Thiết kế nhà có thể chịu bão cấp 5

[goodidea]

Khi Florida liên tiếp trải qua bão mạnh, những ngôi nhà hình vòm và hình tròn đã vượt qua bài kiểm tra độ bền, cung cấp giải pháp hiệu quả để đối phó thời tiết cực đoan.


Một ngôi nhà hình tròn do Deltec xây dựng ở ven biển. Ảnh: Deltec

Năm 2018, bão Michael đi vào lịch sử, trở thành cơn bão cấp 5 đầu tiên đổ bộ vào khu vực đông bắc bang Florida. Cơn bão gây ra thiệt hại trên diện rộng, san bằng nhiều tòa nhà, và ảnh hưởng tới gần 50.000 công trình. Nhưng tại cộng đồng nhỏ trông ra vịnh tại bãi biển Mexico, Forida, một ngôi nhà hình vòm khác thường vẫn đứng vững, gần như không bị ảnh hưởng bởi sức gió 260 km/h. Ngôi nhà mang tên "Golden Eye" thuộc về Margaret Clayton, người thiết kế và xây dựng công trình vào năm 2015 với công ty Monolithic Domes.

Ngôi nhà của hàng xóm Clayton sụp đổ, khiến máy biến áp văng vào nhà cô và đâm vào tường. "Tất cả nhà cửa quanh chỗ tôi bị phá hủy hoặc không thể ở được", Clayton nói. Trong khi đó, Golden Eye vẫn nguyên vẹn.

Tại Mỹ, bão gây nhiều thương vong và thiệt hại hơn bất kỳ sự kiện thời tiết cực đoan nào khác. Từ năm 1980, có 363 thảm họa thời tiết tiêu tốn hàng tỷ USD và bão gây thiệt hại nặng nề nhất với tổng số tiền hơn 1,3 nghìn tỷ USD, chi phí trung bình là 22,8 tỷ USD mỗi sự kiện. Năm 2023, bão khiến 6.890 người thiệt mạng. Trong tình hình bão mạnh lên nhanh chóng do biến đổi khí hậu, thậm chí bão cấp một có thể gây thiệt hại nghiêm trọng, xây nhà chịu bão trở nên ngày càng quan trọng.

"Loại kiến trúc bền bỉ với khí hậu kết hợp giải pháp kỹ thuật đúng đắn có thể giúp cứu sống sinh mạng khi đối mặt thời tiết cực đoan", Landolf Rhode-Barbarigos, phó giáo sư ở khoa kỹ thuật dân dụng, kiến trúc và môi trường của Đại học Miami, cho biết. "Chúng ta cần khám phá cách xây dựng cấu trúc chịu biến đổi khí hậu do chúng ta biết có một số loại tốt hơn đối với môi trường nhất định".

Có vài công ty xây dựng hướng sự chú ý tới hình vòm và hình tròn. Đó là thiết kế mà công ty xây dựng Mỹ Deltec tập trung vào trong ba thập kỷ qua trong nỗ lực xây nhà chịu bão. Trong 5.500 ngôi nhà hình vòm và hình tròn mà công ty đã xây dựng, chỉ có một ngôi nhà bị thiệt hại do gió mạnh, theo dữ liệu của Deltec, còn lại vẫn vững vàng dù đối mặt vài cơn bão mạnh nhất trong lịch sử bao gồm Irma, Michael, Katrina, Dorian và gần đây nhất là Milton. Sự quan tâm đối với nhà hình vòm của công ty tăng lên trong những năm gần đây, theo chủ tịch Steve Linton của Deltec.

Hình tròn giúp ngôi nhà tăng tính khí động. Theo Linton, thiết kế hình tròn dẫn tới áp suất tích tụ ở mặt ngoài ngôi nhà ít hơn đáng kể. Thiết kế này cũng giúp ngôi nhà hấp thụ và phân bố năng lượng tốt hơn nhà truyền thống, bất kể hướng gió.

Hình vòm cũng có lợi thế do ngôi nhà không cản trở luồng gió xung quanh. "Một ngôi nhà thông thường với phần gờ giống chiếc hộp và mái phẳng tạo ra chướng ngại vật cản trở luồng gió. Khi xây nhà tròn, nó đón nhận ít lực tác động từ gió hơn", Rhode-Barbarigos giải thích. "Chúng không bị ảnh hưởng bởi gió mạnh mà chúng ta thường gặp trong bão".

Deltec cũng xây nhà bằng gỗ thông vàng Mỹ, vật liệu cứng hơn các loại gỗ sử dụng phổ biến khác như gỗ phỉ Douglas. Cấu trúc cũng được thiết kế chính xác và xây dựng tại nhà máy. Deltec đã xây nhà ở tất cả 50 bang của Mỹ và hơn 30 nước trên khắp thế giới.

Nhưng Deltec không phải công ty duy nhất xây nhà tròn. Công trình đầu tiên của Monolithic Dome được xây vào năm 1976 như nhà kho lưu trữ khoai tây ở Idaho. Hiện nay, nhà vòm được tìm thấy trên khắp thế giới, từ Bắc Cực tới vùng nhiệt đới. Những ngôi nhà của Monolithic Dome không xây từ gỗ mà bằng bê tông và thép, bắt đầu với dầm hình vành đai ở sàn công trình. Một lớp màng làm vải phủ PVC được gắn vào dầm hình vành đai và bơm phồng để định hình công trình. Bọt xốp polyfoam nổi tiếng với độ cứng và khả năng chống nước được phủ lên mặt trong màng, đồng thời phần gia cố bằng thép được gắn vào bề mặt bọt xốp, sau đó phun nhiều lớp bê tông gọi là shotcrete.

VietBF@sưu tập