Come l'11 / 9 ha cambiato gli standard di costruzione e sicurezza

Prima dell'11 settembre 2001, i codici di costruzione negli Stati Uniti si concentravano sulla stabilità strutturale e sulla normale sicurezza antincendio. Edifici come le torri gemelle del World Trade Center erano considerati sicuri perché potevano resistere ai venti di uragano e persino all'impatto di un piccolo aereo. Li avevamo over-built non cadere. Un incendio tipico non si diffuse oltre alcuni piani, quindi i grattacieli non erano tenuti a fornire più vie di fuga per l'evacuazione rapida dell'intero edificio. Utilizzando meno scale e materiali di costruzione sottili e leggeri, gli architetti hanno potuto progettare grattacieli che fossero sottili, eleganti e incredibilmente alti.

Informazioni sui codici di costruzione

Norme e regolamenti che delineano una buona e sicura costruzione, sicurezza antincendio, idraulica, elettrica ed energia sono generalmente "codificati", il che significa che diventano legge. Questi codici sono amministrati e applicati a livello regionale e locale. In tutti gli Stati Uniti, gli stati e le località "adottano" codici modello - un insieme di migliori pratiche per la costruzione di standard che sono stati creati da un consiglio di esperti indipendenti. La maggior parte degli stati adotta e modifica codici standard, come il Codice internazionale dell'edilizia^® (IBC) e il Codice internazionale antincendio.^®

Il 1 ° gennaio 2003, lo Stato di New York ha adottato i Codici di costruzione internazionali, "... che sono ampiamente utilizzati in tutto il paese, forniscono un maggiore livello di coerenza e ci consentono di tenere il passo con la tecnologia emergente nel settore delle costruzioni frenetico di oggi", scrive il Divisione di applicazione del codice della NYS. Fino ad allora, lo Stato di New York era uno dei pochi stati che ha scritto e mantenuto i propri codici, indipendentemente dai codici modello standard.

I codici di costruzione (ad es. Edifici, incendi, codici elettrici) sono legiferati dai singoli stati e località negli Stati Uniti. I codici di costruzione locali, come il codice di New York City, possono essere più rigorosi (ovvero più severi) dei codici di stato, ma i codici locali non possono essere meno rigorosi dei codici di stato.

I codici di costruzione a New York City esistono da quando la città fu chiamata New Amsterdam nel 17 ° secolo. Quando i primi grattacieli furono costruiti alla fine del 20 ° secolo, fu il codice di costruzione che costrinse gli architetti a progettare edifici che avrebbero permesso alla luce del sole sulla strada, motivo per cui molti dei vecchi grattacieli sono "calpestati", con livelli e ritagli nella parte superiore. I codici di costruzione sono documenti dinamici: cambiano quando cambiano le circostanze.

Dopo l'11 settembre 2001

Dopo che due aerei hanno colpito e abbattuto le torri gemelle di New York City, team di architetti e ingegneri hanno studiato il motivo per cui sono cadute le torri del World Trade Center. I rapporti pubblicati dalla Federal Emergency Management Agency (FEMA), dalla National 9/11 Commission e dal National Institute of Standards and Technology (NIST) includevano raccomandazioni su come rendere più sicuri i futuri grattacieli. Dal 2005 al 2008 il NIST ha compilato i risultati in una serie di rapporti, tra cui uno studio sul crollo dell'edificio sette al ground zero.

L'edificio per uffici noto come WTC 7 era un grattacielo più tipico di New York City rispetto alle torri gemelle super alte che erano state colpite da jet e jet fuel. L'edificio sette rimase in piedi per quasi altre sette ore dopo il crollo della vicina torre nord. Sbriciolandosi alle 17:20:52 ET dopo una lunga giornata di terrore, il WTC 7 non è mai stato attaccato, ma anche esso è crollato. Nel suo rapporto, il NIST afferma che il crollo di questo edificio "è stato il primo esempio noto del crollo totale di un edificio alto dovuto principalmente agli incendi". Altri edifici a New York City hanno avuto incendi, anche se i loro sistemi di irrigazione non hanno funzionato, tuttavia il WTC 7 è l'unico ad essere crollato. In effetti, nel 1945 e un bombardiere dell'Air Force volò accidentalmente nell'Empire State Building una mattina nebbiosa, e il grattacielo costruito nel 1931 non crollò.

Il NIST ha osservato che "il crollo del WTC 7 evidenzia l'importanza di progettare strutture resistenti al fuoco per le situazioni in cui gli sprinkler non sono presenti, non funzionano (ad es. A causa della disconnessione o della ridotta fornitura di acqua) o sono sopraffatti". Il WTC 7 cadde l'11 / 9 a causa di "un progressivo collasso provocato dal fuoco ... la diffusione del danno locale, da un evento iniziale ..." L'edificio incontrò i codici di costruzione di New York del 1968 - regolamenti scritti più di trenta anni prima del 9 / 11.

Tuttavia, l'età di un codice di costruzione non dovrebbe avere importanza. All'estremità meridionale del sito del World Trade Center, un grattacielo gotico di 23 piani progettato da Cass Gilbert non è mai crollato, sebbene sia stato gravemente danneggiato l'11 settembre. La struttura in acciaio dell'edificio del 1907, costruito a 90 West Street, fu rinforzata con terracotta, piastrelle e cemento resistenti al calore.

New York City, che ha subito le perdite più catastrofiche l'11 / 9/01, ha preso il comando approvando la legislazione per salvare vite umane in caso di un altro attacco terroristico. Nel 2004, il sindaco di New York Michael Bloomburg ha firmato la legge locale 26, che imponeva edifici alti per incorporare sistemi di irrigazione migliorati, segnali di uscita migliori, una scala aggiuntiva e altre caratteristiche per aiutare le persone a uscire rapidamente durante le emergenze.

A livello nazionale, il cambiamento è arrivato più lentamente. Alcune persone temono che leggi più esigenti sul codice edilizio renderebbero difficile, se non impossibile, costruire grattacieli da record. Si chiedevano se gli architetti sarebbero stati in grado di progettare grattacieli belli e sottili con abbastanza scale o ascensori per soddisfare le nuove norme di sicurezza.

I critici hanno anche affermato che nuovi requisiti di sicurezza più rigidi aumenterebbero i costi di costruzione. A un certo punto la General Services Administration (GSA), un'agenzia federale che gestisce le proprietà del governo, ha stimato che le spese per l'installazione di scale aggiuntive supererebbero i benefici per la sicurezza.

Aprile 2005 Presentazione a cura del capo investigatore Shyam Sunder, NIST. Stephen Chernin / Getty Images (ritagliata)

Modifiche al codice di costruzione

Il NIST non era prescrittivo nelle sue raccomandazioni. Al contrario, il NIST ha incoraggiato soluzioni competitive ai problemi sollevati e ha supportato i responsabili delle politiche pubbliche nell'adottare standard e codici rivisti. Entro il 2009, la spinta verso nuovi standard di costruzione ha vinto, apportando cambiamenti radicali al Codice internazionale dell'edilizia e al Codice internazionale antincendio, che servono la base per i regolamenti edilizi e antincendio negli Stati Uniti. L'International Code Council (ICC) approva le modifiche ogni tre anni quando i codici vengono aggiornati.

Alcuni dei nuovi requisiti di sicurezza per gli edifici includevano scale aggiuntive e più spazio tra le scale; pareti più forti nelle trombe delle scale e nei pozzi degli ascensori; elevatori rinforzati per uso di emergenza; norme più rigorose per i materiali da costruzione; migliore resistenza al fuoco; fonti d'acqua di riserva per il sistema antincendio; segnali di uscita bagliore nel buio; e amplificatori radio per comunicazioni di emergenza.

La fine dell'eleganza?

Nel 1974, la città di Los Angeles approvò un'ordinanza che imponeva eliporti in cima a tutti i grattacieli commerciali. I pompieri hanno pensato che fosse una buona idea. Gli sviluppatori e gli architetti hanno ritenuto che i requisiti del flat-top hanno soffocato uno skyline creativo. Nel 2014 il regolamento locale è stato annullato.

Gli architetti affrontano sfide difficili mentre affrontano codici antincendio e di sicurezza più impegnativi. A New York City, controversie sul design di Torre della Libertà divenne leggendario. Man mano che crescevano i problemi di sicurezza, il concetto originale proposto dall'architetto Daniel Libeskind si trasformò in un grattacielo meno fantasioso progettato e poi riprogettato dall'architetto David Childs.

Il progetto finale di One World Trade Center ha risolto molti reclami. Nuovi materiali concreti e tecniche di costruzione hanno permesso di integrare le caratteristiche di sicurezza antincendio con planimetrie aperte e pareti in vetro trasparente. Tuttavia, alcuni fan del design originale della Freedom Tower affermano che Childs ha sacrificato l'arte per amore di una nozione di sicurezza impossibile da raggiungere. Altri dicono che il nuovo 1 WTC è tutto ciò che dovrebbe essere.

La nuova normalità: architettura, sicurezza e sostenibilità

Allora, qual è il futuro dei grattacieli? Le nuove leggi sulla sicurezza significano edifici più corti e più grassi? Assolutamente no. Completato nel 2010, il Burj Khalifa negli Emirati Arabi Uniti ha infranto i record mondiali per altezza degli edifici. Tuttavia, mentre si erge su un enorme 2828 piedi (828 metri), il grattacielo incorpora più ascensori di evacuazione, elevatori ad altissima velocità, spesso rinforzo in cemento nelle scale e molte altre caratteristiche di sicurezza.

Certo, un edificio alto come Burj Khalifa pone altri problemi. I costi di manutenzione sono astronomici e le richieste di risorse naturali estreme. Queste carenze evidenziano la vera sfida che ogni progettista deve affrontare.

Un World Trade Center si trova vicino al punto in cui sorgevano le torri gemelle distrutte, sostituendo lo spazio degli uffici ma senza mai sostituire i ricordi: il Memoriale per l'11 settembre è ora dove si trovavano le torri gemelle. Numerose funzioni di sicurezza, protezione e bioedilizia sono state incorporate nella progettazione e nella costruzione del nuovo 1WTC, dettagli di progettazione che potrebbero mancare negli edifici originali. Ad esempio, i sistemi di sicurezza ora superano i requisiti del Codice edilizio di New York City; gli ascensori sono alloggiati in un nucleo centrale protetto; i punti di raccolta degli inquilini protetti si trovano su ogni piano; una scala dedicata per i vigili del fuoco e scale pressurizzate extra-larghe fanno parte del progetto; gli irrigatori, i riser di emergenza e i sistemi di comunicazione sono protetti dal calcestruzzo; l'edificio è il progetto più sostenibile dal punto di vista ambientale delle sue dimensioni al mondo, conseguendo una certificazione LEED Gold; le prestazioni energetiche dell'edificio superano del 20% i requisiti di codice, i sistemi di raffreddamento utilizzano acqua piovana rigenerata e il vapore di scarico aiuta a generare elettricità.

La linea di fondo

Progettare edifici ha sempre significato lavorare nel rispetto delle regole. Oltre ai codici antincendio e alle leggi sulla sicurezza, la costruzione moderna deve soddisfare gli standard stabiliti per la protezione ambientale, l'efficienza energetica e l'accessibilità universale. Le ordinanze di zonizzazione locali impongono ulteriori restrizioni che possono influire su qualsiasi aspetto, dai colori della vernice allo stile architettonico. E poi, naturalmente, gli edifici di successo rispondono anche alle esigenze del paesaggio e alle esigenze del cliente e della comunità.

Con l'aggiunta di nuove regole alla già complessa rete di regolamenti e restrizioni, architetti e ingegneri stanno facendo ciò che hanno sempre fatto così bene: innovare. Chiedi informazioni sugli edifici / codici antincendio / standard in altri paesi e osserva l'orizzonte per gli edifici più alti del mondo.

Siamo in un nuovo mondo, ridefinendo ciò che è fattibile.

Riepilogo: 8 aree di modifica necessarie - Raccomandazioni NIST

1. Aumentare l'integrità strutturale per prevenire il collasso progressivo
2. Migliorare la resistenza al fuoco, comprese le classificazioni e le prove dei materiali applicati a spruzzo
3. Crea nuovi metodi per la progettazione ignifuga, incluso il burnout senza collasso
4. Migliorare i sistemi di protezione antincendio attivi ("progettazione, prestazioni, affidabilità e ridondanza") come irrigatori, allarmi, ecc..
5. Migliorare l'evacuazione degli edifici e le procedure e la progettazione della comunicazione di emergenza
6. Migliora la risposta alle emergenze, inclusi comando e controllo
7. Migliorare le procedure e le pratiche, compresa la conformità e la documentazione del codice
8. Istruzione e formazione ("per ingegneri della protezione antincendio, ingegneri strutturali, architetti e personale addetto alla regolamentazione e ai vigili del fuoco degli edifici")

fonti

• National Institute of Standards and Technology (NIST). Rapporti finali del NIST World Trade Center Disaster Investigation. Da settembre 2005 a novembre 2008. https://www.nist.gov/engineering-laboratory/final-reports-nist-world-trade-center-disaster-investigation
• Barbara A. Nadel, FAIA. "Le modifiche al codice di costruzione dell'International High Rise riflettono le lezioni apprese dall'11 / 9." Buildings.com, 6 novembre 2008. https://www.buildings.com/article-details/articleid/6719/title/high-rise-intl-building-code-changes-reflect-lessons-learned-from-9 -11
• L'autorità portuale di New York e New Jersey. Progressi di One World Trade Center. http://www.panynj.gov/wtcprogress/index.html
• Dipartimento di Stato dello Stato di New York. Informazioni sulla divisione di standard e codici di costruzione. https://www.dos.ny.gov/dcea/About_DCEA.html
• Patrick Butler. "Forse la 'stupida' regola dell'eliporto di L.A. non era così stupida." Los Angeles Times Op-Ed, 6 ottobre 2014. http://www.latimes.com/opinion/op-ed/la-oe-butler-rooftop-helipads-fire-20141007-story.html