在模态形象。

加州野火在本季节早期就开始打破现有记录。截至10月初,该州历史上最大的6起火灾中有5起发生,烧毁面积超过400万英亩——已经是往年的两倍。加州有史以来规模最大的火灾是发生在北部沿海山脉的“August Complex Fire”,它已经烧毁了超过100万英亩的土地,目前仅部分得到控制。大型火灾还肆虐了俄勒冈州、华盛顿州和其他西部州的大片地区。在此之前的三年里,也曾发生过灾难性的野火,2018年的“营火”(Camp Fire)仍然保持着全州范围内人员伤亡和建筑损失的毁灭性记录,造成85人死亡,1.88万座建筑被毁,包括天堂镇(Paradise)。相互关联的连锁因素,其中包括严重干旱;强烈干燥、热风;平均气温上升;而累积的森林管理实践使得这样的火灾变得越来越极端和普遍。“当火灾从森林地区蔓延到有人居住的社区时,”研究建筑材料和结构在此类事件中如何发生的专家斯蒂芬·夸尔斯(Stephen Quarles)说,“就会有更多的人睁开眼睛并注意到这一点。”

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•耐火性

这些事件更频繁地、更具破坏性地穿越到郊区和荒野交汇的野地城市界面(WUI),原因之一是越来越多的人迁移到这些火灾危险区。根据美国林务局的数据,从1990年到2010年,全国范围内WUI的家庭数量激增了41%,从3080万户增加到4340万户,帮助救火。这种趋势还在继续,原因是城市的高房价和回归自然的愿望。

与此同时,人类消费化石燃料导致的温室气体累积,已经导致美国西部变得越来越炎热、炎热,强大的圣安娜风和迪亚波罗风煽起火焰,或携带余烬,有时超过一英里来引火。更严重的是,过度生长的森林留下了大量干燥的灌木和枯死的树木——有些是由于树皮甲虫的侵扰,但许多是由于干旱造成的伤亡,导致了灾难性的火灾。

圣赫勒拿的一家提供早餐的旅馆是加州北部纳帕县和索诺马县被本季的玻璃大火摧毁的数百座建筑之一。

圣赫勒拿的一家提供早餐的旅馆是加州北部纳帕县和索诺马县被本季的玻璃大火摧毁的数百座建筑之一。图片©美联社,点击放大。

超过一个世纪,政府政策抑制了火灾,而不是允许受控烧伤来再生林地生态系统。“加州理工学院大学野火管理局克里斯迪斯克里斯迪斯说:”使用这是一个土地管理工具的本地部落。“我们停止做它 - 彻底放弃了小火,让森林变得极其密集,这意味着在气候变化带来的干旱和热量时,这意味着水需求大幅增加,正在削弱资源。”

2018年,加州通过了促进可控燃烧的立法,但改变一直很缓慢(而且这种技术有风险,偶尔会引发失控的火灾)。与此同时,根据今年9月的一份报告,死树数量过多令人生畏麻省理工学院技术评论加利福尼亚州需要减少2000万英亩森林 - 相当于南卡罗莱纳地区的燃料水平 - 以充分减轻野火威胁。

尽管如此,包括建筑、建设、景观美化、分区、土地使用和家庭维护在内的有价值的措施可以显著提高保护和弹性。2008年,加州颁布了建筑法规第7A章,这是少数几项全国性法规之一,规定了火灾易发地区外部材料和施工方法的最低要求。适用于新建筑,该法规着重于屋顶、通风口、外墙、窗户和门廊,并在每个类别中提供了不燃、抗着火、隔热或防燃的解决方案。尽管早期的指导方针几乎完全针对的是屋顶木瓦的危险,“我们了解到最可能的情况不是海啸引发的火焰,”Dicus说,“而是被风吹起的灰烬点燃,这会影响建筑物和周围环境需要如何加固。”他补充说,另一个主要威胁是高温辐射热,这会导致房屋之间发生火灾。

为了保持闷燃的余烬或Firebrands,从进入阁楼和爬网空间,第7A章指定了非易燃,最大⅛英寸网发光屏幕;它还需要对构建组件的可比保护,包括屋顶排水沟(干燥叶子可以积聚)和屋檐。屋顶,一个特别易受伤害的建筑部件,必须是A类,耐火性的最高评级,在金属,混凝土或粘土砖或玻璃纤维 - 沥青瓦片这样的材料中包覆。玻璃是另一个关键问题,因为单独的辐射热可以粉碎玻璃并点燃内部可燃物 - 任何间隙或开口都提供余烬的通道。因此,符合代码的窗口必须具有钢化或多峰玻璃。

尽管极端的火灾条件有时会压倒规范要求,即使在天堂——炽热的松针,就像点燃的火柴一样,像雨点般落在小镇上——这样的标准可能是抵御营火的必要条件。新闻机构麦克拉奇(McClatchy)对财产记录和加州林业和消防部门(CAL Fire)的数据进行了分析,发现在“营火”的路径上,在2008年《破产法》第7A章生效后建造的350座独栋住宅中,近51%没有受到损害,而在早些时候完工的12100栋房屋中,只有18%经受了火灾。Quarles与洪堡县和德尔诺特县的森林顾问Yana Valachovic及其同事正在进行的火灾后评估的初步结果支持类似的结论。

然而,正如许多专家同意的那样,加固房屋防火必须与其他同样重要的措施协同工作:最关键的是,防御空间。这一术语指的是紧邻建筑的区域,通过减少或消除植被和其他可燃物,尽可能减少可能引起灰烬的燃料和火焰蔓延的路径。它还试图为消防员和设备开辟安全通道。加州法律要求防御空间对于大多数易燃地区,长期指导方针实施最严格的限制区域1,第一个30英尺周围的任何结构,和稍微不那么严重的要求带2,乐队30到100英尺——一项法案,最近签署成为法律,增加区域0,第一个5英尺,这是火炭点火的关键区域。虽然具体细节仍在进行中,但0区可能会禁止诸如树木、拱形树枝、种植床、木护根、原木堆和易燃栅栏或棚架等可燃物。两个外部区域的规定包括最小树木间距(以避免连续树冠)和移除较低的树枝(以减少阶梯燃料)。

规划也很重要。结构之间的距离可以减少房屋到房屋的大火,并位于山丘的顶部下方,而不是在它的峰值下方,这可能是结果的,因为火灾往往争夺陡坡顶部。

但是对于单个建筑,现有的规范“需要更进一步”,Valachovic说。她指出,例如,第7A章“几乎没有提供施工后维护的指导,也没有采取系统的方法,将建筑及其周围环境的处理整合在一起。”辐射-热问题也需要更具体的关注,她说,因为“如果房子离得很近,比如在钢化玻璃上安装可展开的金属百叶窗就变得更重要了。”

第7A章并没有解决改造2008年之前建筑的巨大挑战。虽然国家项目长期以来一直为房屋抗震升级提供资金,但保护野火却没有得到类似的处理。地方政府有时会提供财政激励和援助,但资源匮乏。为了解决这类需求,加州于2019年通过了AB-38法案,但一旦Covid疫情超出州预算,资金就被削减了。

即使是新建的建筑,也有一些社区——包括以前被野火摧毁的社区——在建议但并非强制的情况下,绕过了全州的法规。例如,圣罗莎(Santa Rosa)的科菲公园(Coffey Park)社区在2017年遭受了塔布斯大火(Tubbs Fire)的破坏,但在重建之前,它选择退出了《破产法》第7A章,这是大多数城市和郊区可以自行决定的。这样的决定经常受到政治压力的影响,比如让人们尽快回到自己的房子里(强制执行法规可能需要耗时的设计审查),以及火灾保险赔偿的有限时间框架。另一个因素是人们有时认为大火灾的起因是反常的——在科菲公园,灰烬在异常的大风中穿过了一条六车道的高速公路。(不过,其他主要高速公路也发生过火灾,比如1991年席卷奥克兰的隧道火灾(Tunnel Fire),以及2018年洛杉矶和文图拉县的伍尔希火灾(Woolsey Fire);2018年的卡尔大火(Carr Fire),余烬穿越萨克拉门托河(Sacramento River)。)

另一项威慑遵守是对提高建设成本的看法。但是2018基于蒙大拿州的脑海流行经济学,一个独立的非营利研究组,发现了“典型家庭和[一体化之间的可忽略不计的成本差异,使用野火材料和设计特征构建。”

火灾危险严重区域(FHSZ)的划分——由美国加州消防局(CAL Fire)评定为中等、高或非常高——在决定一个特定区域是否必须遵守州野火法规方面发挥着关键作用。戴夫·萨普斯(Dave Sapsis)正在监督加州消防局FHSZ地图的重新绘制,他预计该项目将在2021年野火季节之前完成。他说,现在确认是否会扩大该区域还为时过早。“但我怀疑,”他承认,“一些旧地图(从2011年起)上没有的地区将被添加进来。”即将到来的版本,一个两年多的努力,部署更先进的建模,包括复杂的火灾气候分析,他补充说,“自从上一个版本,我们已经经历了很多非常非常大的火灾,所以这是一个现实的检查。”

尽管如此,一些市政当局仍在寻找漏洞,抵制危险程度评级,这可能是因为开发商的压力,以及业主担心他们的火灾保险费率会上升,他们的房产价值会下降。然而,其他社区——在直接或附近经历了可怕的野火之后——已经自愿加强了当地法规。例如,圣迭戈县(San Diego County)的圣达菲牧场(Rancho Santa Fe)在2003年附近的雪松火灾(Cedar Fire)之后采取了行动,制定了积极的法规,其中许多都超过了今天的州法规(例如,要求使用防灰烬、防火的屋顶通风口,而不是细孔筛管)。新标准最初适用于五个试点地区,后来在2007年的Witch Fire中进行了测试。不幸的是,37座老房子被烧毁,但试验群没有失去任何房子。Rancho Santa fe现在正在为需要财政援助的房屋所有者寻求补助,以确保其居民达到高标准,并严格保护可防御的空间。它严格的除草计划包括清除路边杂草、对每处房产进行区域维护指导、每年进行检查,以及在高增长季节进行全职监督(与其他地方执法不力的城市和社区形成对比)。“我们都在一起,”兰彻圣达菲消防副局长康纳·里内汉说。“这必须是社区在各个层面上的努力。”

在加州塔霍湖国家森林的边缘,一栋即将完工的房子。
典型roof-eave细节。

一个简单的山墙竖缝金属屋顶和瘦日本雪松禁令亚历山大·杰梅里尼亚建筑的亚历山大·杰梅里尼亚州立森林园区靠近加利福尼亚州大浩国家森林边缘的房屋的耐火功能之一。亚历山大·杰明架构

代码遵从性可以与创造性设计相吻合。位于加州塔霍国家森林(Tahoe National Forest)附近的塞雷娜湖(Lake Serena)是一个FHSZ评级“非常高”的地区,该地区即将完工,总部位于伯克利的Alexander Jermyn Architecture采用了日本风格瘦日本雪松禁令.那些深色的、漂亮的烧焦木材——在这里,都是国内采购的甲级防火木材——将用作防火壁板。该公司负责人亚历山大·杰米恩解释说:“炭化会烧掉纤维素,这是木材中的可燃成分,但这也是常识——想想篝火过后很长一段时间重新点燃原木是多么困难。”对于这个容易下大雪的湖滨场地,房子的底层,在瘦日本雪松禁令-包层,旨在防止火灾和水,在地面上有厚板,没有爬行空间,外墙是现浇混凝土,很少开口。为了加强这些保护,混凝土中包含了减少孔隙率的外加剂,密集绝缘的防火外墙厚度为8英寸。屋顶覆盖着a级立缝金属,是一个简单的单山墙形式,消除山谷,在那里复杂的屋顶,或突出的天窗或天窗可能收集枯叶和余烬。Jermyn说:“许多使这座房子防水、符合能源法规的东西,也使它具有防火性能。”

在加州塔霍湖国家森林的边缘,一栋即将完工的房子。
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今年夏天,在加州圣克鲁斯山脉的CZU闪电综合体火灾中,Fuse Architects + Builders的浴室结构没有受到破坏,这是火灾发生前(1)和之后(2)的场景。照片1©Russell Simpkins,2©Fuse Architects + Builders

与此同时,在最近的朱鲁闪电复杂的火灾中,在圣克鲁斯山脉 - 这是86,509英亩,1,490个结构 - 在塞加尔营地的席卷营地的两个适度的外建筑才能在灰烬中幸存下来。本地公司保险丝建筑师+建筑厂拥有耐重型耐候钢和地面混凝土砌体,包括耐重型风化钢和地面混凝土砌体,为耐火性和弹性设计了两个共产淋浴/浴室建筑。广泛的底层混凝土垫定义可辩护的空间。通过混凝土砌块包裹的核心,保护热水器,管道,太阳能控制和电池,从过量的热量和火焰中,两座建筑物都从Iderno出现,其灯和水系统工作。开放式“浮动”屋顶(不适合封闭房屋)防止被困热堆积。在里面,即使卫生纸卷也完整地完整(谢谢,部分地,穿余烬的风力条件)。

建筑师大卫赫兹的游泳池。

2018年,建筑师大卫·赫兹利用加州马里布的游泳池(照片右下方可见)帮助控制附近的伍尔希大火。照片©Clay Bush

在马里布,建筑师大卫·赫兹(David hertz)——他的环境建筑工作室包括一个智库/咨询公司,专注于森林火灾等气候变化问题——不得不保护自己的房子免受火灾的影响。在2018年的伍尔希火灾中,他的房产成为了消防队员在当地的行动基地。“弹性的一个关键是冗余,”他说:“分层的系统,为备份做备份。”他还强调了“不要把火直接带到房子里”的重要性,因为木栅栏或甲板可以充当灯芯。他还鼓励投资于独立的现场水源(如蓄水池),以及辅助电源(发电机或电池供电),以及非电动泵或重力供水系统,以从水池或池塘中取水。为了控制附近的伍尔希大火,加州消防局通过直升机的水桶将他的游泳池抽干了三次。

当然,邻里之间的集体防火是必不可少的,不同机构和学科之间的合作也是必不可少的。“需要与消防员、建筑师、建筑商、景观设计师、政策制定者和消防科学家共同努力,开发整体解决方案,这变得至关重要,”Dicus说。“我们在自己的孤岛里待得太久了。”赫兹进一步说,“行动的号召已经下达——事情真的很紧急。我们都需要行动起来,正如谚语所说,“就像我们的房子着火了一样!”’”

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学习目标

  1. 请概述使山火更具破坏性和更频繁的相关因素。
  2. 描述政策和建筑法规的变化,使建筑更能抵抗野火。
  3. 解释可以增强野火抵抗力的景观和场地规划策略。
  4. 定义与防火设计相关的术语,如“可防御空间”和“WUI”。

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