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Souffleries de grande hauteur, chutes de rideaux de verre et risques de tempête avec des grues à tour

Les numéros d'urgence diffèrent selon les pays. Cette page utilise le 911, le numéro des États-Unis et du Canada. De nombreux autres pays utilisent le 112, 999 ou un autre numéro. Trouvez le numéro de votre pays.

Lorsqu’un orage violent, un derecho, un cyclone tropical ou un intense cyclone de bombe extratropical frappe un horizon métropolitain dense, la grille des gratte-ciel transforme les vents régionaux modérés en jets localisés destructeurs. Grâce à l'effet Venturi du canyon urbain et au déversement de vortex par le bas, un vent synoptique de 75 kilomètres par heure (47 milles par heure) en altitude peut accélérer jusqu'à 120 à 160 kilomètres par heure (75 à 100 milles par heure) au niveau des trottoirs entre les tours de grande hauteur, faisant tomber les piétons de leurs pieds dans la circulation en mouvement, arrachant les portes tournantes et battantes des halls d'entrée de leurs chèques et créant des pressions d'aspiration négatives intenses qui arrachent des unités de verre de murs-rideaux de plusieurs centaines de kilogrammes et des panneaux d'allège trempés des étages supérieurs. Simultanément, les grues à tour perchées au sommet des noyaux de construction de grande hauteur doivent être déverrouillées pour tourner librement dans le vent (weathervaning) ou risquer un flambage structurel catastrophique lorsque les rafales latérales dépassent les limites opérationnelles. Si quelqu'un est heurté par la chute de débris de façade, projeté dans la circulation routière ou coincé sous un échafaudage effondré, appelez immédiatement votre numéro d'urgence local (911 aux États-Unis et au Canada, 112 dans l'Union européenne, 999 au Royaume-Uni) ou consultez notre répertoire mondial de numéros d'urgence. Pour une préparation plus large aux tempêtes, lisez nos guides sur derecho, vent en ligne droite et survie aux microrafales, ouragans, cyclones et typhons, et basculement de la grue, chute de charge suspendue et contact avec une ligne électrique.

Fais ça maintenant

  1. Quittez immédiatement les trottoirs ouverts du centre-ville et abritez-vous dans un hall structurel encastré, loin des atriums en verre. Lorsque des rafales de vent commencent à siffler entre les tours de grande hauteur ou que des débris au niveau de la rue commencent à s'élever dans les airs, n'essayez pas de passer devant les coins des gratte-ciel. Entrez par l'entrée du bâtiment à ossature de béton ou de pierre la plus proche, dépassez les portes vitrées du vestibule extérieur et entrez dans le profond noyau d'ascenseur intérieur ou dans le couloir de la cage d'escalier du rez-de-chaussée, et ne vous abritez jamais sous un auvent en verre, une passerelle ou un toit d'atrium en verre à plusieurs étages.
  2. Restez en dehors de la « zone de chute des murs-rideaux » en traversant du côté au vent ou en vous abritant à l'intérieur si vous entendez des éclats, des craquements ou des tintements de verre au-dessus de votre tête. Lorsqu'une seule vitre de grande hauteur se brise à un étage supérieur, les différences de pression entraînées par le vent et la chute de gravier ou de meubles de bureau déclenchent une explosion de façade en cascade où des dizaines de panneaux de verre voisins tombent en succession rapide. Les vitres qui tombent ne tombent pas directement vers le bas ; ils glissent et flottent horizontalement à travers la rue sur des courants ascendants et des tourbillons turbulents sur un rayon horizontal égal à 50 à 100 pour cent de la hauteur du bâtiment.
  3. ** Accroupissez-vous et saisissez une borne municipale fixe, un socle de panneau indicateur ou une porte en maçonnerie encastrée si une soudaine rafale de vent dans un coin vous déséquilibre. ** Les rafales de vent les plus fortes pour les piétons se produisent dans ** 3 à 10 mètres (10 à 33 pieds) des coins au vent des grands immeubles ** et à l'intérieur des ruelles étroites reliant les avenues parallèles. L'équilibre de la marche humaine échoue complètement lorsque des rafales soudaines dépassent 90 kilomètres par heure (56 miles par heure) ; abaisser votre centre de gravité empêche un vortex soudain de vous projeter en arrière du trottoir dans les voies réservées aux bus ou aux camions.
  4. Ne combattez jamais une porte extérieure vitrée à charnières chargée par le vent ; utilisez une porte tournante ou attendez une accalmie. Une stagnation à haute pression sur une façade au vent ou une aspiration extrême dans une allée Venturi peut appliquer 400 à 1 200 newtons (90 à 270 livres-force) à un vantail de porte en verre commercial standard. Pousser une porte battante vers l'extérieur dans une soufflerie de grande hauteur permet au vent de vous arracher la porte des mains, brisant la feuille de verre contre le meneau en pierre ou amputant les doigts coincés dans le côté des charnières.
  5. Si vous vous trouvez à l'intérieur d'un appartement ou d'un bureau de grande hauteur lorsque les fenêtres commencent à se courber ou à se fissurer, évacuez immédiatement la pièce extérieure et fermez la solide porte intérieure derrière vous. Ne vous tenez jamais près d'une fenêtre vibrante du sol au plafond pour filmer une tempête, et n'essayez jamais de coller ou de fixer une vitre architecturale courbée avec vos mains. Se retirer dans une salle de bain intérieure, un couloir ou un puits central en béton et verrouiller la porte intérieure évite l'explosion de pressurisation interne fatale qui se produit lorsqu'une fenêtre cassée au vent pousse l'air de la force d'un ouragan dans un appartement et fait exploser les fenêtres sous le vent ou les portes du couloir vers l'extérieur.
  6. Ne paniquez pas si vous voyez une grue à tour de construction sans pilote tourner librement au-dessus d'un gratte-ciel pendant une tempête, à moins que la flèche ne soit visiblement pliée, heurte un bâtiment adjacent ou échappe à tout contrôle. Selon la conception technique et la loi de sécurité OSHA / EN 14439, les opérateurs relâchent délibérément le frein de la platine pivotante avant d'évacuer une grue à tour avant une tempête, de sorte que la flèche horizontale agit comme une girouette, pointant sa queue étroite vers le vent pour minimiser la structure. faites glisser. N'évacuez les pâtés de maisons environnants que si une grue est bloquée latéralement contre un vent violent, si deux grues ont perdu leur marge anti-collision ou si un collier d'arrimage sur le mât s'est détaché de la dalle du bâtiment.

Pourquoi le verre trempé de grande hauteur tue même lorsqu'il se brise en « cubes de sécurité »

De nombreux piétons urbains supposent que les fenêtres modernes de grande hauteur sont inoffensives si elles sont brisées, car le verre renforcé à la chaleur et entièrement trempé est conçu pour se briser en petits granules cubiques (« dés ») plutôt qu'en longs éclats en forme de poignard. En réalité, lorsqu'une unité de verre isolante de 12 millimètres (0,5 pouce d'épaisseur) ou un panneau d'allège trempé à base de sulfure de nickel sort d'un mur-rideau du 40e étage, les granules coupés en dés restent souvent liés ensemble dans de lourdes ** couvertures imbriquées de 5 à 30 kilogrammes (11 à 66 livres) ou des amas gelés ** accélérés par la gravité et les vents descendants pour vitesses terminales dépassant 110 à 160 kilomètres par heure (68 à 100 miles par heure). Lorsqu'ils heurtent un trottoir ou le toit d'un véhicule, ces amas explosent avec l'énergie cinétique d'un bloc de maçonnerie. Traitez toute rue située sous une façade de gratte-ciel endommagée comme une zone de largage active et mortelle.

Arbre de décision : survivants des souffleries urbaines, des chutes de verre des façades et des risques liés aux grues

flowchart TD
    Start["Forte tempête de vent dans un district urbain de grande hauteur : rafales >= 75 km/h (47 mph) en altitude ou >= 100 km/h (62 mph) dans les Street Canyons"] --> UserPos{"Où êtes-vous lorsque la situation d’urgence due au vent s’aggrave ?"}

    UserPos -->|"1. À PIED SUR LE TROTTOIR DU CENTRE-VILLE : Secoué par des tourbillons de coin ou des chutes de débris"| StreetAction{"Des débris de verre, de bardage ou de façade tombent-ils ?"}

    StreetAction -->|"Oui : bris de verre ou panneaux se décollant au-dessus de votre tête"| GlassEscape["ÉVACUATION IMMÉDIATE DE LA ZONE DE DÉPÔT DE LA FAÇADE : 1. Ne regardez PAS droit vers le haut avec le visage nu (tête de bouclier avec un sac ou un manteau) 2. Plongez dans la porte encastrée en béton la plus proche, l'entrée du métro ou le garage de stationnement 3. Restez en dehors du centre de la rue (plans de verre glissants à travers l'avenue) 4. Une fois à l'intérieur d'un bâtiment, passez devant le hall de verre et entrez dans le noyau de l'ascenseur en béton."]

    StreetAction -->|"Pas encore de débris, mais des rafales de vent renversent les piétons"| WindWalk["SURVIE DANS UNE SOUFFLERIE URBAINE CANYON : 1. Évitez les coins de bâtiment au vent et les passages étroits entre les tours jumelles. 2. Accroupissez-vous et tenez les bornes fixes en acier ou en pierre si un vortex frappe. 3. Reculez de 3 m (10 pi) du bord du trottoir afin que les rafales ne puissent pas vous emporter sous la circulation. 4. Entrez dans le bâtiment par une porte tournante ou une entrée latérale sous le vent."]

    UserPos -->|"2. À L'INTÉRIEUR D'UN APPARTEMENT OU D'UN BUREAU DE GRANDE HAUTEUR : Flexion ou fissuration du mur-rideau de l'étage supérieur"| HighRiseIn{"Une vitre est fissurée ou soufflée ?"}

    HighRiseIn -->|"Vitre extérieure fissurée ou courbée vers l'intérieur ou l'extérieur"| WindowBow["RETRAITE INTÉRIEURE AVANT LA VIOLATION : 1. Déplacez immédiatement tout le monde hors de la pièce périphérique 2. Fermez et verrouillez la porte intérieure solide de la chambre ou du bureau derrière vous 3. Abri dans la salle de bain intérieure, le couloir sans fenêtre ou la cage d'escalier principale 4. N'ouvrez jamais les fenêtres ou les portes du couloir sous le vent pour égaliser la pression."]

    HighRiseIn -->|"La fenêtre s'est brisée et un vent violent souffle à l'intérieur."| BreachTriage["ÉCLATATION ACTIVE DES MURS-RIDES : 1. Rampez bas derrière les meubles lourds, loin des vitres et des meubles volants. 2. Ne déverrouillez PAS la porte du couloir lorsque le souffle du vent la frappe. 3. Attendez une accalmie en rafale ou sortez par une pièce communicante intérieure adjacente. 4. Descendez les escaliers de secours de 3 à 5 étages en dessous du niveau de la brèche."]

    UserPos -->|"3. À PROXIMITÉ D'UN CHANTIER DE CONSTRUCTION DE GRANDE HAUTEUR : Grue à tour ou treuil extérieur"| CraneCheck{"Comment se comporte la grue à tour ?"}

    CraneCheck -->|"La flèche tourne lentement en rond avec le vent et sans charge sur le crochet"| NormalVane["MODE DE VENTILATION NORMAL : 1. Le frein de rotation de la grue est volontairement déverrouillé afin que la flèche soit orientée sous le vent. 2. Évitez toujours de marcher directement sous la clôture périphérique de la construction. 3. Surveillez les coffrages en contreplaqué qui s'envolent des ponts supérieurs ouverts."]

    CraneCheck -->|"Flexion de la flèche, heurt d'un bâtiment ou flèche relevable repliée vers l'arrière"| CraneCollapse["ÉVACUATION IMMINENTE D'EFFONDREMENT DE LA GRUE : 1. Évacuez immédiatement un rayon de 1,5 fois la hauteur totale du bâtiment + la hauteur de la grue 2. Déplacez-vous contre le vent ou perpendiculairement à la direction dans laquelle la flèche est inclinée 3. Abriz-vous dans un sous-sol en béton armé ou dans une station de métro 4. Appelez le 911 / 112 / 999 pour établir une zone d'exclusion de la police à plusieurs blocs."]

La dynamique des fluides des souffleries de grande hauteur : pourquoi les rues des gratte-ciel amplifient le vent

Dans un champ rural ouvert, le frottement de surface ralentit le vent près du sol tandis que la vitesse du vent augmente de façon logarithmique avec l'altitude (le gradient de la couche limite atmosphérique). À une altitude de 200 à 300 mètres (650 à 1 000 pieds) au-dessus d'une ville, les vents soufflent 50 à 80 % plus vite qu'au niveau de la rue, car il n'y a pas de friction au sol pour les ralentir. Lorsque ces vents rapides des niveaux supérieurs frappent la large face verticale d'un gratte-ciel en verre moderne, quatre mécanismes aérodynamiques distincts redirigent et concentrent cette énergie de la haute atmosphère directement sur le trottoir en contrebas :

1. L’effet Downwash et le vortex en fer à cheval debout

Lorsque le vent frappe la façade supérieure plate d'un immeuble de grande hauteur, un point de stagnation se forme à environ 70 à 80 % de la hauteur du bâtiment. Au-dessus de ce point, l’air monte et traverse le toit ; en dessous de ce point, un volume massif d'air supérieur en mouvement rapide est forcé directement sur la face avant du gratte-ciel en direction de la rue (downwash). Lorsque ce jet descendant heurte le trottoir au pied de la tour, il roule vers l'avant et s'enroule autour des deux côtés du bâtiment comme une tornade horizontale géante : un vortex en fer à cheval qui emporte les piétons hors du trottoir et les projette dans la rue.

2. L’effet d’accélération de coin (cisaillement pression-aspiration)

Alors que le vent descendant et le vent horizontal se divisent autour des coins avant pointus à 90 degrés d'une tour de grande hauteur, le flux d'air doit parcourir un chemin courbe plus long autour du coin tout en passant d'une pression positive élevée sur le mur au vent à une pression négative intense (aspiration) sur les murs latéraux. Selon le principe de Bernoulli et la constriction de la couche limite, la vitesse du vent dans un rayon de 3 à 15 mètres (10 à 50 pieds) des coins des bâtiments au vent accélère jusqu'à 1,5 à 2,2 fois la vitesse ambiante du vent de la rue. Un piéton marchant calmement le long du mur abrité sous le vent d'un bâtiment et franchissant l'angle de cette couche de cisaillement subit un impact latéral instantané, semblable à celui d'un mur.

3. L’effet canal Venturi (accélération des écarts et des passages)

Lorsque deux immeubles de grande hauteur sont proches l'un de l'autre, ou lorsqu'une rue transversale étroite relie une avenue à haute pression au vent à une avenue à basse pression sous le vent, la totalité de la masse d'air est comprimée à travers la gorge étroite entre les structures. Bien que l'équation Venturi classique en tube fermé ne s'applique que partiellement parce que la canopée urbaine est ouverte au sommet, les tests techniques en soufflerie (tels que les critères de confort du vent des piétons de Lawson et Davenport) prouvent que ** des espaces étroits entre les bâtiments positionnés à un angle de 30 à 45 degrés par rapport au vent de tempête dominant ** agissent comme des buses de pression, accélérant les rafales au-delà de ** 130 kilomètres par heure (80 miles par heure) **.

4. Turbulence de sillage et perte de vortex (rue Von Karman)

Derrière une haute tour, le flux d'air séparé forme des tourbillons alternés à basse pression qui décollent les bords gauche et droit du bâtiment selon un motif rythmique (déversement de vortex). Cela fait osciller latéralement le sommet d'un gratte-ciel de 60 étages de 30 à 90 centimètres (1 à 3 pieds) perpendiculairement au vent tout en générant des tourbillons imprévisibles et inversés sur les places et les intersections sous le vent.

Comparaison des risques de tempête en hauteur et des distances de survie

Risque de tempête urbaine de grande hauteur Mécanisme physique Déclencheur de défaillance principal Dégagement sécurisé/zone d'exclusion Protocole de survie immédiate
1. Coin piéton et soufflerie Venturi Lavage vers le bas depuis les étages supérieurs et accélération de Bernoulli dans les virages serrés et les espaces étroits Les rafales \(\ge 90\text{ km/h}\) (\(56\text{ mph}\)) dépassent le seuil d'équilibre humain ; des rafales \(\ge 120\text{ km/h}\) (\(75\text{ mph}\)) font glisser les adultes sur une chaussée mouillée Évitez à moins de 10 \(\text{ m}\) (33 \(\text{ ft}\)) des coins de tour au vent et des passages interstitiels. Accroupissez-vous, tenez les bornes fixes, reculez-vous des bordures de circulation, abritez-vous dans les halls d'entrée en maçonnerie encastrés.
2. Mur-rideau et tympan en verre Fallout Vortex d'aspiration négatifs aux coins des bâtiments et impact de gravier de toit transporté par le vent ou fracture spontanée de sulfure de nickel (\(\text{NiS}\)) Des pressions d'aspiration dans les coins de \(-3,5\text{ à }-6,0\text{ kPa}\) (\(-75\text{ à }-125\text{ psf}\)) ou des débris volants brisent les vitres extérieures. Rayon horizontal de 0,5 \(\times\) à 1,0 \(\times\) de hauteur du bâtiment (les vitres coulissantes traversent les rues) Ne passez jamais sous des façades endommagées ; s'abriter à l'intérieur de noyaux de béton ; éviter les atriums aux toits de verre
3. Éruption intérieure d’un immeuble de grande hauteur La fenêtre au vent cassée met la pièce sous pression tandis que le mur sous le vent est soumis à une aspiration aérodynamique extérieure. L'ouverture ou le défaut de verrouillage de la porte du couloir intérieur permet à la soufflerie de traverser la plaque de plancher. Évacuer les pièces périmétriques dont les vitres sont courbées ; déplacer vers le noyau central en béton Fermez et verrouillez immédiatement les portes intérieures pleines ; abri dans des salles de bains sans fenêtres ou dans des escaliers coupe-feu
4. Grue à tour à girouette ou à tête-marteau verrouillée Frein d'orientation déverrouillé pour que la flèche pointe sous le vent (sûr) vs frein verrouillé prenant la charge du vent latéralement (dangereux) Vents dépassant la limite de conception hors service (\(\ge 150\text{ km/h}\) [\(93\text{ mph}\)]) ou échec du déverrouillage du frein d'orientation 1,5 \(\times\) hauteur totale du bâtiment + grue si la grue est endommagée ou verrouillée latéralement Vérifiez que la grue bouge librement ; si la flèche se déforme ou si la flèche relevable se replie vers l'arrière, évacuer le rayon multibloc
5. Détachement suspendu d'étages pivotants et de grimpeurs de mât Gondole de lavage de vitres ou treuil de chantier laissé surélevé sur les câbles de façade lors d'une bourrasque Le vent fait basculer la plate-forme dans le mur-rideau de verre comme une boule de démolition, inondant la rue de verre et d'acier. Bloc de rue entier en dessous et sous le vent de la plate-forme suspendue Dégager la rue immédiatement ; évacuer les pièces périmétriques aux étages adjacents à la plate-forme pivotante

Pourquoi les murs-rideaux en verre des gratte-ciel se brisent et comment survivre à une éruption de façade

Lors de tempêtes de vent urbaines majeures (telles que l'ouragan Alicia à Houston, le typhon Mangkhut à Hong Kong ou de violents derechos à Chicago, Toronto et Dallas), des milliers de fenêtres de grande hauteur ont explosé des gratte-ciel même lorsque la vitesse du vent restait inférieure à la limite théorique de conception structurelle du bâtiment. Comprendre les trois mécanismes de rupture des murs-rideaux sauve des vies, tant dans la rue que dans les pièces des étages supérieurs :

1. Aspiration aérodynamique au niveau de la « Corner Strip » (le verre est retiré et non enfoncé)

La plupart des gens supposent que le vent brise les fenêtres des gratte-ciel en les poussant vers l’intérieur du côté au vent du bâtiment. En réalité, les tests structurels en soufflerie montrent que les ruptures de verre les plus violentes se produisent près des coins des parois latérales et des parois sous le vent, où la séparation de la couche limite crée une pression négative (aspiration aérodynamique) intense. Cette aspiration tire la vitre vers l'extérieur dans la rue tandis que la pression d'air positive du système CVC interne du bâtiment pousse par derrière.

2. La cascade de missiles toit-gravier

Lorsque des rafales de force ouragan balayent les toits plats d'immeubles anciens de taille moyenne au vent d'un gratte-ciel en verre, elles soulèvent le ballast de gravier, les panneaux d'accès CVC desserrés et les pavés du toit dans le courant d'air. Frappant un mur-rideau en verre d'un étage supérieur à 130 kilomètres par heure (80 miles par heure), un seul morceau de gravier de 10 grammes (0,35 once) dépasse la contrainte de compression superficielle du verre renforcé à la chaleur ou trempé, brisant la vitre extérieure. Lorsqu'une fenêtre se brise et libère des meubles d'intérieur dans le vortex, des chaises de bureau, des stores et des fragments de verre volants frappent les tours sous le vent dans une réaction en chaîne.

3. Sulfure de nickel spontané (\(\text{NiS}\)) et rupture de contrainte thermique dans le verre d'allège

Même lors de rafales modérées ou de variations rapides de température avant un front froid, les panneaux de verre d'allège opaques (les panneaux de verre foncé qui cachent les dalles de sol en béton et l'isolation entre les étages) peuvent se briser spontanément. Les inclusions microscopiques de sulfure de nickel (\(\text{NiS}\)) piégées dans le verre flotté pendant la fabrication subissent lentement un changement de phase cristalline de la phase alpha à haute température à la phase bêta à basse température sur 5 à 15 ans, augmentant en volume de 2 à 4 %. Lorsque les vibrations du vent fléchissent un panneau contenant une pierre \(\text{NiS}\) en expansion située dans la zone de traction centrale du verre trempé, le panneau entier se fracture instantanément en milliers de cubes imbriqués qui pleuvent sur le trottoir.

Protocole de survie étape par étape si vous vous trouvez dans une pièce à l'étage supérieur lorsque le verre tombe en panne :

  1. Reconnaissez les signes avant-coureurs d'une défaillance imminente du verre : Les vitrages isolants modernes (verre à double ou triple vitrage) fléchissent visiblement sous les rafales de vent. Si vous voyez le reflet des bâtiments voisins se déformer comme un miroir de fête foraine dans votre fenêtre, entendez des éclats métalliques bruyants provenant des meneaux en aluminium ou voyez une toile d'araignée se fissurer dans le panneau extérieur ou intérieur, quittez la pièce dans les 5 secondes.
  2. Fermez et verrouillez la porte intérieure en sortant : Si la fenêtre extérieure souffle (du côté au vent) ou est aspirée (du côté/coin sous le vent), la pression à l'intérieur de cette pièce se verrouille instantanément sur la pression de la tempête extérieure.
  3. Si la pièce est du côté au vent et que vous laissez la porte du couloir intérieur ouverte, un souffle d'air de 140 kilomètres par heure (87 milles par heure) se précipite dans la pièce, percute les cloisons intérieures en plaques de plâtre, souffle les dalles du plafond du couloir et peut faire exploser les fenêtres du côté opposé du bâtiment.
  4. N'essayez jamais de fermer une porte intérieure une fois qu'une fenêtre au vent a déjà explosé : La pression du vent sur une surface de porte standard de 0,9 \(\text{-by-}2,1\text{-meter}\) (3\text{-by-}7\text{-foot}$) peut dépasser 3 000 newtons (675 livres de force), claquant la porte avec suffisamment de vitesse pour écraser les mains, couper les doigts ou fracturer un crâne.
  5. Abri dans le noyau en béton armé : Presque tous les gratte-ciel modernes sont construits autour d'un noyau central de murs de cisaillement en béton armé qui abrite les ascenseurs, les escaliers coupe-feu, les contremarches mécaniques et les toilettes commerciales. Déplacez-vous vers un couloir intérieur ou des toilettes à l'intérieur de ce noyau en béton, asseyez-vous contre un mur intérieur, loin des cloisons de verre, et attendez que le pic de vent passe.

Pourquoi vous ne devez jamais vous abriter sous un atrium en verre, un Skywalk ou un auvent

Lorsque le verre commence à tomber dans une rue du centre-ville, les piétons se précipitent naturellement vers les halls du rez-de-chaussée des centres commerciaux, des hôtels ou des complexes de bureaux à proximité. De nombreux halls d'entrée de bâtiments modernes comportent des atriums à toit de verre à plusieurs étages, des lucarnes ou des auvents de trottoir en verre en porte-à-faux positionnés directement à la base d'une tour de 40 à 80 étages. Lorsque de lourdes unités de verre isolantes, des barres à meneaux en aluminium ou des plaques de glace tombent à 150 mètres (500 pieds) d'un étage supérieur, elles traversent directement les auvents en verre inférieurs et les lucarnes de l'atrium, inondant le sol du hall à la fois de l'objet tombant et du lourd verre de lucarne feuilleté. Déplacez-vous toujours sous une dalle de plancher solide en béton armé ou dans le noyau du hall de l'ascenseur.

Grues à tour lors de fortes tempêtes : girouette normale ou effondrement imminent

Voir une énorme grue à tour de construction tourner au-dessus d'un quartier du centre-ville pendant un ouragan, un derecho ou un coup de vent hivernal déclenche une alarme publique généralisée et des milliers d'appels d'urgence. Connaître la différence entre une girouette technique sécurisée et une défaillance structurelle imminente vous indique s'il faut rester sur place ou évacuer immédiatement.

1. Pourquoi une grue à tour Hammerhead (flèche horizontale) DOIT tourner dans le vent

Une grue à tour à tête marteau standard se compose d'un mât vertical en acier en treillis ancré au bâtiment, d'un plateau tournant (couronne d'orientation) au sommet, d'une longue flèche de travail horizontale (flèche, souvent de 50 à 80 mètres [165 à 260 pieds] de long) et d'une contre-flèche arrière plus courte contenant de lourds contrepoids en béton. - Limites de vent en service et hors service : Lorsqu'une grue soulève activement des charges avec un opérateur dans la cabine, sa vitesse de vent maximale de sécurité (limite en service) est généralement de 50 à 72 kilomètres par heure (31 à 45 miles par heure). Lorsque les vents dépassent cette limite, le levage s'arrête. - Comment fonctionne la girouette : Étant donné que la flèche avant longue a une surface de vent beaucoup plus grande, située plus loin du mât pivotant que la contre-flèche arrière courte, le vent pousse plus fort sur la flèche longue. Avant de descendre avant une tempête, le grutier soulève le moufle à crochet jusqu'en haut, rapproche le chariot du mât et desserre les freins de rotation mécaniques (met la grue en mode rotation libre/girouette). - Pourquoi cela empêche l'effondrement : Lorsque le plateau tournant est déverrouillé, le vent fait automatiquement pivoter la longue flèche vers l'avant sous le vent de sorte que la grue pointe sa contre-flèche étroite vers le vent comme une girouette en forme de coq sur le toit d'une grange. Le pointage sous le vent réduit le moment de renversement aérodynamique sur le mât de 60 à 75 pour cent, permettant à une grue à tour correctement ancrée de survivre à des rafales allant jusqu'à 150 à 200 kilomètres par heure (93 à 125 milles par heure).

2. Le risque des grues à tour à flèche relevable (pourquoi les grues urbaines étroitement espacées sont différentes)

Dans les villes ultra-denses (comme New York, Londres, Toronto ou Sydney) où les gratte-ciel adjacents ne sont distants que de 20 mètres (65 pieds), une grue à tête marteau horizontale ne peut pas effectuer un cercle complet de 360 ​​degrés sans heurter le bâtiment voisin. Les entrepreneurs travaillant sur ces sites exigus utilisent des grues à tour à flèche relevable, dont la flèche s'incline fortement vers le ciel comme une grue mobile. - Le piège à girouette à rayon minimum : Pour permettre à une grue à flèche relevable de faire une girouette dans un terrain urbain étroit sans heurter les bâtiments adjacents, les opérateurs doivent soulever (gonfler) la flèche jusqu'à un angle raide avant de déverrouiller le plateau tournant. - Le désastre du basculement de la flèche vers l'arrière (comme on l'a vu à Manhattan pendant l'ouragan Sandy) : Si une grue à flèche relevable est garée à un angle trop raide (presque vertical) et qu'une intense rafale de souffle ascendant frappe le dessous de la flèche relevée pendant que la grue tourne, le vent peut pousser toute la flèche en acier vers l'arrière par-dessus le haut de la cabine, cassant les câbles suspendus et repliant la flèche en acier de plusieurs tonnes à l'envers de l'autre côté de la rue.

3. Trois drapeaux rouges visuels qui signifient que vous devez évacuer immédiatement la zone des grues :

Évacuez un rayon de sol égal à 1,5 fois la hauteur combinée du bâtiment plus la grue si vous observez l'un des éléments suivants : 1. La flèche de la grue est verrouillée latéralement (perpendiculairement) en cas de vent violent et de torsion visible : Si le frein d'orientation ne se desserre pas ou si la puissance est perdue avant que l'équipage puisse ouvrir manuellement le frein hydraulique, des rafales latérales tordront le mât en treillis jusqu'à ce que les boulons du mât à haute résistance se cisaillent. 2. Le mât vertical s'est détaché d'un « collier d'attache » du bâtiment : Les grandes grues grimpant le long des gratte-ciel sont fixées aux dalles de sol en béton tous les 30 à 50 mètres (100 à 165 pieds) par des entretoises horizontales en acier appelées colliers d'attache. Si un collier se détache de la dalle de béton, le mât autoportant se déformera. 3. Une flèche relevable s'est courbée vers l'arrière au-dessus de la cabine ou heurte la façade du bâtiment.

Comment traverser une intersection de soufflerie urbaine en toute sécurité à pied

Si une urgence vous oblige à marcher un pâté de maisons entre deux entrées abritées de métro ou de bâtiment pendant un avertissement de vent fort, ne vous approchez jamais du coin avant au vent d'un gratte-ciel. Au lieu de cela, restez dans l'ombre encastrée sous le vent du bâtiment jusqu'à ce que vous atteigniez la rue transversale, retirez vos parapluies et fixez vos lunettes, tenez-vous aux rampes municipales fixes ou aux lourds poteaux d'éclairage en acier, attendez que toute la circulation des véhicules soit arrêtée à un feu rouge (afin qu'une rafale soudaine ne puisse pas vous pousser devant un bus en mouvement) et traversez avec une position large et basse.

Numéros d'urgence régionaux et protocoles des agences

En cas d'urgences graves dues à des vents de grande hauteur, à des chutes de verre ou à des pannes de grues de construction, contactez immédiatement les services d'urgence locaux et les services municipaux de sécurité des bâtiments :

  • États-Unis : Appelez immédiatement le 911 pour signaler une chute de verre d'un immeuble de grande hauteur, un système de lavage de vitres qui se balance ou une grue à tour compromise afin que la police et les pompiers puissent fermer les rues. Les Départements municipaux des bâtiments (DOB) (tels que l'unité d'ingénierie médico-légale du DOB de New York ou le département des bâtiments de Chicago) appliquent les lois obligatoires sur l'inspection des façades (telles que la loi locale 11/FISP de New York) et les ordonnances de fixation des grues en cas de vent fort. La sécurité des grues sur le lieu de travail est réglementée par OSHA (29 CFR 1926 Subpart CC).
  • Canada : Appelez le 911 pour une fermeture immédiate de la rue et une intervention en cas d'incendie ou de sauvetage. Les autorités municipales en matière de construction (comme Toronto Building ou Vancouver Development, Buildings and Licensing) et les organismes de réglementation provinciaux du lieu de travail (WorkSafeBC, Ministère du Travail de l'Ontario, CNESST au Québec) appliquent la CSA Z248 (Code for Tower Cranes) et les zones de sécurité des façades de grande hauteur.
  • Royaume-Uni : Appelez le 999 ou le 112 pour connaître les cordons de rue de la police et des services d'incendie et de secours. Le Health and Safety Executive (HSE) et le Construction Plant-hire Association (CPA) Tower Crane Interest Group appliquent les protocoles BS 7121 et EN 14439 en cas d'arrêt dû à la vitesse du vent et de girouette à rotation libre. Surveillez les avertissements Met Office de vent orange et rouge.
  • Union européenne : appelez le 112 dans tous les États membres de l'UE. Les charges dues au vent dans les immeubles de grande hauteur et les girouettes hors service des grues sont régies par l'Eurocode 1 (EN 1991-1-4 : Actions du vent) et la EN 14439 (Grues - Sécurité - Grues à tour).
  • Australie, Nouvelle-Zélande et Asie-Pacifique : Appelez le 000 en Australie (ou le 132 500 pour l'intervention en cas de tempête du Service d'urgence de l'État [SES]) et le 111 en Nouvelle-Zélande ; les grues à tour suivent AS 2550.4 / AS 1418.4. À Hong Kong, appelez le 999 et suivez les signaux d'avertissement de cyclone tropical de l'Observatoire de Hong Kong (HKO) (T8, T9, T10) et les avis de sécurité des murs-rideaux du Département des bâtiments ; au Japon, appelez le 119 ; à Singapour, appelez le 995.

Questions fréquemment posées

Pourquoi le vent au niveau de la rue entre deux gratte-ciel est-il souvent beaucoup plus fort que la vitesse du vent officielle communiquée par les services météorologiques ?

Les vitesses météorologiques officielles du vent sont mesurées dans les stations météorologiques ouvertes des aéroports sur un mât de 10 mètres (33 pieds) sans obstacles environnants. Dans un quartier de gratte-ciel du centre-ville, une tour de verre de 250 mètres (820 pieds) intercepte les vents de la haute atmosphère qui soufflent 50 à 80 % plus vite que les vents de surface de l'aéroport et les canaux qui envoient l'air directement le long de sa façade jusqu'à la rue (downwash). Lorsque ce jet descendant contourne les coins pointus des bâtiments et se faufile à travers les espaces étroits entre les tours adjacentes, les rafales locales au niveau des rues dépassent fréquemment 1,5 à 2,2 fois la vitesse officielle du vent de l'aéroport.

Dois-je ouvrir une fenêtre du côté sous le vent de mon appartement de grande hauteur pour « égaliser la pression de l'air » pendant un ouragan ou une tempête de vent ?

N'ouvrez jamais une fenêtre pendant une tempête de vent violent pour égaliser la pression. Ce mythe dépassé a été complètement réfuté par les recherches en ingénierie éolienne menées par la FEMA, le NIST et le National Wind Institute de la Texas Tech University. Les bâtiments ne sont pas étanches à l'air et l'ouverture d'une fenêtre sous le vent ne réduit pas la pression au vent ni ne protège l'enveloppe du bâtiment ; au lieu de cela, si une fenêtre au vent se brise ou si une porte de couloir s'ouvre, une fenêtre ouverte sous le vent crée une soufflerie dégagée directement à travers votre appartement qui enlève les murs intérieurs et les meubles.

Est-ce que mettre du ruban de masquage ou du ruban adhésif en forme de « X » sur les fenêtres de grande hauteur les empêche de se briser ?

Le fait de coller les fenêtres avec du ruban adhésif ne fait rien pour augmenter la résistance structurelle du verre contre la pression du vent ou l'impact de débris volants. Pire encore, l’application de ruban adhésif sur une vitre recuite ou renforcée thermiquement lie les petits fragments brisés en amas plus gros, plus lourds et déchiquetés qui provoquent des lacérations beaucoup plus mortelles lorsque la vitre souffle vers l’intérieur. Au lieu de coller le verre, abaissez les lourds stores ou fermez les stores pour attraper les petits granules de verre, éloignez-vous de la fenêtre et fermez la solide porte intérieure de cette pièce.

Si la cabine d'une grue à tour est vide pendant une tempête, pourquoi la flèche tourne-t-elle toute seule ?

La flèche d'une grue à tour en rotation pendant une tempête de vent fonctionne exactement comme les ingénieurs l'ont conçue pour survivre. Avant d'évacuer la grue lorsque les vents dépassent 50 à 72 kilomètres par heure (31 à 45 miles par heure), l'opérateur déverrouille le frein du plateau tournant (mettant la grue en mode rotation libre ou girouette). Tout comme une girouette sur un toit, le vent pousse la longue flèche vers l'avant sous le vent de sorte que la grue présente toujours sa plus petite section transversale aux rafales changeantes, empêchant ainsi le mât vertical de se briser.

Quels premiers secours dois-je prodiguer si un piéton est heurté par la chute d'une vitre d'un immeuble dans une rue venteuse ?

Tout d’abord, ne courez pas dans la zone de chute de verre active située sous la façade brisée, à moins que vous ne puissiez entraîner la victime dans une porte en béton encastrée ou sous une dalle structurelle solide en quelques secondes, car les vitres en cascade continuent de tomber pendant des minutes après la brèche initiale. Une fois sous une couverture solide, contrôlez immédiatement les saignements artériels ou veineux potentiellement mortels en appliquant une pression ferme et directe avec un chiffon propre ou un pansement traumatologique, ou appliquez un garrot à guindeau commercial 5 à 7 centimètres (2 à 3 pouces) au-dessus d'une plaie jaillissante d'un membre. Ne retirez jamais un gros éclat de verre profondément empalé dans le cou, la poitrine, l'abdomen ou l'orbite, car le verre pourrait boucher un vaisseau sanguin important ; au lieu de cela, stabilisez le tesson en place avec un rembourrage volumineux et attendez les ambulanciers. Suivre un cours pratique de contrôle des saignements et de premiers secours dispensé par la Croix-Rouge, l'Ambulance Saint-Jean ou un prestataire local vous prépare à un traumatisme urbain grave.

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Sources et directives officielles

  • Agence fédérale de gestion des urgences (FEMA) et National Institute of Standards and Technology (NIST) : L'équipe d'évaluation de l'atténuation (MAT) rapporte sur les performances des vitrages de grande hauteur, les missiles de ballast de toit et la charge de vent urbain lors de tempêtes violentes.
  • American Society of Civil Engineers (ASCE 7) : Charges de conception minimales et critères associés pour les bâtiments et autres structures : systèmes principaux de résistance à la force du vent (MWFRS) et pressions d'aspiration dans les coins des composants et du revêtement (C&C).
  • Occupational Safety and Health Administration (OSHA 29 CFR 1926.1400) et Construction Plant-hire Association (CPA, Royaume-Uni) : Sécurité des grues à tour par vent fort, limites de vent en service ou hors service et procédures de girouette à rotation libre.
  • Conseil sur les bâtiments de grande hauteur et l'habitat urbain (CTBUH) et laboratoire de soufflerie à couche limite (Université Western) : Critères de confort et de sécurité du vent des piétons (échelles de Lawson et Davenport), tourbillons de lavage vers le bas et sulfure de nickel (\(\text{NiS}\)) fracture spontanée dans le verre trempé.
  • Croix-Rouge américaine et American College of Surgeons (Stop the Bleed) : Directives pour le contrôle des hémorragies préhospitalières et la stabilisation des objets empalés.