碳纖維材料(混凝土布)建筑可對抗龍卷風(fēng)
龍卷風(fēng)上周襲擊了美國密蘇里州喬普林市,造成重大的人員傷亡,導(dǎo)致大量房屋倒塌。這些倒塌房屋由木頭、鋼筋和混凝土制成,建造技術(shù)已經(jīng)有100年左右的歷史了??茖W(xué)家們認(rèn)為,使用碳纖維、混凝土布和凱夫拉等材料建造的房子會更加堅(jiān)固,足以對抗包括龍卷風(fēng)在內(nèi)的極端天氣。
凱夫拉、鋼絲網(wǎng)和碳纖維都擁有木頭和混凝土等傳統(tǒng)建材無法匹敵的柔韌性。與現(xiàn)在很多非常堅(jiān)固的房子相比,使用這些材料制成的房子發(fā)生倒塌的幾率要低很多。據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站5月24日報道,主要介紹高級材料的新書《設(shè)計未來》的作者布拉德利·奎因表示,有一種新的建筑學(xué)派,正致力于設(shè)計更加柔韌的、順應(yīng)自然而不是和自然相對抗的建筑。
碳纖維長期被用來制造自行車或眼鏡等小型物品,而實(shí)際上,碳纖維也可以“化身”為堅(jiān)韌的建筑材料,制造出堅(jiān)固又耐用的房子??虮硎?,碳纖維具有不可思議的堅(jiān)硬度和柔韌性,能經(jīng)受地震,比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更能經(jīng)受龍卷風(fēng)的“考驗(yàn)”。
廣泛應(yīng)用于防彈背心中的材料凱夫拉由美國杜邦公司上世紀(jì)60年代研制而成,具有密度低、強(qiáng)度高、韌性好、耐高溫、易于加工和成型等特點(diǎn)。凱夫拉材料可以讓人和房子遠(yuǎn)離龍卷風(fēng)襲擊過程中卷來的殘?jiān)槠?,充?dāng)受災(zāi)民眾的“保護(hù)傘”。奎因表示,現(xiàn)在,科學(xué)家們已經(jīng)使用杜邦公司研制的凱夫拉材料,建造了一種“杜邦暴風(fēng)屋”,它看起來像一個由鋼絲網(wǎng)和凱夫拉材料制成的帳篷,可以將其從內(nèi)部直立起來,讓人遠(yuǎn)離所有四處飛散的殘?jiān)槠?/FONT>
然而,利用碳纖維和凱夫拉這些未來材料和全新的建筑理念,房屋的建造成本可能非常高?,F(xiàn)在,對于美國喬普林市的很多受災(zāi)民眾來說,由混凝土布建造的房子才能更好地緩解燃眉之急。
混凝土布是一種特殊的浸染纖維,當(dāng)向其中添加水時,能變成脊柱狀的隆起,因此,可以使用混凝土布來建造加固型的防護(hù)棚?;炷敛嫉脑O(shè)計初衷是建造軍事基地,其工作原理和石膏繃帶一樣,當(dāng)朝其噴水時,會發(fā)生一個化學(xué)反應(yīng),干燥一點(diǎn)后,會出現(xiàn)一個非常堅(jiān)固的建筑結(jié)構(gòu),足以對抗任何極端氣候。奎因表示,混凝土布很容易制造、便于處理而且造價便宜,足以成為沒有防風(fēng)地窖受災(zāi)民眾的“庇護(hù)所”。
奎因表示,一個更加激進(jìn)的建筑學(xué)派的想法甚至更加大膽,他們設(shè)計出了一種名為“地下大樓”(與摩天大樓相對)的建筑,該建筑就是被建造在地下,以免受龍卷風(fēng)經(jīng)過的“池魚之殃”。
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