Wie der 11. September die Standards für Gebäude und Sicherheit veränderte

Vor dem 11. September 2001 konzentrierten sich die Bauvorschriften in den USA auf die strukturelle Stabilität und den routinemäßigen Brandschutz. Gebäude wie die Zwillingstürme des World Trade Centers galten als sicher, da sie Sturmwinde und sogar den Aufprall eines kleinen Flugzeugs aushalten konnten. Sie sind überbaut nicht fallen. Ein typisches Feuer breitete sich nicht über einige Stockwerke aus, sodass Wolkenkratzer nicht erforderlich waren, um mehrere Fluchtwege für eine schnelle Evakuierung des gesamten Gebäudes bereitzustellen. Mit weniger Treppen und schlanken, leichten Baumaterialien konnten Architekten Wolkenkratzer entwerfen, die schlank, elegant und erstaunlich hoch waren.

Über Bauvorschriften

Regeln und Vorschriften, die gute und sichere Konstruktionen, Brandschutz, Installation, Elektrizität und Energie beschreiben, sind im Allgemeinen "kodifiziert", was bedeutet, dass sie zum Gesetz werden. Diese Codes werden regional und lokal verwaltet und durchgesetzt. In den Vereinigten Staaten "verabschieden" Staaten und Gemeinden Modellcodes - eine Reihe von Best Practices, die Standards aufbauen, die von einem Rat unabhängiger Experten erstellt wurden. Die meisten Staaten übernehmen und modifizieren Standardcodes wie den International Building Code^® (IBC) und den International Fire Code.^®

Am 1. Januar 2003 verabschiedete der Staat New York die Internationalen Bauvorschriften, "... die im ganzen Land weit verbreitet sind, ein höheres Maß an Kohärenz bieten und es uns ermöglichen, mit der aufkommenden Technologie in der heutigen schnelllebigen Bauindustrie Schritt zu halten", schreibt der NYS Division of Code Enforcement. Bis dahin war der Staat New York einer der wenigen Staaten, die unabhängig von Standardmodellcodes ihre eigenen Codes geschrieben und gepflegt haben.

Bauvorschriften (z. B. Bau-, Feuer- und Elektrizitätsvorschriften) werden von einzelnen Bundesstaaten und Orten in den Vereinigten Staaten erlassen. Lokale Bauvorschriften, wie der New York City Code, können strenger (d. H. Strenger) sein als staatliche Vorschriften, lokale Vorschriften dürfen jedoch nicht weniger streng sein als staatliche Vorschriften.

Bauvorschriften in New York City existieren seit dem 17. Jahrhundert, als die Stadt New Amsterdam hieß. Als die ersten Wolkenkratzer um die Jahrhundertwende gebaut wurden, war es die Bauordnung, die die Architekten dazu zwang, Gebäude zu entwerfen, die Sonnenschein auf die Straße lassen, weshalb viele der alten Wolkenkratzer mit Stufen und Stufen versehen sind Ausschnitte oben. Bauvorschriften sind dynamische Dokumente - sie ändern sich, wenn sich die Umstände ändern.

Nach dem 11. September 2001

Nachdem zwei Flugzeuge die Zwillingstürme in New York City getroffen und abgestürzt hatten, untersuchten Teams von Architekten und Ingenieuren, warum die World Trade Center-Türme gefallen waren. Die Berichte der Federal Emergency Management Agency (FEMA), der Nationalen 9/11-Kommission und des Nationalen Instituts für Standards und Technologie (NIST) enthielten Empfehlungen, wie zukünftige Wolkenkratzer sicherer gemacht werden können. Von 2005 bis 2008 fasste NIST ihre Ergebnisse in einer Reihe von Berichten zusammen, darunter eine Studie über den Einsturz von Gebäude sieben bei Null.

Das als WTC 7 bekannte Bürogebäude war ein typischerer New Yorker Wolkenkratzer im Vergleich zu den übergroßen Zwillingstürmen, die von Jets und Kerosin getroffen worden waren. Nach dem Einsturz des nahe gelegenen Nordturms standen Gebäude sieben weitere Stunden. Zerbröckeln um 17:20:52 Uhr ET Nach einem langen Tag des Terrors wurde WTC 7 nie angegriffen, aber es brach ebenfalls zusammen. In seinem Bericht behauptet das NIST, dass der Einsturz dieses Gebäudes "der erste bekannte Fall des totalen Einsturzes eines hohen Gebäudes war, der hauptsächlich auf Brände zurückzuführen war". Andere Gebäude in New York City hatten Brände, obwohl ihre Sprinkleranlagen nicht funktionierten, und WTC 7 ist das einzige, das eingestürzt ist. Tatsächlich flogen 1945 und Luftwaffenbomber versehentlich an einem nebligen Morgen in das Empire State Building, und der Wolkenkratzer aus dem Jahr 1931 stürzte nicht ein.

NIST stellte fest, dass "der Zusammenbruch von WTC 7 die Bedeutung des Entwurfs feuerfester Strukturen für Situationen hervorhebt, in denen Sprinkler nicht vorhanden sind, nicht funktionieren (z. B. aufgrund einer unterbrochenen oder beeinträchtigten Wasserversorgung) oder überfordert sind." Der WTC 7 fiel am 11. September aufgrund eines "brandbedingten fortschreitenden Zusammenbruchs ... der Ausbreitung lokaler Schäden infolge eines auslösenden Ereignisses ...". Das Gebäude erfüllte die Bauvorschriften von New York von 1968 - Vorschriften, die über dreißig Jahre vor dem 11. September geschrieben wurden. 11.

Das Alter einer Bauordnung sollte jedoch keine Rolle spielen. Am südlichen Ende des World Trade Centers stürzte ein 23-stöckiger gotischer Wolkenkratzer von Cass Gilbert nie ein, obwohl er am 11. September schwer beschädigt worden war. Der Stahlrahmen des 1907 erbauten Gebäudes in der 90 West Street wurde mit hitzebeständigem Terrakotta, Fliesen und Beton verstärkt.

New York City, das am 11. September die meisten katastrophalen Verluste erlitten hat, übernahm die Führung bei der Verabschiedung von Gesetzen, um im Falle eines weiteren Terroranschlags Leben zu retten. Im Jahr 2004 unterzeichnete der New Yorker Bürgermeister Michael Bloomburg das lokale Gesetz 26, wonach hohe Gebäude verbesserte Sprinklersysteme, bessere Ausstiegsschilder, eine zusätzliche Treppe und andere Funktionen enthalten mussten, um Menschen bei Notfällen ein schnelles Aussteigen zu ermöglichen.

National kam die Veränderung langsamer. Einige befürchten, dass anspruchsvollere Bauvorschriften den Bau rekordverdächtiger Wolkenkratzer erschweren oder sogar unmöglich machen würden. Sie fragten sich, ob Architekten in der Lage sein würden, schöne, schlanke Wolkenkratzer mit genügend Treppen oder Aufzügen zu entwerfen, um die neuen Sicherheitsbestimmungen zu erfüllen.

Kritiker kritisierten auch, dass neue, strengere Sicherheitsanforderungen die Baukosten erhöhen würden. Zu einem bestimmten Zeitpunkt schätzte die General Services Administration (GSA), eine Bundesbehörde, die das Eigentum der Regierung verwaltet, dass die Kosten für die Installation zusätzlicher Treppen die Sicherheitsvorteile überwiegen würden.

April 2005 Präsentation des leitenden Ermittlers Shyam Sunder, NIST. Stephen Chernin / Getty Images (beschnitten)

Änderungen der Bauvorschriften

NIST war in seinen Empfehlungen nicht vorschreibend. Stattdessen forderte das NIST wettbewerbsfähige Lösungen für die aufgeworfenen Fragen und unterstützte die Entscheidungsträger bei der Annahme überarbeiteter Normen und Vorschriften. Bis 2009 setzte sich das Streben nach neuen Baunormen durch und brachte umfassende Änderungen an der Internationalen Bauordnung und der Internationalen Brandschutzordnung mit sich, die als Grundlage dienen die Grundlage für Bau- und Brandschutzbestimmungen in den Vereinigten Staaten. Der International Code Council (ICC) genehmigt Änderungen alle drei Jahre, wenn die Codes aktualisiert werden.

Einige der neuen Sicherheitsanforderungen für Gebäude umfassten zusätzliche Treppen und mehr Raum zwischen Treppen; stärkere Wände in Treppenhäusern und Aufzugsschächten; Verstärkte Aufzüge für Notfälle; strengere Normen für Baumaterialien; Besserer Brandschutz; Reservewasserquellen für die Sprinkleranlage; im Dunkeln leuchtende Ausgangsschilder; und Funkverstärker für die Notfallkommunikation.

Das Ende der Eleganz?

1974 erließ die Stadt Los Angeles eine Verordnung, die auf allen kommerziellen Hochhäusern Hubschrauberlandeplätze vorschrieb. Feuerwehrleute hielten das für eine gute Idee. Entwickler und Architekten waren der Meinung, dass die hohen Anforderungen eine kreative Skyline erstickten. Im Jahr 2014 wurde die örtliche Regelung aufgehoben.

Architekten stehen vor schwierigen Herausforderungen, da sie sich mit anspruchsvolleren Brand- und Sicherheitsvorschriften auseinandersetzen. In New York City kommt es zu Auseinandersetzungen um das Design von Freiheitsturm wurde legendär. Mit zunehmenden Sicherheitsbedenken verwandelte sich das ursprüngliche Konzept des Architekten Daniel Libeskind in einen weniger ausgefallenen Wolkenkratzer, der von dem Architekten David Childs entworfen und dann umgestaltet wurde.

Der endgültige Entwurf für das One World Trade Center löste viele Beschwerden. Neue Betonmaterialien und Bautechniken haben es möglich gemacht, Brandschutzmerkmale mit offenen Grundrissen und transparenten Glaswänden zu integrieren. Trotzdem sagen einige Fans des ursprünglichen Entwurfs des Freedom Tower, dass Childs Kunst geopfert hat, um ein unmöglich zu erreichendes Sicherheitsverständnis zu erreichen. Andere sagen, der neue 1 WTC sei alles, was er sein sollte.

Die neue Normalität: Architektur, Sicherheit und Nachhaltigkeit

Also, was ist die Zukunft für Wolkenkratzer? Bedeuten die neuen Sicherheitsgesetze kürzere, dickere Gebäude? Absolut nicht. Der Burj Khalifa in den Vereinigten Arabischen Emiraten wurde 2010 fertiggestellt und hat die Weltrekorde für die Gebäudehöhe gebrochen. Obwohl der Wolkenkratzer eine Höhe von sage und schreibe 828 Metern erreicht, verfügt er über mehrere Evakuierungsaufzüge, superschnelle Aufzüge, dicke Betonverstärkungen in den Treppen und viele andere Sicherheitsmerkmale.

Ein so hohes Gebäude wie der Burj Khalifa wirft natürlich andere Probleme auf. Die Wartungskosten sind astronomisch und die Anforderungen an die natürlichen Ressourcen extrem. Diese Defizite verdeutlichen die wahre Herausforderung, der sich jeder Designer gegenübersieht.

One World Trade Center steht in der Nähe der zerstörten Zwillingstürme, ersetzt Büroräume, ersetzt aber nie die Erinnerung - das National 9/11 Memorial ist jetzt die Stelle, an der sich die Zwillingstürme befanden. Bei der Planung und Konstruktion des neuen 1WTC wurden eine Reihe von Sicherheits- und Umweltschutzmerkmalen berücksichtigt, die in den Originalgebäuden möglicherweise fehlten. Beispielsweise übertreffen Sicherheitssysteme jetzt die Anforderungen des New York City Building Code. Aufzüge sind in einem geschützten zentralen Gebäudekern untergebracht; geschützte Mietersammelstellen befinden sich auf jeder Etage; Eine spezielle Treppe für die Brandbekämpfung und extrabreite Drucktreppen sind Teil des Entwurfs. Sprinkler, Notaufsteher und Kommunikationssysteme sind betongeschützt; Das Gebäude ist das umweltverträglichste Projekt seiner Größe weltweit und erhält die LEED-Gold-Zertifizierung. Die Energieeffizienz des Gebäudes übertrifft die Anforderungen des Codes um 20 Prozent, Kühlsysteme verwenden aufbereitetes Regenwasser und Abdampf hilft bei der Stromerzeugung.

Die Quintessenz

Gebäude zu entwerfen bedeutete immer, innerhalb von Regeln zu arbeiten. Neben Brandschutzbestimmungen und Sicherheitsgesetzen muss das moderne Bauen den etablierten Standards für Umweltschutz, Energieeffizienz und universelle Zugänglichkeit entsprechen. Die örtlichen Bebauungsvorschriften sehen zusätzliche Einschränkungen vor, die sich auf alle Bereiche auswirken können, von den Farben bis hin zum architektonischen Stil. Und dann reagieren erfolgreiche Gebäude natürlich auch auf die Anforderungen der Landschaft und die Bedürfnisse des Kunden und der Gemeinde.

Wenn das ohnehin komplexe Netz von Vorschriften und Beschränkungen durch neue Regeln ergänzt wird, tun Architekten und Ingenieure das, was sie immer so gut gemacht haben - innovativ. Erkundigen Sie sich nach den Bauvorschriften / Brandschutznormen in anderen Ländern und beobachten Sie den Horizont für die höchsten Gebäude der Welt.

Wir befinden uns in einer neuen Welt und definieren das Machbare neu.

Zusammenfassung: 8 Bereiche mit Änderungsbedarf - NIST-Empfehlungen

1. Erhöhen Sie die strukturelle Integrität, um einen fortschreitenden Zusammenbruch zu verhindern
2. Verbessern Sie die Feuerfestigkeit, einschließlich der Bewertung und Prüfung von spritzgegossenen Materialien
3. Erstellen Sie neue Methoden für die Brandschutzkonstruktion, einschließlich Ausbrennen ohne Zusammenbruch
4. Verbesserung der aktiven Brandschutzsysteme ("Design, Leistung, Zuverlässigkeit und Redundanz") wie Sprinkler, Alarme usw.
5. Verbesserung der Evakuierungs- und Notfallkommunikationsverfahren und -konzepte für Gebäude
6. Verbessern Sie die Notfallreaktion, einschließlich Befehl und Kontrolle
7. Verbessern Sie die Verfahren und Praktiken, einschließlich der Einhaltung des Codes und der Dokumentation
8. Aus- und Weiterbildung ("für Brandschutzingenieure, Tragwerksplaner, Architekten sowie Bauaufsichts- und Feuerwehrpersonal")

Quellen

• Nationales Institut für Standards und Technologie (NIST). Abschlussberichte der NIST World Trade Center Disaster Investigation. September 2005 bis November 2008. https://www.nist.gov/engineering-laboratory/final-reports-nist-world-trade-center-disaster-investigation
• Barbara A. Nadel, FAIA. "Änderungen im Hochhaus-Baukodex spiegeln die Lehren aus dem 11. September wider." Buildings.com, 6. November 2008. https://www.buildings.com/article-details/articleid/6719/title/high-rise-intl-building-code-changes-reflect-lessons-learned-from-9 -11
• Die Hafenbehörde von New York und New Jersey. One World Trade Center Fortschritt. http://www.panynj.gov/wtcprogress/index.html
• Außenministerium von New York. Über die Abteilung für Baunormen und -kodizes. https://www.dos.ny.gov/dcea/About_DCEA.html
• Patrick Butler. "Vielleicht war LAs 'dumme' Hubschrauberlandeplatzregel nicht so dumm." Los Angeles Times, 6. Oktober 2014. http://www.latimes.com/opinion/op-ed/la-oe-butler-rooftop-helipads-fire-20141007-story.html