Flood loss and retrofit analyses for residential buildings

Abstract

Flooding events are the most frequent natural disasters that cause significant physical damage on the built-infrastructure, leading to severe economic losses and social disruptions on communities. To measure and increase disaster resilience of communities, reliable assessment of direct physical losses (i.e., repair cost and time associated with flood damage) of building structures under the hazard actions is the first main and essential ingredient. To mitigate disasters effectively, sophisticated approaches are also needed to support citizens to give risk-based decisions on disaster retrofit actions. This study presents an assembly-based framework that first develops models to estimate physical flood losses for typical single-family and multi-family residential buildings in Europe, with a focus on houses in UK. Considering several residential building types with or without basement, flood damage potential of each nonstructural and content components of the buildings were examined for various flood depths. Relative losses associated with flood-repair cost and time for each damaged component were obtained considering the individual failure limit of the component. Next, all components were assembled to estimate the total losses on houses in terms of both repair cost and time. Furthermore, this study performed benefit analyses on flood-retrofit approaches to find the optimal solutions minimizing the associated losses. Results show that water-contact can give severe damage and losses on non structural building items and building content items. Also, retrofit actions are found to give more effective reductions in losses and repair times if the key ones are applied together, comparing to their effectiveness as an individual action.

Sel olayları, inşa yapılarında önemli fiziksel hasara neden olan ve topluluklar üzerinde ciddi ekonomik kayıplara ve sosyal bozulmalara yol açan en sık görülen doğal afetlerdir. Toplulukların afet direncini ölçmek ve artırmak için, afet eylemleri altında bina yapılarının doğrudan fiziksel kayıplarının (yani, sel hasarı ile ilişkili onarım maliyeti ve süresi) güvenilir bir şekilde değerlendirilmesi ilk ana ve gerekli bileşendir. Ayrıca, afetleri etkili bir şekilde azaltmak için, vatandaşların afet güçlendirme eylemleri hakkında riske dayalı kararlar vermelerini destekleyen sofistike yaklaşımlara ihtiyaç vardır. Bu çalışma, ilk olarak, İngiltere'deki evlere odaklanarak, Avrupa'daki tipik tek aileli ve çok aileli konut binaları için fiziksel sel kayıplarını tahmin eden modeller geliştiren birleştirme tabanlı bir çerçeve sunmaktadır. Bodrumlu veya bodrumsuz birçok konut bina tipleri göz önüne alınarak, binaların her bir yapısal olmayan ve içerik bileşeninin sel hasar potansiyeli çeşitli sel derinliklerinde incelenmiştir. Her hasarlı bileşen için sel onarım maliyeti ve süresi ile ilişkili göreceli kayıplar, bileşenin bireysel hasar limiti dikkate alınarak elde edilmiştir. Daha sonra, tüm bileşenler hem onarım maliyeti hem de onarım zamanı açısından konutlardaki toplam kayıpları tahmin etmek için birleştirilmiştir. Ayrıca, bu çalışma, ilgili kayıpları en aza indirgeyen en uygun çözümleri bulmak için sele karşı güçlendirme yaklaşımları üzerinde fayda analizleri yapmıştır. Sonuçlar, sel suyu temasının yapısal olmayan konut binası elemanları ve konut içerisindeki eşyalar üzerinde ciddi hasar ve kayıplar verebileceğini göstermektedir. Ayrıca, güçlendirme eylemlerinin, önemli olanları birlikte uygulanırsa, bireysel bir eylem olarak etkinliklerine kıyasla, kayıplarda ve onarım sürelerinde daha etkili azalmalar sağladığı bulunmuştur.