Efterhånden som klimaet ændrer sig, arkitekter og ingeniører skal designe bygninger anderledes

I de seneste syv år, fire store katastrofer har forårsaget alvorlige forstyrrelser i det nordøstlige og midtvestlige USA. Orkanen Sandy ramte New York City i 2012, påføre næsten 11 milliarder USD i skader på bygninger. I 2014 en storm kaldet "Snevember" faldt mere end syv meter sne i det vestlige New York. Tre år senere, historiske oversvømmelser langs Lake Ontario oversvømmede adskillige hjem og virksomheder. Og alvorlige storme i Susquehanna-flodens vandskel i 2018 forårsagede mere end 1 milliard dollars i skade.

Når jordens klima ændrer sig, frekvensen, intensiteten og varigheden af ​​disse ekstreme vejrbegivenheder forventes at stige. På universitetet i Buffalo, Jeg leder et laboratorium, der studerer klimaændringer og bygninger. Vores forskning viser, at den amerikanske bygningsmasse muligvis ikke er forberedt på fremtidige klimarelaterede storme og oversvømmelser.

En anden udfordring er, at bygninger bruger meget energi, som fremskynder klimaforandringerne. Organisationer som Architecture 2030, en professionel alliance, der fremmer bæredygtigt design, påpege, at bygninger bidrager med næsten 40 % af de globale drivhusgasemissioner, og er et vigtigt mål for CO2-reduktionsprogrammer.

Til denne ende, vores laboratorium fokuserer på krydsfeltet mellem energieffektivitet, vedvarende energi og tilpasning til klimaændringer. Vi har for nylig afsluttet en flerårig undersøgelse, der beskriver, hvordan klimaændringer påvirker New York State's byggesektor og potentielle strategier til at tilpasse bygninger til et skiftende klima. Opmuntrende, vi fandt ud af, at amerikanere kan beskytte sig mod ekstremt vejr og samtidig reducere bygningers bidrag til klimaændringer.

Toptrusler:Orkaner og oversvømmelser

Orkaner var de dyreste begivenheder, der har ramt staten New York i det sidste halve århundrede, tegner sig for 25,7 milliarder dollars i skader fra 1960 til 2014. En stor del af det samlede beløb kunne tilskrives orkanen Sandy.

Oversvømmelser blev nummer to i total skade. Ud over, fra 1960 til 2014, hvert amt i New York led af mindst én oversvømmelse, der forårsagede skader på bygninger. Oversvømmelser forårsagede også den største ejendomsskade pr. hændelse og en højere end forventet andel af skadesomkostningerne.

Vores data viste også, at voldsomme storme var den hyppigste begivenhed, men tegnede sig kun for 16,8% af den samlede skade i hele landet. Vinterstorme var den økonomisk mest betydningsfulde farehændelse i regionerne omkring Lakes Ontario og Erie, forårsager den højeste ejendomsskade pr. hændelse på steder som Rochester og Buffalo.

Vi undersøgte også andre klimarelaterede farer som skadedyrsangreb, ekstrem varme, havniveaustigning og naturbrande. Det var vanskeligt at vurdere deres økonomiske virkninger på grund af mangel på pålidelige data. Imidlertid, forskning viser, at disse farer kan have alvorlige økonomiske konsekvenser for det byggede miljø i en klimaændret fremtid.

Vores vigtigste konstatering var, at klimarelaterede katastrofer gjorde uforholdsmæssigt onde regioner, der manglede store byer, såsom Adirondacks og New York-statens Southern Tier på tværs af grænsen til Pennsylvania. Disse landdistrikter mangler måske de menneskelige og økonomiske ressourcer til at forberede sig på eller komme sig efter storme.

Gør bygninger mere modstandsdygtige

Vi interviewede mere end 40 arkitekter, ingeniører, planlæggere og embedsmænd i det nordøstlige USA for at forstå, hvordan de forberedte sig. Størstedelen af ​​bygningsrelaterede fagfolk antog, at fremtidige vejrforhold ville ligne fortiden. Men tendenser i data viser, at det ikke er tilfældet.

Efter vores mening, arkitekter og ingeniører bliver nødt til at revurdere deres standardpraksis for design, opførelse og drift af bygninger. Dette kan reducere de negative virkninger af klimarelaterede farer som orkaner, oversvømmelser og hedebølger.

For eksempel, efter orkanen Sandy sendte Federal Emergency Management Agency et hold til New York og New Jersey for at evaluere bygningsskader og anbefale ændringer af tekniske koder og standarder for at minimere fremtidige skader. En af deres anbefalinger - at hæve bygninger over den grundlæggende oversvømmelseshøjde - er blevet indarbejdet i New York City Climate Resiliency Design Guidelines.

At hæve første sal i en bygning er ikke den eneste måde at beskytte den mod højvande. En anden strategi, der bliver indarbejdet i bygninger i staten New York, er våd oversvømmelsessikring, en tilgang, der tillader oversvømmelsesvand at trænge ind i en struktur uden at forårsage skade. Dette kræver en fast forankring af en bygning til jorden, brug af oversvømmelsesbestandige materialer i områder, der vil være under vandet, beskyttelse af mekanisk udstyr og brugsudstyr og brug af åbninger til at lade oversvømmelsesvand undslippe.

Selvom orkaner og oversvømmelser forårsager betydelig skade på strukturer, vi kan ikke ignorere de menneskelige påvirkninger. Hedebølger dræber mere end 600 mennesker hvert år i USA. Ofte er disse dødsfald forbundet med strømtab, der lukker kritiske klimaanlæg. At genoverveje designet af bygningsvægge og -tage for at beskytte beboerne - en tilgang kaldet "passiv overlevelsesevne" - kan hjælpe med at opretholde kritiske livsunderstøttende forhold under en ekstrem varmebegivenhed.

Disse robusthedsstrategier kan nemt anvendes på nye bygninger. De bør også betragtes som ombygninger til eksisterende bygninger, hvor folk kan læ i ekstremt vejr, såsom forsamlingshuse.

Hvordan vil arkitekter og bygherrer reagere?

Vores Climate Resilience Strategies for Buildings in New York State-rapport bygger på andre dokumenter fra grønne bygningsorganisationer, der fokuserer på at forberede sig til ekstreme vejrbegivenheder. Stadig, der er mange spørgsmål tilbage – f.eks. hvordan man finder ressourcerne til at forberede eksisterende bygninger til klimaændringer, hvordan man prioriterer investeringer, og hvordan man uddanner fremtidige arkitekter og ingeniører til at tackle dette vigtige problem.

På universitetet i Buffalo, vi har tilbudt adskillige tegnestuer, der undersøgte, hvordan bygningsdesign skal ændre sig. Denne erfaring har hjulpet med at forberede fremtidige arkitekter til en virkelighed, der kan omforme deres karriere.

Men forskning og undervisning alene løser ikke problemet. Professionelle arkitektur- og ingeniørorganisationer er nødt til at ændre politikker, der ikke i øjeblikket afspejler klimaændringernes realiteter. De kan opnå dette ved at ændre deres eksempelkontraktdokumenter, ratingsystemer og designstandarder for at drive feltet fremad. Ledelse fra professionerne kan hjælpe med at omsætte nyere forskning om klimaændringer og byggesektoren til hårdt tiltrængt handling.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.