abri anti-tempête

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Contexte

Plus de la moitié des États-Unis se trouvent dans une large bande entre les Appalaches et les Rocheuses, communément appelée Tornado Alley. Il a plus d'activité de tornade que n'importe quelle autre région du monde. Le reste du pays n'est pas épargné; des tornades se sont produites dans chaque état.

Chaque année, les résidents des États-Unis passent plus de 3 milliards d'heures-personnes sous surveillance de tornades (alertes officielles émises dans les zones connaissant des conditions météorologiques extrêmes pouvant générer des tornades). Selon le Wind Engineering Research Center de la Texas Tech University, une tornade se forme en fait pendant plus de la moitié de ces veilles. En 1999, 13 États ont subi un total de 30 tornades mortelles causant 95 décès. Bien qu'il n'y ait eu aucune étude sur le nombre de vies sauvées par les abris anti-tempête, il est largement admis que les abris correctement construits sont très efficaces, non seulement dans les tornades - la plus violente des tempêtes de vent, avec des vents dépassant parfois 300 mph (485 km/h) -mais aussi dans les ouragans et autres phénomènes météorologiques violents.

Une famille qui souhaite avoir son propre abri anti-tempête a trois choix de base. Ils peuvent construire une maison en dôme monolithique (une structure en béton sans soudure) qui a l'air non conventionnelle mais qui est suffisamment solide pour résister aux vents tornades et aux impacts de débris. Alternativement, ils peuvent fortement renforcer une pièce ou un placard dans leur maison conventionnelle, produisant une « chambre sûre » (abri résidentiel). Au moins une entreprise vend un kit de panneaux en acier revêtu d'époxy à cet effet, et l'Agence fédérale de gestion des urgences (FEMA) propose des instructions gratuites pour une version en béton armé à faire soi-même dans son livre Prendre un abri de la tempête :Construire une pièce sûre à l'intérieur de votre maison.

Un troisième choix est pour la famille de construire un abri sous terre, sous sa maison ou à proximité. Ceux-ci peuvent être achetés sous forme d'unités préfabriquées et installés en quelques heures ou ils peuvent être construits sur mesure sur place. Les coûts des abris fabriqués commencent à moins de 3 000 $, l'installation s'ajoutant à environ 300 $ à 500 $. Les abris sur mesure peuvent être aussi vastes que souhaité; une entreprise qui construit des abris de survie pour les explosions nucléaires ainsi que les catastrophes naturelles suggère d'ajouter des équipements tels qu'une salle de billard, un bowling ou un stand de tir au pistolet. En général, cependant, les abris anti-tempête sont de petite taille - souvent environ 50 pi2 (4,6 m2) et environ 6 pi (1,8 m) de haut - et destinés à accueillir de six à 10 personnes pendant quelques heures seulement.

Historique

L'histoire des abris anti-tempête se chevauche avec celle des abris antiatomique conçus pour la protection contre la guerre nucléaire. Les menaces à la sécurité du territoire des États-Unis pendant la Seconde Guerre mondiale, l'incertitude de l'ère des armes nucléaires et la guerre froide entre le communisme et la démocratie se sont combinées pour lancer les premiers programmes de défense civile des États-Unis en 1949. En 1950, le Congrès a autorisé à la fois un système national d'abris anti-aériens et un effort de secours pour les victimes de catastrophes naturelles. Les gens ont été encouragés à construire des abris anti-aériens souterrains pour leurs familles et à les approvisionner en provisions de survie. Dans les zones sujettes aux tornades, ces abris servaient un double objectif.

En 1971, durant la présidence de Richard M. Nixon (1969-1974) et sa philosophie de la détente Un abri anti-tempête souterrain est une structure en béton moulé qui est enterrée dans le sol et utilisée comme abri de protection contre les tornades . (coexistence pacifique avec les gouvernements communistes), l'objectif des programmes de défense civile soutenus par le gouvernement est passé des attaques militaires aux catastrophes naturelles. Après un bref revirement au cours de la présidence de Gerald Ford (1974-1977), l'accent est revenu à la protection contre les catastrophes naturelles et les accidents en temps de paix comme celui de la centrale nucléaire de Three Mile Island en 1979. Après la dévastation généralisée de l'ouragan Hugo et le tremblement de terre de Loma Prieta en Californie en 1989 et l'ouragan Andrew en 1992, la mission de la FEMA s'est élargie des secours en cas de catastrophe et de la reconstruction à la prévention des pertes. En accord avec cette philosophie, le gouvernement fédéral offre maintenant des incitatifs financiers aux propriétaires qui construisent des abris anti-tempête en résidence ou souterrains.

Matières premières

Les salles sécurisées sont construites en panneaux d'acier ou en béton armé. Les abris anti-tempête souterrains construits sur place sont généralement en béton armé. Les abris souterrains préfabriqués sont fabriqués à partir de divers matériaux, notamment des ponceaux en acier ondulé, des plaques d'acier (peut-être galvanisées ou revêtues d'époxyde), de la fibre de verre renforcée, du polyéthylène haute densité et du béton armé de barres d'armature (tiges d'acier) ou de fibre (fibres fines de polypropylène réparties uniformément à travers le béton humide).

Les portes ou les trappes des abris sont généralement fabriquées en acier, en fibre de verre ou en contreplaqué ou en aluminium plaqué d'acier. Les escaliers ou les échelles des abris souterrains peuvent être en bois, en aluminium, en acier ou en fibre de verre. L'acier inoxydable et le zinc sont utilisés pour d'autres articles de quincaillerie comme les boulons et les chaînes d'ancre.

Conception

Les abris souterrains se présentent sous diverses formes, notamment des sphères, des dômes, des tubes horizontaux et des boîtes rectangulaires. La plupart des fabricants proposent leurs propres conceptions brevetées, dont certaines sont disponibles en plusieurs tailles. Ils sont généralement équipés de lampes à piles, de bancs muraux et d'une échelle ou d'un escalier. Certains fabricants proposent des accessoires en option comme des toilettes chimiques, des tapis intérieurs-extérieurs, une prise téléphonique et une radio à bande météo.

Afin de minimiser le risque que les occupants soient piégés par des débris recouvrant la porte, certains abris sont équipés d'un vérin hydraulique ou à vis pour forcer l'ouverture de la porte. D'autres modèles comportent une deuxième trappe de sortie de secours à l'extrémité de la chambre opposée à l'entrée.

Les chambres sécurisées sont facilement accessibles aux personnes handicapées. La plupart des abris souterrains ne sont pas conçus pour l'accès aux personnes à mobilité réduite, mais quelques fabricants proposent des modèles qui le sont. La version à entrée horizontale de Canton Enterprises, par exemple, peut être encastrée dans une colline, ou elle peut être installée au niveau du sol et avoir de la terre battue autour de ses murs.

Le processus de fabrication

La description suivante est représentative du procédé de fabrication d'un abri anti-tempête préfabriqué en béton armé. Certains détails peuvent varier selon les fabricants.

La plus ancienne photographie connue d'une tornade observée le 28 août 1884, près de Howard, Dakota du Sud.

Une tornade est une colonne d'air en rotation rapide formée lors d'orages violents. La colonne tournante, ou vortex, se forme à l'intérieur du nuage d'orage puis descend en spirale jusqu'à ce qu'elle touche le sol. Bien qu'une tornade ne soit pas aussi grosse qu'un orage, elle peut causer des dommages extrêmes car elle regroupe des vitesses de vent très élevées dans une zone compacte. On sait que les tornades brisent des bâtiments, enfoncent des pailles dans du bois massif, soulèvent des locomotives de leurs rails et retirent l'eau des petits ruisseaux. En moyenne, 800 tornades frappent les États-Unis chaque année. D'après les statistiques tenues depuis 1953, le Texas, l'Oklahoma et le Kansas sont les trois principaux États tornades. Les tornades sont responsables d'environ 80 décès, 1 500 blessés et des millions de dollars de dommages matériels chaque année. Bien qu'il soit encore impossible de prédire exactement quand et où les tornades frapperont, des progrès ont été réalisés dans la prévision du développement des tornades et la détection des tornades avec le radar Doppler.

Construction coque

• 1 Des moules en acier sont utilisés pour couler les parties supérieure et inférieure de l'abri. Les murs ont une épaisseur de 3 à 4 pouces (7,5 à 10 cm), tandis que les planchers et les plafonds ont une épaisseur de 5 à 6 pouces (13 à 15 cm).
• 2 Des renforts métalliques sont placés dans chaque moule. Par exemple, un fabricant utilise des barres d'armature en acier de 0,5 po (1,3 cm) de diamètre placées à 12 po (30 cm) d'espacement.
• 3 Le béton est coulé dans le moule. Le moule est vibré pour minimiser les bulles d'air.
• 4 Lorsque le béton a pris, la coque est retirée du moule et inspectée pour déceler les défauts.
• 5 Les moitiés supérieure et inférieure de la coque sont jointes. Leurs bords sont conçus pour s'emboîter et un scellant au goudron ou un mastic imperméable est appliqué avant d'assembler les deux pièces. Des sangles en acier sont placées sur les coutures et boulonnées en place pour renforcer le joint.
• 6 marches ou une échelle sont installées. La porte est montée à l'aide de plusieurs charnières, d'une charnière à piano ou d'un cadre qui permet à la porte de s'ouvrir et de se fermer. Une ou deux bouches d'aération sont installées. Chacun se compose d'un tuyau vertical surmonté d'une éolienne ou d'un coude de 180° recouvert d'un écran.

Installation

La procédure d'installation est similaire pour tous les types d'abris enterrés. La description suivante y mentionne les raffinements nécessaires pour chaque type.

• 7 A tractopelle est utilisé pour creuser un trou pour l'abri. Un ouvrier avec une pelle finit le trou à la main, nivelant le fond et dégageant les coins. Le trou doit être environ 2 pi (61 cm) plus grand que l'abri dans chaque dimension.
• 8 La pelle rétrocaveuse ou une dépanneuse équipée d'une grue est utilisée pour soulever l'abri et l'abaisser dans le trou. Certains abris sont équipés d'accessoires que le dispositif de levage peut saisir. D'autres sont soulevés par des chaînes attachées à des supports à l'extérieur de l'abri ou par une paire de sangles en nylon enroulées verticalement autour de l'abri.
• 9 Un abri préfabriqué en béton armé pèse au moins 12 000 lb (5 500 kg). Les plus petites tailles d'abris en acier et en fibre de verre pèsent respectivement environ 3 500 lb (1 600 kg) et 1 400 lb (640 kg). Parce qu'ils pourraient flotter si le sol devenait saturé, les abris en acier et en fibre de verre doivent être ancrés lors de l'installation. Cela se fait généralement en les boulonnant ou en les enchaînant à des supports encastrés dans une fondation en béton. Certains fabricants recommandent également de couler du béton autour des murs de l'abri.
• 10 Si le béton n'est pas coulé autour de l'abri, le sol excavé du site d'installation est généralement utilisé pour remblayer le vide restant autour de l'abri. Si l'abri est également destiné à fonctionner comme un abri anti-bombes, le remblayage est constitué de gravier ou de pierre concassée.
• 11 Certains abris souterrains sont installés avec leurs sommets au niveau du sol, mais la plupart sont conçus pour être recouverts de 2-3 pi (61-91 cm) de terre. La surface peut ensuite être plantée d'herbe ou recouverte d'une terrasse.

Contrôle qualité

La FEMA fonde ses normes d'acceptabilité pour les abris anti-tempête sur des recherches menées au Wind Engineering Research Center. Depuis 1970, le centre étudie les dommages causés par 100 tempêtes de vent et tornades. Il a constaté que la plus grande menace pour les personnes est les débris volants qui peuvent pénétrer dans les fenêtres, les murs et les toits des bâtiments, frappant de force les occupants. Les conceptions d'abris peuvent être testées dans le laboratoire du centre pour déterminer leur capacité à résister à l'impact d'une section de 15 lb (6,8 kg) de bois de 2 x 4 po (5 x 10 cm) tirée par un canon à air comprimé à des vitesses de 100 mph (160 km/h) pour les murs et les portes ou 67 mph (120 km/h) pour les toits. Un abri acceptable par la FEMA doit également être capable de résister à des vents de 250 mph (400 km/h) ; très peu de tornades dépassent cette vitesse du vent.

En plus des tests standards, certains fabricants vantent la capacité de leur produit à résister à des essais un peu plus créatifs. Par exemple, l'un annonce que son abri a résisté à l'impact d'une fourgonnette, et un autre rapporte que son unité a arrêté une balle de calibre 38. Dans le cadre de son inspection de chaque abri produit, un fabricant remplit d'eau la coque terminée pour vérifier son étanchéité.

Le futur

Les abris anti-tempête sont généralement faits de béton ou d'acier, mais les récents développements technologiques ont montré que la fibre de verre devient très populaire. Les abris plus anciens ont tendance à rouiller ou à se corroder après plusieurs décennies d'exposition aux pires éléments. La moisissure est également un facteur important dans les abris souterrains. La fibre de verre est résistante à la moisissure et généralement garantie de ne pas rouiller ou se corroder. Des avancées ont également été réalisées avec de nouveaux modèles en acier et en béton. De nombreuses entreprises vendent des garanties avec leurs abris en promettant qu'ils ne fuiront pas, ne rouilleront pas et ne flotteront pas.