Forskere udforsker virkningen af ​​havniveaustigning på bygningsfundamenter

Forskere har overvejet, hvordan oversvømmelser fra stigende havniveauer og stormfloder vil skade det byggede miljø langs kysten, men hvad med klimaændringernes mindre mærkbare påvirkninger under overfladen?

En ny undersøgelse foretaget af civilingeniører fra Colorado State University undersøger de skjulte omkostninger ved at bygge fundamenter på grund af havniveaustigning. De foreslår en metode til inspektion og reparation for at sænke omkostningerne forbundet med forringelse fra saltvandskorrosion.

Forskerne, som er en del af NIST Center for Risk-Based Community Resilience Planning ved CSU, siger, at det er vigtigt at planlægge fremad – især i betragtning af, at der er mere end 16 millioner bygninger langs de amerikanske Atlanterhav- og Golfkyster.

"Dette er et problem, og det kommer til at koste mange penge," sagde Hussam Mahmoud, professor ved Institut for Bygge- og Miljøteknik og medforfatter til undersøgelsen.

Én udsat placering

Ingeniører undersøgte næsten 137.000 beboelsesbygninger i lavtliggende områder i Mobile County, Alabama, og anslåede sandsynlige skader på fundamentet fra saltvandskorrosion.

Når havniveauet stiger, stiger grundvandsspejlet også, og saltvand er mere ætsende end ferskvand. Ved at bruge eksisterende forudsigelser for havniveaustigninger og vandstandsniveauer baseret på brønde i Mobile, forudsagde de, hvor lang tid det ville tage for saltvand at nå bygningernes fundament.

Under de mest ekstreme prognoser for havniveaustigninger anslog de, at de årlige reparationsomkostninger for fundamenter i Mobile kunne udgøre 90 millioner dollars i 2100.

"Betydningen her er, at denne værdi, som vi fandt for et af scenarierne for saltvandsindtrængning, kun er for 137.000 bygninger i Mobile," sagde Mahmoud. "Hvis du beregnede omkostningerne for hele østkysten - eller fra øst til vestkysten - ville det være svimlende."

Tilbyder en løsning

Ingeniørerne udviklede en formel til at hjælpe bygningsejere med at bestemme, hvornår de skal inspicere og reparere deres bygninger baseret på bygningens placering og sandsynligheden for saltvandskorrosion. De siger, at det vil spare bygningsejere penge at vente på det rigtige tidspunkt til at reparere fundamentet – men ikke så længe, ​​at skaden er sket.

De foreslog også brugen af ​​billige sensorer til at overvåge vandspejlets niveau nær en bygnings fundament og beskytte mod usikkerheder.

Forskerne valgte at studere Mobile, fordi det er en industriel havneby med en stor økonomisk dårligt stillet befolkning. De er begyndt at undersøge virkningen af ​​naturkatastrofer på Mobiles sårbare samfund for at finde ud af den bedste måde at allokere ressourcer på for at hjælpe dem med at komme sig i en nødsituation.

"For at vi kan vurdere sociale og økonomiske konsekvenser, skal vi have en god forståelse af farens indvirkning på det byggede miljø," sagde Mahmoud.

Dernæst planlægger teamet at undersøge strukturelle præstationer ud over fundamentet, og hvordan det påvirker mennesker i området. For eksempel, hvor meget vind- og vandstigning under en orkan kan en struktur modstå, før der er behov for alternativ bolig eller shelter?

"Dette arbejde vil give os mulighed for at være proaktive med at finde løsninger hurtigt for at hjælpe dem i nød, i stedet for at vente, indtil det er slemt," sagde Mahmoud.

At hjælpe lokalsamfund med at komme sig efter naturkatastrofer er i fokus for det CSU-ledede Center for Risk-Based Community Resilience Planning, et partnerskab på $20 millioner med National Institute of Standards and Technology, som involverer samarbejdspartnere fra mere end et dusin andre universiteter.

Undersøgelsen, "Skjulte omkostninger til at bygge fundamenter på grund af havniveaustigning i et skiftende klima," er offentliggjort i Scientific Reports . + Udforsk yderligere

Havet stiger nu højere end nogle bygningers underjordiske garager