<p class="imp-signature"><!--begin_signature--><!--end_signature--></p><br />
Another Haiti email, including a recent article from Science magazine:<br /> <br /> <br />
from Mark Piepkorn:<br /> <br />
I have to confess a lot of ignorance about Haiti, but that doesn't dampen my sympathy. <br />
And I've been seeing a lot of the same in various lists and groups that have people with <br />
pet materials and methods gearing up to supply (what most often seems to be inadequate) <br />
knowledge and muscle for strawbale, cob, adobe, earthbag, shipping containers (talk about <br />
inflicting evil with good intentions), tents, and more. I have huge appreciation for Andy <br />
- not just that he's doing something, but for the way he's going about it.<br /> <br />
Apparently traditional housing in the Port Au Prince area was of lightweight, easily <br />
worked palm wood - typically two rooms, single story, with a porch, like Andy described. <br />
(Materials used in other parts of Haiti varied according to what was on hand, including <br />
stone and wattle-and-daub.) I haven't been able to find a breakdown of failure rates <br />
between homes built of various types of materials... everything just points fingers at <br />
the failures of concrete houses - which evidently could have withstood the quake if they <br />
were properly engineered and built for it. (I'm not advocating the use of concrete, I'm <br />
just sayin'.) I worry that other heavy materials, including earth-based ones, won't fare <br />
any better in preventing loss of life the next event if they're also not engineered for <br />
seismic resistance. (Shipping containers would most likely be great in that aspect, if <br />
hellish on every other way.)<br /> <br />
I know seismic design is right up there on Andy's list. I hope that the reinforcing and <br />
other details aren't skimped on or omitted down the road like they have been in the <br />
ubiquitous concrete buildings there.<br /> <br />
There's not enough palm trees to support a return to indigenous housing. Introducing <br />
strawbale as an option seems to make more sense than most others. That, and other <br />
notions, are suggested in a recent article in Science magazine - pasted below since it's <br />
a subscription-required site.<br /> <br /> <br />
//Science<br />
5 February 2010:<br />
Vol. 327. no. 5966, pp. 638 - 639<br />
DOI: 10.1126/science.327.5966.638<br /> <br />
News Focus<br />
Rebuilding: From the Bottom Up<br /> <br />
Sam Kean<br /> <br />
Haiti needs robust buildings that cost little and are acceptable to locals. Can <br />
scientists provide them?<br /> <br />
Rebuilding the cities of Haiti to withstand natural disasters seems both simple and <br />
impossible. Engineers in the United States, Europe, and Japan have known for decades how <br />
to buttress buildings against earthquakes. The 1989 quake near San Francisco, California, <br />
for example---although it had the same magnitude as the Haiti tremor (7.0)---killed only <br />
63 people. But Haiti simply doesn't have the money to adopt first-class solutions. <br />
Although various governments pledged to support Haiti over the next decade at a meeting <br />
in Montreal, Canada, in late January (Haiti is seeking $3 billion), Haiti has very little <br />
time to develop a rebuilding plan. With perhaps 170,000 dead and most survivors living <br />
outdoors and scared to enter standing structures, Port-au-Prince cannot wait. <br />
Nevertheless, scientists do see quick and cheap ways to rebuild---if Haiti is willing and <br />
able to accept foreign ideas.<br /> <br />
Long vulnerable to disaster, Haiti has seen the danger grow in recent years, says Pierre <br />
Fouché, a Haitian citizen studying at the University at Buffalo's graduate school and, he <br />
says, one of Haiti's few earthquake engineers. Jobs drew millions to Port-au-Prince from <br />
rural areas, and the crowding forced people to build homes on dangerous slopes or <br />
unstable wetlands. He says the government lacked the power to dissuade anyone: "You just <br />
select a place to live and put up a house there, and no one is going to say anything."<br /> <br />
Compounding that problem, the buildings themselves are made of concrete that's heavy and <br />
brittle, the worst combination in an earthquake. People also tend to skimp on <br />
reinforcements like rebar, partly because no one in Haiti enforces building codes, Fouché <br />
says. Even when people do try to build safe houses, they cannot always trust the material <br />
they buy: There are already reports of people wrenching steel out of fallen buildings <br />
after the earthquake, bending it straight, and reselling the brittle, compromised rods.<br /> <br />
Buildings toppled for less censurable reasons, too. Some were designed to withstand a <br />
more common natural threat, the sheer force of hurricane winds, not the back-and-forth <br />
shaking of earthquakes. Hurricane winds also produce a lift force that can pull rooftops <br />
off. Heavy roofs were therefore popular, but they became deadly during the quake. Perhaps <br />
most poignantly, people in Haiti saw modern concrete houses as a status symbol and <br />
aspired to have one. Indeed, the earthquake devastated both upper- and lower-class <br />
neighborhoods in Port-au-Prince. Both the shanties and the presidential palace fell.<br /> <br />
New ideas<br /> <br />
Much research into earthquake-resistant buildings today focuses on fine structural <br />
damage---research almost too sophisticated to apply to Haiti. Before he began developing <br />
ideas for cheap homes in seismically vulnerable countries, John van de Lindt, a civil <br />
engineer at Colorado State University, Fort Collins, studied topics such as how to alter <br />
the patterns of nails in wooden houses, mostly to prevent small frame shifts. He admits, <br />
"In Haiti, this stuff is overkill. You're basically trying to prevent collapses."<br /> <br />
Some engineers want to rethink the basic materials used in developing countries. Darcey <br />
Donovan advocates replacing concrete walls with load-bearing straw bales. Her nonprofit <br />
group, Pakistan Straw Bale and Appropriate Building, erects 7.3-m-by-7.3-m houses in <br />
northwest Pakistan, which was ravaged by an earthquake in 2005. The bales are stacked and <br />
bound together top to bottom with a fishnet, which keeps them from slipping apart during <br />
shaking, then plastered over. Her team has built 11 houses so far, with six more coming. <br />
The design recently survived, with minimal damage, a violent test on a shake table, a <br />
large platform that simulates earthquakes. Because the tough, fibrous plants used for <br />
straw are ubiquitous, Donovan believes the bale design could easily be exported, and her <br />
team is discussing traveling to Haiti.<br /> <br />
Donovan would like to eliminate concrete, but other engineers don't mind it, provided <br />
people use it safely. James Kelly, professor emeritus of civil engineering at the <br />
University of California, Berkeley, expects people in Haiti to continue building with <br />
concrete because it's cheap and easy to shape into blocks, and because deforestation has <br />
left few other materials. So Kelly focuses on keeping concrete buildings upright with <br />
rubber isolators to absorb shocks.<br /> <br />
Many buildings in California and Japan sit on hundreds of rubber pads that absorb seismic <br />
energy by deforming, as opposed to cracking or shifting. A building on a rubber <br />
foundation essentially shakes independently of the ground and at a slower frequency, <br />
which helps brittle walls survive intact. But because isolators are usually custom-made <br />
and contain steel, they cost up to $10,000 apiece. Kelly designed cheaper isolators for a <br />
few hundred dollars, with embedded carbon fibers instead of steel. Carbon preserves the <br />
material's strength but makes it easy to mass-produce and cut into strips, which can be <br />
used in the foundations of small homes.<br /> <br />
Van de Lindt works on a similar isolator design, but with recycled rubber tires instead <br />
of strips. And beyond redesigning walls and foundations---which only help new homes---Van <br />
de Lindt wants to retrofit existing homes. He says that drilling holes into concrete <br />
walls and inserting bamboo buttresses 1.3 meters long would keep many modest-sized homes <br />
in developing countries standing during quakes. This isn't sophisticated science, "it's <br />
more a social question," van de Lindt acknowledges: "Can we provide fixes that may not be <br />
perfect but are much, much better than anything they have now?"<br /> <br />
In addition to rethinking building designs in Haiti, scientists are studying risks in the <br />
land itself. Marc Levy, an environmental management expert at Columbia University, was in <br />
Port-au-Prince when the earthquake struck. The building next door toppled, and he saw <br />
walls fallen over onto cars and pedestrians. He now worries about a secondary disaster: <br />
landslides, which usually happen during the rainy season starting in May. "The pattern of <br />
risk is going to shift," he says. "Areas not due to experience a catastrophic landslide <br />
for a decade" may have "moved to the top of the queue because of the loosening of the <br />
soil."<br /> <br />
To address concerns like these, a team led by Brady Cox, a civil engineer at the <br />
University of Arkansas, Fayetteville, who surveys disaster zones worldwide, is currently <br />
mapping the soil in Haiti. They're doing so with the most sophisticated equipment they <br />
could ship in. At each site, they plant a sensor in the ground, walk about 30 meters <br />
away, and begin banging on the ground with a hammer. The energy of the blows propagates <br />
through the soil, and the sensor records higher or lower readings depending on how <br />
compact it is.<br /> <br />
Cox says two types of soils in Haiti are vulnerable to earthquake damage. First is wet, <br />
sandy soil, which shifts unpredictably because sand grains, when shaken, grow compact and <br />
squeeze water out into confined spaces. Water then builds up underground and erupts like <br />
a geyser as the pressure grows. Cox suspects that this process opened the rifts along <br />
Port-au-Prince's harbor. Second is softer soil like clay, which shakes violently when the <br />
energy waves from an earthquake, straitjacketed in stiff bedrock underground, suddenly <br />
emerge in the softer material. Cox is mapping these types of soil not to tell Haitians <br />
where to avoid developing as much as to provide sorely lacking information. "We have the <br />
ability to design [buildings] for all these soil types," he says. "You just have to <br />
understand what type's there."<br /> <br />
Small window<br /> <br />
Even if scientists hit on a perfect design, other challenges remain. People must actually <br />
use the design---and quickly.<br /> <br />
Georg Pegels, a civil engineer at the University of Wuppertal in Germany, has helped <br />
spread safer designs in Iran that rely on diagonal steel beams. Iran lost 30,000 people <br />
to a 2003 earthquake and experiences quakes of magnitude 6.0 or greater many times a <br />
decade. Despite the danger, Pegels says people often resisted living in his buildings for <br />
aesthetic reasons: They didn't like homes different from their neighbors'. Allowing <br />
artists to decorate the buildings helped convince people to accept them, he notes.<br /> <br />
Pegels smartly concentrated on building schools, which gets many people in the community, <br />
including the next generation, comfortable with the design. His team has built more than <br />
30 schools so far. In Pakistan, Donovan adds, people actually embrace new designs if they <br />
see them as status symbols. Some beneficiaries "think of [a straw-bale house] as high <br />
technology because it's earthquake resistant," she says. "It's all how it's presented."<br /> <br />
Pegels also discovered that people often fear that inept or corrupt workers will cheat <br />
them out of the safe but expensive materials they pay top price for. (He mentioned cases <br />
of people putting steel in wet cement, showing the reinforcements to customers, then <br />
secretly pulling the metal out before the cement sets.) So his team builds steel frames <br />
at a trusted local factory and ships them to the site intact. This allows people to see <br />
they are getting a safe house. And unlike fully prefabricated homes, it also preserves <br />
jobs for locals, who fill in the masonry around the skeleton.<br /> <br />
Scientists can foresee disaster in many seismically vulnerable countries: Iran, Turkey, <br />
Indonesia, China. But Haiti's acute need for housing presents a special challenge. Fouché <br />
fears his fellow Haitians will fall back on whatever design is most expedient: "If <br />
nothing is done quickly to set a new framework, the people there are going to do the same <br />
thing," he says. "They think, 'A big earthquake just happened, so there isn't going to be <br />
another one for a while.'"<br /> <br />
Fouché knows there's a short time to establish the new framework. He has not visited <br />
Haiti since the earthquake but hopes he will have a chance to return after he has his <br />
degree and finally help Haiti build properly. <br /> <br />