
在美国佛罗里达州海滨城市迈阿密有一所著名的公立大学,这就是被誉为“世界上唯一可根据需要召唤飓风的地方”的佛罗里达国际大学(Florida International University,以下简称FIU)。

作为全美第4大公立大学、78所R1类研究型大学之一,FIU不仅被US News评为“最好的全球性大学”之一,还被卡内基基金会评为建校历史短、综合排名上升最快的大学之一。
近年来,凭借在学术和科研领域的不断进步,FIU在世界范围内享有的学术声誉越来越高。其中,世界上独一无二的飓风实验室——FIU Wall of Wind(“风墙”)——更是使FIU名声大噪!

众所周知,飓风是美国最常遇到的自然灾害之一。在安德鲁飓风(登陆美国的第三大飓风,造成27人死亡,近8万人背井离乡)肆虐美国后,FIU第一时间着手成立了国际飓风研究中心。之后,为了研究风暴系统对房屋带来的破坏性影响,并为建造抵御飓风的房屋提供新办法,FIU国际飓风研究中心又投资800万美元研发设计出了一个配备12台巨大涡轮的“风墙”。

据介绍,FIU“风墙”配备的12台直径6英尺(约合1.8米)的巨大涡轮每分钟可产生8.5万立方米的空气,相当于8000台电风扇同时工作的结果。换句话说,FIU“风墙”最高可产生时速256公里的飓风,相当于5级飓风的风力,而“风墙”配备的照相机和传感器则可以记录包括屋顶抗压能力在内的多种数据。因此,FIU被誉为“世界上唯一可根据需要召唤飓风的地方”!
提及FIU“风墙”的诞生,FIU国际飓风研究中心风工程研究部门负责人阿林达姆-乔杜里表示:“从某种程度上说,这套设备是安德鲁飓风的产物。我们在受控环境中可制造一种非常接近安德鲁的飓风,所以通过它可帮助我们地区以及美国和世界各地所有位于飓风路径上的地区减轻破坏程度。”而FIU国际飓风研究中心预防措施、经济与金融研究实验室负责人沙希德-哈米德则表示,“我们正在研究的最后结果不仅能挽救生命,还会减少财产损失,继而降低保险费。”

当谈到FIU“风墙”的超强实力时,FIU土木与海洋工程学助理教授、FIU“风墙”项目负责人Forrest Masters自豪地说:“我们要通过这个实验来预测飓风在现实中对房屋有多大的冲击力,同时这个飓风模拟器也能测试房屋的改进以及一些新的建筑形式在预防飓风方面的能力。当这个项目刚启动时,我们把这个实验带到飓风中进行,现在我们把飓风带回了实验室。”
早在2012年8月24日,FIU国际飓风研究中心就进行了第一次飓风模拟测试。当时,为了展示这部“风墙”模拟装置的威力,FIU国际飓风研究中心还专门建造了2个花园凉棚一般大的屋顶模型结构,并涂上了FIU的标志性颜色——蓝色和金色。

为了通过试验改进在安德鲁飓风猛烈袭击中惨遭失败的建筑设计和材料(例如从钉子、屋顶板到屋顶的空调装置等众多方面),研究人员在建造屋顶模型结构时特意采用了两种不同的标准。其中,一个模型结构使用了安德鲁飓风前的建筑标准;另一个则使用了安德鲁飓风后颁布的更高标准,把更硬的钉子、更厚的胶合板衬板、更重的屋面油毡、更厚的屋顶板和其他改进材料融合在一起。
同时,为了尽最大程度还原飓风所带来的大雨和洪水效果,研究人员还在涡轮前方安置了大量的水龙头。

果然,试验结果不出研究人员所料:当风墙产生的风速只有每小时60英里(约合96公里/时)时,根据安德鲁飓风前建筑标准建造的屋顶模型结构的屋顶板被最先摧毁,而根据安德鲁飓风后颁布的建筑标准建造的屋顶模型结构的屋顶板则安然无恙;但是,当风速达到每小时130英里(约合208公里)时,根据安德鲁飓风后颁布的建筑标准建造的屋顶模型结构的屋顶板也无法承受强风带来的压力。

FIU国际飓风研究中心的研究成果最终为佛罗里达州的建筑设计规范和方法提供了重要依据,为美国对抗飓风做出了巨大贡献。2017年,佛罗里达州颁布了新的佛州建筑规范。按照该建筑规范的标准,新建的房子抗风能力都是按抗5级飓风规范设计的,并且越新建的建筑,抗风能力就越强!


