风暴避难所

背景

美国一半以上位于阿巴拉契亚山脉和落基山脉之间的一条宽阔地带，通常被称为龙卷风胡同。它的龙卷风活动比世界上任何其他地区都要多。该国其他地区也不能幸免。每个州都发生了龙卷风。

每年，美国居民在龙卷风监视下花费超过 30 亿人小时（在经历可能产生龙卷风的恶劣天气的地区发布的官方警报）。根据德克萨斯理工大学风工程研究中心的说法，龙卷风实际上是在这些手表的一半以上形成的。 1999 年，13 个州共遭受了 30 场致命的龙卷风，造成 95 人死亡。尽管没有关于风暴避难所挽救的生命数量的研究，但人们普遍认为，正确建造的避难所非常有效，不仅在龙卷风中——这是最猛烈的风暴，有时风速超过 300 英里/小时（485 公里/小时） ——但也适用于飓风和其他恶劣天气事件。

想要拥有自己的风暴避难所的家庭有三个基本选择。他们可以建造一个整体的圆顶房屋（无缝混凝土结构），它看起来非常规，但足够坚固，可以承受龙卷风和碎片撞击。或者，他们可以大量加固传统房屋中的房间或壁橱，从而形成“安全室”（住宅庇护所）。至少有一家公司为此销售环氧树脂涂层钢板套件，联邦紧急事务管理局 (FEMA) 在其书 从风暴中避难:在你的房子里建造一个安全的房间。

第三种选择是让家人在地下、房屋下方或附近建造一个避难所。这些可以作为预制单元购买并在几个小时内安装，也可以在现场定制。人造庇护所的起价不到 3,000 美元，安装费用增加约 300-500 美元。定制的庇护所可以随心所欲；一家为核爆炸和自然灾害建造避难所的公司建议增加设施，例如台球室、保龄球馆或手枪射击场。然而，一般来说，风暴避难所很小——通常大约 50 平方英尺（4.6 平方米）和大约 6 英尺（1.8 米）高——并且只能容纳 6 到 10 人几个小时。

历史

风暴避难所的历史与为防止核战争而设计的辐射避难所的历史重叠。二战期间对美国领土安全的威胁、核武器时代的不确定性以及共产主义与民主之间的冷战，共同促使美国于 1949 年启动了第一个民防计划。 1950 年，国会批准了这两项计划。核防空洞的全国系统和自然灾害受害者的救济工作。人们被鼓励为家人建造地下防空洞，并为他们提供生存用品。在龙卷风多发地区，这些避难所具有双重用途。

1971 年，在理查德·M·尼克松 (Richard M. Nixon) (1969-1974) 担任总统期间，其缓和哲学 地下风暴避难所是一种埋在地下的模制混凝土结构，用作抵御龙卷风的保护伞. （与共产主义政府和平共处），政府支持的民防计划的重点从军事袭击转向自然灾害。在杰拉尔德·福特 (Gerald Ford) 担任总统期间 (1974-1977 年) 短暂逆转之后，焦点又回到了保护自然灾害和像 1979 年三哩岛核电站那样的和平时期事故上。 1989 年和 1992 年的安德鲁飓风，FEMA 的使命从救灾和重建扩展到防损。根据这一理念，联邦政府现在为建造住宅或地下风暴避难所的房主提供经济奖励。

原材料

安全室由钢板或钢筋混凝土构成。现场建造的地下风暴避难所通常由钢筋混凝土制成。预制地下掩体由各种材料制成，包括波纹钢涵管、钢板（可能是镀锌或环氧树脂涂层）、增强玻璃纤维、高密度聚乙烯，以及用钢筋（钢筋）或纤维网（细的聚丙烯纤维均匀分布）增强的混凝土通过湿混凝土）。

避难所的门或舱口通常由钢、玻璃纤维或镀钢胶合板或铝制成。地下避难所中的楼梯或梯子可能由木头、铝、钢或玻璃纤维制成。不锈钢和锌用于其他五金件，如螺栓和锚链。

设计

地下避难所有各种形状，包括球体、圆顶、水平管和矩形盒子。大多数制造商提供他们自己的专利设计，其中一些有多种尺寸可供选择。它们通常配有电池供电的灯、壁挂式长凳以及梯子或楼梯。一些制造商提供可选配件，如化学马桶、室内外地毯、电话插孔和天气波段收音机。

为了最大限度地减少住户被覆盖门的碎屑困住的风险，一些避难所配备了液压或螺旋千斤顶，用于强行打开门。其他型号在入口对面的房间末端设有第二个紧急出口舱口。

残障人士可以方便地进入安全室。大多数地下避难所不是为行动不便的人设计的，但一些制造商提供了一些可供行动不便的人进入的模型。例如，Canton Enterprises 的水平入口版本可以嵌入山坡中，也可以安装在地面上并在墙壁周围堆满泥土。

制造过程

以下描述代表了预制钢筋混凝土风暴避难所的制造过程。某些细节可能因制造商而异。

已知最古老的龙卷风照片于 1884 年 8 月 28 日在南达科他州霍华德附近发现。

龙卷风是在强烈的雷暴中形成的快速旋转的空气柱。旋转柱或漩涡在风暴云内部形成，然后螺旋向下直到接触地面。虽然龙卷风没有雷暴那么大，但它能够造成极大的破坏，因为它将非常高的风速打包到一个紧凑的区域中。众所周知，龙卷风会打碎建筑物，将稻草吹过实木，将机车从轨道上抬起，并将水从小溪中抽走。每年平均有 800 场龙卷风袭击美国。根据 1953 年以来的统计数据，德克萨斯州、俄克拉荷马州和堪萨斯州是龙卷风排名前三的州。龙卷风每年造成约 80 人死亡、1,500 人受伤和数百万美元的财产损失。虽然仍然无法准确预测龙卷风将在何时何地袭击，但在预测龙卷风发展和使用多普勒雷达探测龙卷风方面已经取得了进展。

外壳构造

• 1 钢模用于浇筑掩体的上、下部分。墙壁厚 3-4 英寸（7.5-10 厘米），而地板和天花板厚 5-6 英寸（13-15 厘米）。
• 2 金属加强件放置在每个模具中。例如，一家制造商使用 0.5 英寸（1.3 厘米）直径的钢筋，以 12 英寸（30 厘米）的间距放置。
• 3 将混凝土倒入模具中。振动模具以减少气泡。
• 4 混凝土凝固后，将外壳从模具中取出并检查是否有缺陷。
• 5 外壳的上半部分和下半部分连接在一起。它们的边缘设计为互锁，并在将两件配合之前涂上焦油密封剂或防水胶。钢带穿过接缝并用螺栓固定到位以加强接头。
• 安装了 6 个台阶或梯子。门使用多个铰链、钢琴铰链或允许门滑动打开和关闭的框架安装。安装了一个或两个通风口。每个都由一个垂直管道组成，顶部装有风力涡轮机或一个覆盖屏幕的 180° 弯头。

安装

所有类型的地下避难所的安装程序都相似。以下描述提到了每种类型所需的改进。

• 7 A 反铲 用于为避难所挖一个洞。一名工人用铲子手工打磨孔，平整底部并清理角落。在每个维度上，孔应该比避难所大 2 英尺（61 厘米）。
• 8 使用反铲挖土机或配备起重机的拖车来提升掩体并将其降低到孔中。一些避难所配备了升降装置可以抓住的配件。其他的则通过连接在庇护所外部支架上的链条或一对垂直缠绕在庇护所周围的尼龙带提起。
• 9 一个预制钢筋混凝土庇护所的重量至少为 12,000 磅（5,500 公斤）。最小尺寸的钢制和玻璃纤维庇护所分别重约 3,500 磅（1,600 千克）和 1,400 磅（640 千克）。因为如果地面饱和，它们可能会漂浮，所以在安装过程中必须锚固钢和玻璃纤维遮蔽物。这通常是通过将它们螺栓连接或链接到嵌入混凝土基础的支架上来完成的。一些制造商还建议在避难所的墙壁周围浇筑混凝土。
• 10 如果没有在避难所周围浇筑混凝土，则通常使用从安装现场挖出的土壤回填避难所周围的剩余空隙。如果避难所还打算用作防空洞，则回填由砾石或碎石组成。
• 11 一些地下避难所的顶部安装在地面上，但大多数设计为覆盖 2-3 英尺（61-91 厘米）的土壤。然后可以在表面种植草或在露台上铺上装饰板。

质量控制

FEMA 的风暴避难所的可接受性标准基于在风工程研究中心进行的研究。自 1970 年以来，该中心研究了 100 次风暴和龙卷风造成的破坏。它发现对人的最大威胁是飞散的碎片，它们可以穿透建筑物的窗户、墙壁和屋顶，强行撞击住户。庇护所设计可以在中心的实验室进行测试，以确定它们承受压缩空气炮以 100 英里/小时的速度发射的 2x4 英寸（5x10 厘米）木材的 15 磅（6.8 千克）部分撞击的能力(160 公里/小时) 用于墙壁和门或 67 英里/小时 (120 公里/小时) 用于屋顶。 FEMA 可接受的避难所还必须能够承受 250 英里/小时（400 公里/小时）的风速；很少有龙卷风超过这个风速。

除了标准测试之外，一些制造商还吹捧他们的产品能够承受更具创造性的试验。例如，一个广告说它的避难所经受住了一辆小型货车的撞击，另一个报道说它的单位挡住了一颗 38 口径的子弹。作为对生产的每个避难所进行检查的一部分，一家制造商将完成的外壳注满水以验证其是否防水。

未来

风暴避难所通常由混凝土或钢材制成，但最近的技术发展表明玻璃纤维正变得非常流行。在暴露在最恶劣的环境中数十年之后，较旧的避难所往往会生锈或腐蚀。霉菌也是地下避难所的一个重要因素。玻璃纤维防霉，通常保证不会生锈或腐蚀。新的钢和混凝土模型也取得了进步。许多公司出售带有庇护所的保修单，承诺它们不会泄漏、生锈或漂浮。