Mart 2011'te Fukushima Daiichi'de üç reaktör, sadece 150.000'den fazla insanın tahliyesini tetikledi, birçok kişi giydikleri kıyafetlerin daha azına sahip oldu. Uzakta kalan bir radyo tehdidiyle bileşikledi ve ailelerin sadece mühendislik kararlarını incelemeleri için bir mühendislik sorunu yarattılar, maddi yenilikler ve lojistik sistemlerden sonra, dünya çapındaki eğitimlerin nasıl devam ettiğini ve bu makaleyi yeniden tahmin etmeye başladılar.

Immediate Engineering Challenges After the Meltdown

Felaket, bariz tasarıma, tipik deprem veya sel yanıtın aşılması için bir kısıtlama portföyüne başvurdu: Bazı tahliye bölgelerindeki hava kirliliğinin sadece hava bariyerleri olarak değil, kontrasepsiyon kontrol zarfları olarak, mühendislerin dışlanma yöntemleri ve havalandırma stratejilerinin bir kısmını başarısız olabilecek karmaşık aktif sistemlere ihtiyaç duyan kapalı maruz kalmalarını talep etti.

İkincisi, Japonya'nın Kendi Savunma Kuvvetleri ve yerel hükümetleri, on binlerce haneyi haftalar içinde sert bir barınak haline getirmek için gerekiyordu, aylar değil, bir ülkenin kısıtlamalarında zaten kamyon yaptırabilecek modüler birimlere geçiş yaptı.

Üçüncü olarak, barınaklar sismik olarak aktif olan bir ortamda hayatta kalmak zorunda kaldı. Nisan 2011'de bir büyüklüğü 7.1 olayı da dahil olmak üzere, Tohoku'nun iç ve tipte rüzgar yüklerini kullanarak, acil bir çadırın karşılayabileceği yapısal performans gereksinimlerini desteklediler: Japon ailelerin ayakkabı çıkarma, ayakkabı çıkarma, saygıdeğer mahremiyet normlarına saygı duyan açık giriş yolları vardı.

modüler ve Prefabricated Design Innovations

Mühendislik cevabının özü, modüler konut sistemlerinin hızlı evrimine yer verdi. Japon inşaat firmaları, zaten kalıcı konutlar için prefabrikasyonlar için liderler, geçici konut birimlerini üretmek için montaj hatlarına adapte oldu () · ·0|x tr|x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

Bu modüller baraj-basın genişlemesi için tasarlanmıştır. Tek kişilik bir birim IP67-ted dış bağlantıları ile bağlantılı olabilir ve geri dönüş kapalı koridor bağlantıları ile, mayınlanan köy sokaklarına giren sıralar oluşturmak. Utilities takip etti - özellikle de yağışlı bir elektrik kullanımı topraklara bağlı olabilir - tüm atık su hatları, hızlı-koupling PEX su hatları ve solcular, önemli bir acil durum yaklaşımları için kullanılan standart bir şekilde kaldırıldı.

Bu modüler sistemlerin mühendisliği de beklenen olaysal dekommisyon. Bolted bağlantıları, kaynaklanmışlardan ziyade, barınakların sökülmesine izin verdi ve ya yeniden ya da geri dönüştürülmüşe kadar Fukushima'dan birkaç bin birim daha sonra, orijinal tasarımda gömülü yaşam döngüsü düşüncesine gönderildi. Bu dairesel ekonomi yaklaşımı azaltıldı ve gelecekteki konut felaket programları için bir model sağladı.

Malzeme Bilimi: Radyasyon Shielding ve Contamination Control

Tam ölçekli radyasyon kalkanı, hafif barınaklar için yapısal olarak pratik değildir, mühendisler geometri ve malzeme seçimi ile maruz kalmaya odaklanırlar.İki boyutlu panel inşaatı, radyoaktif aerosollerin filtrelemesini gerektiren bir hava boşluğunu doğal olarak yarattı. Dış yüzeyler, başlangıçta nükleer tıp tesislerinde dekontaminasyon için gelişmiştir, bu da cesium-laden tozları demolama gerektiren basit baskı yıkamayı gerektirir.

Çatı tasarımı özellikle kritik bir şekilde kanıtlandı. Düz çatılar, kapalı toplama tanklarına kadar uzanan minimum 10 derece eğimli çatılar için tercih edildi.Bu basit hidrolik mühendislik kararı ölçülebilir bir şekilde daha düşük içme alanı oranları.Tokyo Üniversitesi'nde araştırmacılar daha sonra bu çatı su yönetimi sistemleri ile birlikte birimlerin kapalı su parkları ve aerosoller ile birlikte muhafaza ettiğini gösteriyorlar.

Bitkilere daha yakın olan topluluk barınakları için, bu panellerin daha yüksek olduğu yerlerde, mühendisler sadece bir avuç pilot binayla deneyerek, yüksek yoğunluk ve düşük enerji gamma hatları için uygun etkileşim özellikleriyle, yüksek enerjili kumarlamalar için, elektriksel acil durumlar için ölçülebilir bir şekilde yapılan araştırmalarda, ancak önceden entegre edilmiş bir avuç pilot binada kullanılan verilerle desteklenmeye devam etti.

Aftershocks ve Hava için Yapısal Bütünleme

Japonya'nın Bina Standart Yasası, kalıcı yapılar için zaten sıkı, teknik olarak muaf olsalar bile geçici barınakların yapısal tasarımını bilgilendirdi.Mühendisler gönüllü olarak hafif çerçevelere göre, yapıların faydalanabileceği ayrı bir yerleşim bölgesine karşı iyi bir şekilde ilerleme sağlayabilirler. Vakıf sistemleri, yumuşak tüm beton top bloklarına beton toplayarak her ikisine de beton toplayabilirler.

Fukushima kıyılarına doğru rüzgar yükleri, birçok relokasyon sitesi kuruldu, duvarlarında duvarlardan zemine kadar yukarı çıkarma kuvvetlerine direnmek için gerekli olan bir duvar kağıdı.Bu detay, üretilen konut standartlarına güvenmek yerine, 2013 yılında Tyon'un sürekli bir baskı yüzüğünü kullandı.

Kar yükleri de ele alındı: Çatılar, iç ve dış çelik üyeleri arasındaki ısı molası, kondensasyon riskini ve konforunu artırmak için tasarlanmıştır. Dünya Bilim ve Afet Resilience'de yapılan tüm ölçekli sallama testleri doğrulandı.

Vaka Çalışmaları: Fukushima Typologys Deployed in Fukushima

Tek bir barınak modeli Fukushima, Miyagi ve ötesindeki yerinden edilmiş bir nüfusun çeşitli ihtiyaçlarına hizmet edemezdi. Mühendisler, acil durum ve belirli bir ccupancy profilinin belirli bir aşaması için bir hiyerarşi kurdular.

[FONT:0]Temporary Housing Birimleri ([DÜT:1)Kasetsu Jūtaku[D:2)[DÜDÜ:3) Orta-term barınak stratejisinin arka kemiğini kurdu.Bu kendi değerli daireler, genellikle 30-40 metrekare, altı yıl boyunca ortalama bir çift için evlenmiş bir giriş ve Tohoku’nun sert kış tasarımlarını ortadan kaldırmak için, orta büyüklükteki bariz bir şekilde inşa edilmiş bir giriş haline geldi.

[FONT:0]Community Welfare Shelters[DÜT:1], okullar ve belediye binalarının yaşlılara ve tıbbi ihtiyaçlara hizmet etmek için inşa edilmiş olması için, genellikle 200 metrekare veya daha fazla, satın alma plenumuna giren dış hava kirliliğine sahip olan olumlu baskı sistemleri dahil edildi.

[FONT:0]Mobile Medical and Ekraning Shelters[[Dönetici: 1 ), ilk 72 saatlik pencere için tasarlanmış, sabit bir tesisin radyolojik kontrolleri ile askeri-grad çadırları bir araya getirildi. Fabric structures withflat frameworks could be used by Helikopter and operational within 20 minutes, making all-body count istasyonları and decontaminasyon duşları. Kumaş ilk haftada 50.000 dış kontrol ünitesinde kullanılmış bir karbon bezinin hızlı dağıtım sistemi ile bir şekilde kullanıldı.

Logistical Feats: Transport, Assembly ve Dismantling

Fabrikadan hasarlı Shinkansen ağı boyunca yer alan barınaklar, yaratıcı ulaşım mühendisliği gerektiriyordu. Standart 20foot ISO konteyner boyutları mümkün olan her yerde, Kobe ve Yokohama Force CH-ama portlarında fabrikalardan sevk edilecek birimlerin, sonra yarı yarıya inmek için yataklı kamyonlara aktarılması için, prefabrik konutlar 2000 kg'dan daha az ağırlıkta kırıldı ve Japonya Ground Self-Defense Force CH-47 Chinooks tarafından izole edilmiş topluluklara aktarıldı.

Yerdeki montaj, yalın inşaat uygulamalarından çok ağır ödünç alındı. Mürettebatlar dört kişilik “telif” takımlara, varıştan tam bir birim için komisyona varıştan sorumluydular. sıraya doğrulanmış bir şekilde, temel çerçeveye yerleştirilen bir vinç, belirlenen bir sırayla, çatı parçaları belirtilen süredeki ortalamanın sadece 14 saat boyunca kapatıldığı ve bir buzdolabının sonundan itibaren bir araya geldiği ortaya çıktı.

Dismantling aynı şekilde mühendisiydi. çünkü birimler cıvatalandı, bağlanmadı, ters siparişde donatılabilirdi.Decontaminasyon protokolleri, tüm yüzeylerin el-yaşam stratejisiyle taranması gerektiğinde, NaI scintillators; uzun vadeli çevresel ayak izin verme seviyelerinin üzerindeki paneller (tipik olarak 0.1 μSv/h yukarıdaki arka plan) segregate ve düşük seviyeli atıklar olarak depolanabilirler, geri dönüşüm akışına girdiler.

İnsan merkezli Mühendislik: Livability and Psikolog Well-saygı

Geçici bir barınak sadece yapısal veya malzeme problem değildir; insan onurunu aşırı stres altında korumak için bir egzersizdir. Fukushima Health Management Survey'den yapılan çalışmalar, kötü tasarlanmış barınaklarda sadece soğuk ve gürültüden muzdarip olduğunu ortaya koydu ancak bu tanıma, insan merkezli bir tasarım tercihlerine yol açtı.

Uzay tahsisi, Sphere Handbook'un insan başına en az 3.5 metrekareyi takip etti, ancak Japon mühendisler, duvar destekli parçalara kilitlenen 14 metrekarelik oturma, düşük masa yemek ve mevsimlik kıyafetler için depolama imkanı verdi. aile bölgeleri arasında gizlilik noktaları arasında, genellikle basit kayaç ekranları her gün aranmasına izin verdi.

Akustik konfor alışılmadık dikkat aldı. Çünkü birçok birim yoğun sıralarda yer aldı, parti duvarları aracılığıyla hava yoluyla iletişim kurma sesi standart panel sistemlerinden karşılaştırıldı.Pozitif cihazlardan gelen ve helikopterlerden gelen dış gürültü tabakaları, ses kaynaklarından ve çift-gl'in iki katını kullanarak aydınlatmak için bir teknik verildi.

Havalandırma ve Kapalı Hava Kalitesi

Bir radyolojik olarak kontraseptif bir ortamda iç hava kalitesi kontrol etmek hassas bir denge talep etti. Bina kabuğunu minimum enerji tüketiminde saatte 0,5 oranında sıkı bir şekilde riske atarak doğal olarak yerel granit jeolojiden serbest bırakılan radyoaktif gaz. Açılış pencereleri, bariz bir karbon post-filterin amacını, inşaat malzemelerinden herhangi bir uçucu organik bileşikleri tuzağa çıkarmak için çözmüş bir şekilde çözmüş durumda.

Toplum barınaklarında, talep kontrollü CO[DDÜT:0)2) sensörlerin indirildiği fan hızı, hiçbir elektronik olmadığı zaman enerji kullanımını azalttı. Sistem başarısız olması için tasarlandı: eğer güç otomatik olarak kapalı olan, operasyon sırasında dış hava izlemenin engellenmesi için bir bahar yüklenmiş bir baraj.Bu basit mekanik çözüm, hiçbir elektronik gerekli olduğunda, daha sonra Tayvan Ulusal Atom Araştırmaları Enstitüsü tarafından onaylanmıştı.

Dekeşme ve Geometrik Ekonomiyi Tahmin Ediyor

Fukushima'daki geçici konut programı, 2016 ve 2020 yılları arasında konut sitelerinin sistematik kapanmasını öngören bir görev gücü ile tasarlanmıştır.

Her birimin malzeme pasaportu - tüm bileşenlerin dijital kaydı, malzeme kompozisyonu ve radyolojik araştırma tarihi - verimli bir şekilde yeniden inşa edildi Çelik çerçeveler yenidenbar ve inşaat kirişleri haline getirildi; poliurethane köpük çekirdeği, çimento kilnleri için yakıt olarak işlendi; ve ISO 22325'te toprak için ezilmişti:2018[Dönetici olmayan alanlardan sadece% 5'i düşük seviyeli radyoaktif atık olarak gerekli olan toplam acil durum koşullarını içerir.

Filipinler'deki yeni konutların tasarımını da diğer ülkelerdeki yeni geçici konut tasarımını etkilemiştir. Örneğin, Filipinler'deki post-typhoon barınakları şimdi standartlaştırılmış bağlantı ve manyetik bağlantıları içermektedir.

Global Influence and Courses Learned

Fukushima bariz mühendisliği deneyimi, 2011 yılından önce uluslararası insani standartları sessizce yeniden şekillendirmiştir. Hızlı barınak sunumu için baskın paradigma aile çadırıydı, kontrüksiyon ve tuval tasarımları limanlanabilirlik için optimize edildi ancak fakir insulative ve radyolojik performans. Japonya'nın deneyimi, modüler sert bir barınakta uzun vadeli psikolojik bir psikolojik sıkıntıyı azaltdığını ve sanayi öncesi sözleşmeler yerindeyken karşılaştırılabilir hızda konuşabileceğini göstermiştir.

Bu değişim, ISO standartının 2018 revizyonuna acil durum yönetimi ve barınaklandırmaya yansıtılıyor, bu da şimdi CBRN etkinlikleri için performans gerekliliklerini içeriyor ve Red Cross ve Red Crescent Societies'in uluslararası federasyonu, doğrudan modüler tasarımlardan ödünç alan vestibule'nin "temiz/dirici" geçiş bölgesini kabul etti.[0] Elveda ElFLD'nin bazı alanlarındaki teknik referansları ve modernize etmek için en iyi teknik yaklaşımlara sahip.

Future: Sürdürülebilir ve Akıllı Geçici Barınmalar

Araştırma, bir sonraki karmaşık acil durumların bariz modelinin iyileştirilmesine devam ediyor. Aktif bir alan, yenilenebilir enerji sistemlerinin entegrasyonudur. Çatı fotovoltaik diziler, şimdi çelik-kırıklıksız modüler birimlere monte edilmesi için yeterince ışık tutmaktadır - çok yıllık yerinden edilme senaryolarında büyük bir değere sahip olabilir.

Akıllı teknoloji de ortaya çıkıyor. Düşük maliyetli kablosuz sensör düğümleri kapalı kumar dozu oranını, sıcaklık, nem ve ccupancy, veriyi merkezi bir paniğe besleyebilir, pil destekli elektronikler için ihtiyaç duymadan bakım sorunlarını optimize edebilir.Tohoku Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, sağlam bir RFID etiketi geliştiriyorlar, üretim sırasında duvar panelinde gömülü olabilir, batarya destekli elektronik kaynakların kalıcı bir kaydı sağlayarak.

Ancak en dönüştürücü gelecek yön, malzemelerde olabilir. Kendi kendine ait beton barınakları kullanarak fotoğraf makinesinde dayanıklı beton dioksit kullanarak 2011 yılında dağıtım hızını sınırlı tutar, Japon inşaat firması Taisei Corporation tarafından basılan ilk prototipler 40 katlı beton barınakları gösterir.

Fukushima geçici barınakları, krizden doğan olsa da, teknik ve insani bir referans noktası haline geldi. Hızlı dağıtımın güvenlik pahasına gelmediğini, radyolojik korumanın hafif yapılara mühendisi olabileceğini ve insan onuruna saygı duyan bir barınak olduğunu kanıtladılar - küresel topluluk daha sık ve çakışan afetlerden, iklime dayalı fırtınalardan endüstriyel kazalara kadar, bu dersler sadece değerde büyüyecek.