術。

　　這個由12個風扇組成的系統威力更大，更復雜，是唯一可產生五級風的大學設備。一種附加的具有新功能的大轉盤可讓研究人員制造旋轉結構，更接近於一場颶風產生的變向風，21日並沒有被使用。喬杜里指出，雖然研究人員還在矯正這個系統，但佛羅里達國際大學已用它測試了一些新的有良好前景的建築設計。這所大學正希望為這項技術申請專利，同時找到一家公司進行研發。