MELBOURNE, Floride (AP) – Les vents hurlants de l’ouragan de catégorie 6 s’accélèrent à 200 mph à Miami, frappant sans pitié une maison à ossature de bois à deux étages jusqu’à ce que le toit se déchire et que les fenêtres claquantes explosent.
Et une onde de tempête imposante de 20 pieds engendre des vagues battantes, inondant la structure et la repoussant de ses fondations comme une maison de poupée condamnée.
On dirait une scène d’un film catastrophe de science-fiction.
Mais avec les ouragans atlantiques du monde réel repoussant les limites de l’échelle de vent de l’ouragan Saffir-Simpson, les chercheurs de l’Université internationale de Floride envisagent un futur simulateur méga-vent-eau qui teste la réaction des composants du bâtiment dans des conditions de catégorie 6.
L’Institut des événements extrêmes de la CRF exploite déjà le simulateur d’ouragan Wall of Wind de 157 mi/h, où les résultats expérimentaux ont été appliqués au Florida Building Code. Aujourd’hui, l’école est à la tête d’un partenariat de 12,8 millions de dollars avec la National Science Foundation pour concevoir une installation d’essai nationale plus grande capable de générer des vents de 200 mph.
En tandem destructeur, ce projet Cat 6 incorporera un bassin d’eau qui peut produire jusqu’à 20 pieds d’onde de tempête.
« Nous avons utilisé la barre des 200 mph car il y a de plus en plus d’événements ces derniers temps qu’ils appellent plus forts que Cat 5 », a déclaré Ioannis Zisis, codirecteur du Laboratoire de recherche en génie éolien de la FIU.
« C’est un projet très ambitieux en termes de combinaison de différents aléas. Nous voulons donc faire le vent, mais nous voulons aussi ajouter l’onde de tempête, la composante eau », a déclaré Zisis.
« C’est donc un projet très complexe, une installation très complexe – qui va également coûter très cher », a-t-il déclaré.
Partenaires académiques de la CRF sur le projet : Université de Floride, Oregon State University, Stanford University, University of Notre Dame, Georgia Institute of Technology, University of Illinois at Urbana-Champaign, Colorado State University et Wayne State University. Aerolab, une entreprise de soufflerie du Maryland, est le principal partenaire de l’industrie.
Les travaux de conception ont commencé en janvier sur le futur simulateur, techniquement nommé NICHE (National Full-Scale Testing Infrastructure for Community Hardening in Extreme Wind, Surge, and Wave Events).
Zisis a déclaré que les chercheurs passeront les quatre prochaines années à concevoir l’énorme installation – et il est « essentiel » qu’ils prennent une série de décisions clés au cours des six premiers mois. D’autres détails sur la construction, tels que les sources de financement, restent inconnus.
Doit-on créer un ouragan de catégorie 6 ?
Richard Olson est directeur de l’Institut des événements extrêmes de la CRF. Dans une chronique d’invités FLORIDA TODAY 2019, il a fait pression pour la création d’un nouvel ouragan de catégorie 6 – avec des vitesses de vent soutenues redoutables de 180 mph ou plus – au sommet de l’échelle de vent Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale à cinq niveaux.
Olson a souligné des tempêtes historiques telles que le « Great Labor Day Hurricane » de 1935 dans les Florida Keys (vents soutenus de 185 mph), l’ouragan Allen en 1980 (190 mph), l’ouragan Wilma en 2005 (185 mph), l’ouragan Irma en 2017 (180 mph ) et l’ouragan Dorian en 2018 (185 mph).
« Ouvrir une discussion sur au moins une catégorie 6 pour les tempêtes du bassin atlantique présente une certaine urgence. Les scientifiques du changement climatique plaident pour un nombre croissant de tempêtes plus intenses dans les décennies à venir », a déclaré Olson dans sa chronique de 2019.
« C’est-à-dire que les tempêtes avec des vitesses de vent soutenues de 180 mph ne devraient plus être considérées comme extrêmement rares », a déclaré Olson.
L’administratrice de l’Agence fédérale de gestion des urgences, Deanne Criswell, a vanté le projet de la CRF lors d’un discours d’ouverture du National Hurricane Center le 13 avril à Orlando.
« Et si nous pouvions simuler un ouragan de catégorie 6 ? » Criswell a demandé au public.
« Ce type de recherche de pointe, ce type de capacité de test, est exactement ce dont nous avons besoin pour faire face aux risques en constante évolution du pays. Pour nous aider à nous adapter aux conditions futures. Et pour nous aider à protéger la vie et les biens », a-t-elle déclaré.
Criswell a déclaré que la FEMA projette que les communautés américaines qui adoptent des codes de construction modernes éviteront de payer 132 milliards de dollars en dommages causés par les tempêtes d’ici 2040 – mais 65% des comtés, villes et villages n’ont pas adopté de codes de construction modernes.
Mur de vent de 157 mph de la CRF
Le mur du vent de la CRF est une installation semblable à un entrepôt qui peut créer des conditions d’ouragan de catégorie 5 avec des vents allant jusqu’à 157 mph. Les chercheurs font exploser des structures d’essai équipées de capteurs – telles que de petites maisons simulées, des matériaux de toiture, des fenêtres, des feux de circulation et des panneaux solaires – et créent des modèles informatiques tridimensionnels mesurant les forces du vent.
Le mur du vent de 8 400 chevaux est alimenté par une douzaine de ventilateurs circulaires jaunes, chacun mesurant 6 pieds de diamètre et pesant 15 000 livres.
Les sorties d’eau imitent également des quantités de pluie en cascade allant jusqu’à 8 à 9 pouces par heure.
L’année dernière, la NSF a accordé à la CRF une subvention de 5,62 millions de dollars pour poursuivre les recherches scientifiques sur le mur du vent jusqu’en septembre 2025. Cependant, contrairement au mur du vent, Zisis a déclaré que le futur simulateur d’ouragan de catégorie 6 sera suffisamment grand pour accueillir des maisons de taille normale.
« Nous envisageons de mettre devant les fans un bâtiment de deux étages, sur une plaque tournante », a déclaré Zisis.
« En ce moment, nous pouvons tester une structure plus petite. Nous pouvons tester des composants de construction, des panneaux solaires, des choses comme ça. Mais la structure réelle que nous pouvons installer devant le mur du vent ressemble à un cube de 10 x 10 x 10 », a-t-il déclaré.
« Au cours des 30, 40 dernières années, la plupart des choses que nous avons dans le code du bâtiment et les souffleries provenaient d’études à petite échelle. Et ils sont très, très utiles. Très scientifiques, et ils sont très importants. Mais lorsque nous testons à grande échelle, nous apprenons encore plus », a-t-il déclaré.
« En ce moment, nous nous concentrons davantage sur les tests de composants dans le Mur du vent car nous sommes limités par la taille. Nous ne pouvons pas voir comment la charge du vent est transférée de l’extérieur du bâtiment vers la fondation. C’est quelque chose que nous envisageons de faire avec une nouvelle installation », a-t-il déclaré.
Alors, quelle devrait être la taille du simulateur Cat 6 de FIU ? Le Miami New Times a rapporté qu’il pourrait être de taille comparable à un petit stade de football, tandis que le Washington Post a rapporté que le bassin des vagues pouvait mesurer 200 pieds de long.
Personne ne le sait à ce stade précoce, a déclaré Zisis. Au cours de l’effort de conception de 12,8 millions de dollars, Zsis a déclaré que les chercheurs construiraient un prototype de simulateur à plus petite échelle à la CRF pour vérifier et valider leurs hypothèses.
« La réplique à petite échelle de cette immense installation sera plus ou moins d’une taille similaire au mur du vent », a-t-il déclaré.
FEMA : Attendez-vous à des événements climatiques extrêmes
Lors de son discours à la Conférence nationale sur les ouragans, Criswell a déclaré que le Groupe d’experts sur les sciences du climat des Nations Unies craint qu’à moins que les émissions mondiales de gaz à effet de serre ne culminent d’ici 2025 et ne soient réduites de 43 % d’ici 2030, le monde connaîtra probablement des événements climatiques extrêmes.
« Maintenant, est-ce que cette information nous fait retomber dans nos sièges ? Peut-être. Mais je nous encourage tous dans cette salle à adopter cette information et à ne pas la considérer comme alarmiste », a déclaré Criswell au public.
« Nous avons les meilleurs climatologues du monde qui travaillent main dans la main, de nation à nation, pour nous armer des meilleures informations et des meilleures données disponibles pour nous aider à sauver des vies et à protéger les biens. Nous devons donc tirer parti de ces données et agir », a-t-elle déclaré.
« Utilisons-le pour inspirer un changement collectif vers un état d’esprit tourné vers l’avenir à tous les niveaux de gouvernement et dans toutes nos communautés à l’échelle nationale. Utilisons-le pour anticiper, planifier et atténuer les risques qui sont à 10, 20, 30 ans dans le futur », a-t-elle déclaré.
Jim Bell est directeur des opérations de la National Storm Shelter Association. Ancien résident de Fort Lauderdale, il a été président de la section Gold Coast du Door and Hardware Institute lorsqu’il a siégé à un comité qui a aidé à renforcer le code du bâtiment de la Floride après le passage de l’ouragan Andrew en 1992.
« La partie la plus intrigante est l’onde de tempête. Parce que c’est encore plus violent que les vents », a déclaré Bell à propos du futur simulateur Cat 6 de FIU.
«Quand nous parlons de la vitesse du vent qu’ils regardent, vous allez devoir faire plus avec les fenêtres et les portes et autres. Parce qu’une fois que le vent pénètre à l’intérieur du bâtiment, le bâtiment se met sous pression – et il fait sauter le toit ou fait sauter les fenêtres », a déclaré Bell.
« Alors que la pression monte, il cherche un autre endroit où pousser. C’est ce qui crée les dégâts, l’effet d’explosion », a-t-il déclaré.
Échelle des vents de l’ouragan Saffir-Simpson
Détails des dommages structurels de l’échelle de vent de l’ouragan Saffir-Simpson, selon le National Hurricane Center :
Catégorie 1 : 74 à 95 mph. «Les maisons à ossature bien construites pourraient avoir des dommages au toit, aux bardeaux, au revêtement en vinyle et aux gouttières. Les grosses branches des arbres se cassent et les arbres aux racines peu profondes peuvent être renversés. Des dommages importants aux lignes électriques et aux poteaux entraîneront probablement des pannes de courant qui pourraient durer de quelques jours à plusieurs jours.
Catégorie 2 : 96 à 110 mph. «Les maisons à ossature bien construites pourraient subir des dommages importants au toit et au revêtement. De nombreux arbres aux racines peu profondes seront cassés ou déracinés et bloqueront de nombreuses routes. Une perte de puissance quasi totale est attendue avec des pannes qui pourraient durer de plusieurs jours à plusieurs semaines.
Catégorie 3 : 111 à 129 mph. «Les maisons à ossature bien construites peuvent subir des dommages importants ou l’enlèvement du platelage du toit et des pignons. De nombreux arbres seront cassés ou déracinés, bloquant de nombreuses routes. L’électricité et l’eau seront indisponibles pendant plusieurs jours à plusieurs semaines après le passage de la tempête.
Catégorie 4 : 130 à 156 mph. «Les maisons à ossature bien construites peuvent subir de graves dommages avec la perte de la majeure partie de la structure du toit et / ou de certains murs extérieurs. La plupart des arbres seront cassés ou déracinés et les poteaux électriques abattus. Les arbres tombés et les poteaux électriques isoleront les zones résidentielles. Les coupures de courant dureront des semaines, voire des mois. La majeure partie de la zone sera inhabitable pendant des semaines ou des mois.
Catégorie 5 : 157 mph ou plus. « Un pourcentage élevé de maisons à ossature seront détruites, avec une rupture totale du toit et un effondrement des murs. Les arbres tombés et les poteaux électriques isoleront les zones résidentielles. Les coupures de courant dureront des semaines, voire des mois. La majeure partie de la zone sera inhabitable pendant des semaines ou des mois.
