Повечето сгради не са проектирани за промяна в климата: какво може да се случи

Изменението на климата ще засегне всеки аспект от живота ни - включително сградите, в които живеем и работим. Повечето хора в САЩ например прекарват около 90% от времето си на закрито. Изменението на климата коренно променя условията на околната среда, в която тези сгради са проектирани да функционират.

Архитекти и инженери проектират сгради и конструкции, за да работят в рамките на параметрите на местния климат. Те са изградени с помощта на материали и следват дизайнерски стандарти, които могат да издържат на диапазона от очакваните температури, валежи, сняг и вятър, както и всякакви геоложки проблеми като земетресения, слягане и нива на подпочвените води, обяснява архитектът Ран Бойдел пред The Conversation.

Когато някой от тези параметри бъде надвишен, има вероятност някой аспект на сградата да се провали. Ако има силен вятър, някои керемиди могат да бъдат откъснати. Ако след дни на обилен дъжд водната маса се повиши, мазето може да се наводни. Това е нормално и тези проблеми не могат да бъдат напълно проектирани. След като събитието отмине, щетите могат да бъдат отстранени и допълнителни мерки могат да намалят риска от повторение.

Но изменението на климата ще породи условия, при които тези параметри се надвишават по-често и в много по-голяма степен. Някои промени, като по-високи средни температури и влажност на въздуха, ще станат постоянни. Това, което преди се смяташе за нещо, което се случва веднъж на век, може да се превърне в ежедневие.

Някои от тези въздействия са доста очевидни. Къщите ще бъдат по-податливи на прегряване, излагайки на риск живота на жителите, което се случи по време на неотдавнашния „топлинен купол“ над Северна Америка. Наводненията ще се случват по-често и ще заливат по-големи площи до степен, че някои места може да се наложи да бъдат изоставени. Селото Феърбърн в Уелс вече е определено като вероятен кандидат. Липсата на действие по тези заплахи във Великобритания вече беше подчертана в скорошен доклад на Комитета за изменение на климата.

Топящ се асфалт

По-интензивният вятър и дъжд ще доведе до по-бързо влошаване на външната облицовка на сградите. По-високите температури ще разширят регионите, където могат да живеят някои насекоми. Това включва термити, които ядат дървесина, които могат да причинят големи структурни повреди, или комари, носещи малария.

Материалите се разширяват, докато се нагряват, особено металите, което може да ги накара да се счупят, след като проектният им толеранс е надвишен. За един небостъргач в Шенжен, Китай, високите температури бяха частично обвинени за причиняването на разклащане на конструкцията, принуждавайки евакуацията й, тъй като стоманената рамка се разтягаше в жегата. Екстремните температури дори могат да доведат до стопяване на материалите, което води до „кървене“ на пътищата, тъй като повърхностният слой битум омеква.

Слягането - когато земята под дадена конструкция отстъпи, което я кара да се напука или срути - също може да се очаква да се случва по-често в по-топъл свят. Сградите с основи в глинести почви са особено уязвими, тъй като почвите набъбват, когато попиват вода, след това се втвърдяват, и свиват, когато изсъхнат. Промяната в моделите на валежите ще изостри това. През следващите 50 години, например, над 10% от имотите във Великобритания ще бъдат засегнати от потъване.

Бетон, бетон, навсякъде бетон

Може би най-голямото притеснение е как климатичните промени ще повлияят на стоманобетона, един от най-широко използваните материали на Земята. Използван във всичко - от небостъргачи и мостове до прегради над прозорци в домовете, стоманобетонът се прави чрез поставяне на стоманени пръти в калъп и изливане на мокър бетон. След като изсъхне, това създава невероятно здрави конструкции.

Но един по-топъл и влажен климат ще спре трайността на този материал. Когато стоманата вътре в бетона се намокри, тя ръждясва и се разширява, напуква бетона и отслабва структурата в процес, понякога наричан „рак на бетона“.

Сградите в крайбрежните райони са особено податливи, тъй като хлоридът в солената вода ускорява ръждата. Повишаването на морското равнище ще повиши нивото на водата и ще я направи по-солена, засягайки основите на сградите, докато солената мъгла ще се разпространява на по-голямо разстояние при по-силни ветрове.

В същото време бетонът се влияе от карбонизацията, процес, при който въглеродният диоксид от въздуха реагира с цимента, образувайки различен химичен елемент, калциев карбонат. Това понижава pH на бетона, което прави стоманата още по-податлива на корозия. От 50-те години насам глобалните нива на CO₂ са се увеличили от около 300 части на милион в атмосферата до над 400. Повече CO₂ означава повече карбонизация.

Трагичният неотдавнашен срив на жилищна сграда в Маями в САЩ може да е ранно предупреждение за този процес, който набира скорост. Въпреки че точната причина за колапса все още се разследва, някои експерти предполагат, че това може да е свързано с изменението на климата.

Местният кмет Чарлз Бъркет обобщи недоумението, което мнозина почувстваха: "Това просто не се случва. Не виждате сгради да падат в Америка."

Независимо дали връзката с изменението на климата се окаже вярна, това все пак е сигнал за крехкостта на нашите сгради. Това също трябва да се разглежда като ясна демонстрация на критична точка: богатството не предпазва от последиците от изменението на климата. Богатите държави имат финансовото влияние да се адаптират по-бързо и да смекчат тези въздействия, но не могат да ги спрат на границата.

Изменението на климата е безразборно.

Сградите са уязвими от тези въздействия, независимо къде по света се намират, и ако не друго, съвременните сгради в развитите страни имат в себе си повече неща, които могат да се объркат, отколкото по-прости традиционни структури.

Единствената възможност е да започнете да приспособявате сградите, за да отговарят на променящите се параметри.

Анализът е публикуван за първи път в The Conversation.

Ран Бойдел е преподавател по архитектура и устойчиво развитие в Heriot-Watt University.