Wijzigingen in bouwnormen na 9/11

Vóór 11 september 2001 waren de bouwvoorschriften in de Verenigde Staten gericht op structurele stabiliteit en routinematige brandveiligheid. Gebouwen zoals de twin towers in het World Trade Center werden als veilig beschouwd omdat ze bestand waren tegen orkaanwinden en zelfs de impact van een klein vliegtuig. Zij waren overbouwd om niet naar beneden te vallen. Een typische brand verspreidde zich niet verder dan een paar verdiepingen, dus wolkenkrabbers waren niet vereist om meerdere vluchtroutes te bieden voor een snelle evacuatie van het hele gebouw. Met minder trappen en dunne, lichtgewicht bouwmaterialen konden architecten slanke, elegante en verbazingwekkend hoge wolkenkrabbers ontwerpen.

Regels en voorschriften die goede en veilige constructie, brandveiligheid, sanitair, elektriciteit en energie schetsen, worden over het algemeen 'gecodificeerd', wat betekent dat ze wet worden. Deze codes worden regionaal en lokaal beheerd en gehandhaafd. In de Verenigde Staten "keuren" staten en plaatsen modelcodes goed - een reeks best practices voor het opstellen van normen die zijn opgesteld door een raad van onafhankelijke experts. De meeste staten nemen standaardcodes aan en passen deze aan, zoals de International Building Code

Op 1 januari 2003 keurde de staat New York de internationale bouwcodes goed, "... die op grote schaal in het hele land worden gebruikt, bieden een hoger niveau van consistentie en stellen ons in staat gelijke tred te houden met opkomende technologie in de snelle bouwsector van vandaag ", schrijft de NYS Division of Code Handhaving. Tot dan toe was de staat New York een van de weinige staten die hun eigen codes schreven en onderhielden, onafhankelijk van standaardmodelcodes.

Bouwcodes (bijv. Gebouwen, brand, elektrische codes) zijn wettelijk vastgelegd door individuele staten en plaatsen in de Verenigde Staten. Lokale bouwcodes, zoals de New York City Code, kunnen strenger zijn (d.w.z. strenger) dan staatscodes, maar lokale codes kunnen niet minder streng zijn dan staatscodes.

Bouwcodes in New York City bestaan ​​sindsdien de stad heette Nieuw Amsterdam in de 17e eeuw. Toen de eerste wolkenkrabbers aan het begin van de 20e eeuw werden gebouwd, was het de bouwcode die architecten dwong om te ontwerpen gebouwen die zonlicht op de straat zouden toelaten, daarom zijn veel van de oude wolkenkrabbers "getrapt", met rijen en uitsparingen aan de top. Bouwcodes zijn dynamische documenten - ze veranderen wanneer de omstandigheden veranderen.

Nadat twee vliegtuigen de tweelingtorens in New York City hadden geraakt en neergehaald, studeerden teams van architecten en ingenieurs waarom de torens van het World Trade Center vielen. De rapporten van de Federal Emergency Management Agency (FEMA), de National 9/11 Commission en de Het National Institute of Standards and Technology (NIST) heeft aanbevelingen gedaan voor manieren om toekomstige wolkenkrabbers te maken veiliger. Van 2005 tot 2008 verzamelde NIST hun bevindingen in een reeks rapporten, inclusief een studie van de ineenstorting van gebouw zeven op ground zero.

Het kantoorgebouw dat bekend staat als WTC 7 was een meer typische wolkenkrabber in New York City vergeleken met de superhoge dubbele torens die waren geraakt door stralen en vliegtuigbrandstof. Gebouw zeven stond nog bijna zeven uur nadat de nabijgelegen noordelijke toren instortte. Afbrokkelend om 17:20:52 uur ET na een lange dag van terreur, werd WTC 7 nooit aangevallen, maar stortte ook in. In zijn rapport beweert NIST dat de instorting van dit gebouw 'het eerste bekende geval was van de totale instorting van een hoog gebouw, voornamelijk als gevolg van branden. "Andere gebouwen in New York City hebben brand gehad, ook al werken hun sprinklersystemen niet, maar WTC 7 is de enige die ingestort. In feite vloog in 1945 een bommenwerper van de luchtmacht per ongeluk op een mistige ochtend het Empire State Building binnen en de in 1931 gebouwde wolkenkrabber stortte niet in.

NIST merkte op dat "de ineenstorting van WTC 7 het belang benadrukt van het ontwerpen van brandwerende constructies voor situaties waar geen sprinklers aanwezig zijn, doe niet werkt (bijv. als gevolg van losgekoppelde of verminderde watertoevoer), of wordt overweldigd. "De WTC 7 viel op 9/11 vanwege" een door brand veroorzaakte progressieve instorten... de verspreiding van lokale schade, als gevolg van een initiërende gebeurtenis... "Het gebouw voldeed aan de bouwvoorschriften van New York City van 1968 - voorschriften geschreven over dertig jaren vóór 9/11.

De leeftijd van een bouwcode doet er echter niet toe. Aan de zuidkant van de World Trade Center-site, een 23 verdiepingen tellende gotische wolkenkrabber ontworpen door Cass Gilbert is nooit ingestort, hoewel het op 9/11 zwaar beschadigd was. Het stalen frame van het gebouw uit 1907, gebouwd op West Street 90, werd versterkt met hittebestendig terracotta, tegels en beton.

New York City, dat op 9/11/01 de meest catastrofale verliezen leed, nam het voortouw bij het aannemen van wetgeving om levens te redden bij een nieuwe terroristische aanslag. In 2004 ondertekende burgemeester van New York, Michael Bloomburg, de lokale wet 26, die vereiste dat hoge gebouwen verbeterd moesten worden sproeisystemen, betere borden voor uitgangen, een extra trap en andere functies om mensen te helpen snel weg te gaan Spoedgevallen.

Nationaal kwam de verandering langzamer. Sommige mensen waren bang dat strengere wolkenkrabbers moeilijk, zo niet onmogelijk, zouden worden gemaakt door strengere bouwwetgeving. Ze vroegen zich af of architecten mooie, slanke wolkenkrabbers zouden kunnen ontwerpen met voldoende trappen of liften om aan de nieuwe veiligheidsvoorschriften te voldoen.

Critici stelden ook dat nieuwe, strengere veiligheidseisen de bouwkosten zouden verhogen. Op een gegeven moment de General Services Administration (GSA), een federale instantie die de overheid beheert eigendommen, geschat dat de kosten van het installeren van extra trappen opwegen tegen de veiligheid voordelen.

NIST was niet prescriptief in zijn aanbevelingen. In plaats daarvan moedigde NIST concurrerende oplossingen aan voor de problemen die het naar voren bracht en ondersteunde het openbare beleidsmakers om herziene normen en codes vast te stellen Tegen 2009, de druk op nieuwbouw normen wonnen en brachten ingrijpende wijzigingen aan in de International Building Code en de International Fire Code, die als basis dienen voor bouw- en brandvoorschriften in de hele Verenigde Staten Staten. De International Code Council (ICC) keur veranderingen om de drie jaar goed wanneer de codes worden bijgewerkt.

Enkele van de nieuwe veiligheidseisen voor gebouwen omvatten extra trappen en meer ruimte tussen trappen; sterkere muren in trappenhuizen en liftschachten; versterkte liften voor noodgevallen; strengere normen voor bouwmaterialen; betere brandwerendheid; back-up waterbronnen voor het sproeisysteem; glow-in-the-dark uitgangsborden; en radioversterkers voor noodcommunicatie.

In 1974 keurde de stad Los Angeles een verordening goed die helikopters vereiste bovenop alle commerciële hoogbouw. Brandweerlieden vonden het een goed idee. Ontwikkelaars en architecten voelden dat de flat-top-vereisten een creatieve skyline onderdrukten. In 2014 is de lokale regelgeving ingetrokken.

Architecten staan ​​voor moeilijke uitdagingen terwijl ze worstelen met meer veeleisende brand- en veiligheidscodes. In New York City, geschillen over het ontwerp van Vrijheidstoren werd legendarisch. Als het om veiligheidsredenen ging, was het oorspronkelijke concept van de architect Daniel Libeskind veranderde in een minder fantasievolle wolkenkrabber, ontworpen en vervolgens opnieuw ontworpen door architect David Childs.

Het definitieve ontwerp voor One World Trade Center loste veel klachten op. Nieuwe betonmaterialen en constructietechnieken hebben het mogelijk gemaakt om brandveiligheidsvoorzieningen op te nemen in open plattegronden en transparante glazen wanden. Toch zeggen sommige fans van het oorspronkelijke Freedom Tower-ontwerp dat Childs kunst heeft opgeofferd omwille van een onmogelijk te bereiken idee van veiligheid. Anderen zeggen de nieuwe 1 WTC is alles wat het zou moeten zijn.

Dus, wat is de toekomst voor wolkenkrabbers? Betekenen de nieuwe veiligheidswetten kortere, dikkere gebouwen? Absoluut niet. Voltooid in 2010, de Burj Khalifa in de Verenigde Arabische Emiraten verbroken wereldrecords voor bouwhoogte. Maar terwijl het maar liefst 2.728 voet (828 meter) stijgt, bevat de wolkenkrabber meerdere evacuaties liften, supersnelle liften, dikke betonwapening in de trappen en vele andere veiligheid Kenmerken.

Natuurlijk levert een gebouw zo hoog als Burj Khalifa andere problemen op. De onderhoudskosten zijn astronomisch en de eisen aan natuurlijke hulpbronnen extreem. Deze tekortkomingen wijzen op de echte uitdaging waar elke ontwerper voor staat.

One World Trade Center staat in de buurt van waar ooit de vernietigde tweelingtorens stonden, ter vervanging van kantoorruimte maar nooit in plaats van herinneringen - het National 9/11 Memorial is nu waar de twin towers stonden. Een aantal veiligheid, beveiliging en groen gebouw kenmerken zijn verwerkt in het ontwerp en de constructie van de nieuwe 1WTC, ontwerpdetails die mogelijk ontbraken in de oorspronkelijke gebouwen. Zo overtreffen veiligheidssystemen nu de eisen van de New York City Building Code; liften zijn ondergebracht in een beschermde centrale bouwkern; op elke verdieping bevinden zich beveiligde inzamelpunten voor huurders; een speciale trap voor brandweerlieden en extra brede druktrappen maken deel uit van het ontwerp; sprinklers, noodverhogers en communicatiesystemen zijn tegen beton beschermd; het gebouw is het meest ecologisch duurzame project van zijn omvang ter wereld en behaalt een LEED Gold-certificering; de energieprestaties van het gebouw overtreffen de codevereisten met 20 procent, koelsystemen gebruiken teruggewonnen regenwater en afvalstoom helpt elektriciteit op te wekken.

Het ontwerpen van gebouwen betekende altijd werken binnen regels. Naast brandcodes en veiligheidswetten, moet de moderne constructie voldoen aan gevestigde normen voor milieubescherming, energie-efficiëntie en universele toegankelijkheid. Lokale bestemmingsverordeningen leggen aanvullende beperkingen op die alles kunnen beïnvloeden, van verfkleuren tot bouwstijl. En natuurlijk beantwoorden succesvolle gebouwen natuurlijk ook aan de eisen van het landschap en de behoeften van de opdrachtgever en de gemeenschap.

Nu er nieuwe regels worden toegevoegd aan het toch al complexe web van voorschriften en beperkingen, doen architecten en ingenieurs wat ze altijd zo goed hebben gedaan: innoveren. Vraag naar de gebouw / brandcodes / normen in andere landen, en kijk naar de horizon voor de hoogste gebouwen ter wereld.

We bevinden ons in een nieuwe wereld en herdefiniëren wat haalbaar is.

1. Verhoog de structurele integriteit om progressieve instorting te voorkomen
2. Verbeter de brandbestendigheid, inclusief classificaties en testen van door spuiten aangebrachte materialen
3. Maak nieuwe methoden voor brandwerend ontwerp, inclusief burn-out zonder instorting
4. Verbeter actieve brandbeveiligingssystemen ("ontwerp, prestaties, betrouwbaarheid en redundantie") zoals sprinklers, alarmen, enz.
5. Verbeter de evacuatie en noodcommunicatieprocedures en het ontwerp
6. Verbeter de reactie op noodsituaties, inclusief commando en controle
7. Verbeter procedures en praktijken, inclusief code-compliance en documentatie
8. Opleiding en training ("voor brandbeveiligingsingenieurs, bouwtechnici, architecten en regelgevend en brandweerpersoneel")

• Nationaal instituut voor normen en technologie (NIST). Eindrapporten van het NIST World Trade Center Disaster Investigation. September 2005 tot november 2008. https://www.nist.gov/engineering-laboratory/final-reports-nist-world-trade-center-disaster-investigation
• Barbara A. Nadel, FAIA. "High-Rise Intl. Wijzigingen in bouwvoorschriften weerspiegelen lessen die zijn geleerd van 9/11. "Buildings.com, 6 november 2008. https://www.buildings.com/article-details/articleid/6719/title/high-rise-intl-building-code-changes-reflect-lessons-learned-from-9-11
• De havenautoriteit van New York en New Jersey. One World Trade Center Progress. http://www.panynj.gov/wtcprogress/index.html
• State Department of State van New York. Over de indeling van bouwnormen en codes. https://www.dos.ny.gov/dcea/About_DCEA.html
• Patrick Butler. 'Misschien was LA's' stomme 'helikopterplatform niet zo dom.' Los Angeles Times Op-Ed, 6 oktober 2014. http://www.latimes.com/opinion/op-ed/la-oe-butler-rooftop-helipads-fire-20141007-story.html