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2014年“雪月”暴风雪期间,纽约西部的一所房子。图片:Duane Warren (CC BY-ND)

Habitat |热点话题

2019年11月7日

随着气候的变化,建筑师和工程师需要以不同的方式设计建筑

贡献:谈话

在过去的七年中,四次重大灾害给美国东北部和中西部地区造成了严重的破坏。飓风桑迪2012年,它猛烈撞击纽约市,造成近110亿美元的建筑损失。2014年,一场风暴被称为“Snowvember在纽约西部降下了超过7英尺的积雪。三年后,安大略湖沿岸发生了历史性的洪水淹没了许多房屋和商店。和猛烈的风暴萨斯奎哈纳河流域2018年造成了超过10亿美元的损失。

随着地球气候的变化,这些极端天气事件的频率、强度和持续时间都在变化预计将增加.在布法罗大学,我领导一个实验室研究气候变化和建筑。我们的研究表明,美国的建筑库存可能没有为未来与气候相关的风暴和洪水做好准备。

另一个挑战是建筑消耗大量能源,这加速了气候变化。等组织2030年建筑该协会是一个促进可持续设计的专业联盟建筑贡献了近40%是全球温室气体排放的重要目标,也是碳减排计划的重要目标。

为此,我们的实验室专注于交叉能源效率、可再生能源和适应气候变化.我们最近完成了一项多年的研究,概述了气候变化如何影响纽约州的建筑行业,以及潜在的策略使建筑物适应不断变化的气候.令人鼓舞的是,我们发现美国人可以保护自己免受极端天气的影响,同时减少建筑对气候变化的影响。

2012年,飓风桑迪给纽约造成了近110亿美元的损失。一场与风暴有关的火灾烧毁了皇后区布里兹角的100多座房屋。图片来源:Frankincensebarbados塑料食品公司(CC BY-SA 2.0)

头号威胁:飓风和洪水

飓风是纽约州最昂贵的活动在过去的半个世纪里,从1960年到2014年,造成了257亿美元的损失。其中很大一部分是飓风桑迪造成的。

洪水在总损失中排名第二。此外,从1960年到2014年,纽约的每个县都遭受了至少一次洪水,导致建筑物受损。洪水也造成了最高的事件属性伤害而且损失的比例也高于预期。

我们的数据还显示,严重风暴是最频繁的事件,但只占全州总损失的16.8%。在安大略湖和伊利湖周边地区,冬季风暴是最具经济意义的危险事件,在罗切斯特和布法罗等地造成了最高的每次事件财产损失。

与气候相关的灾害对农村地区的伤害格外严重。这些地区可能缺乏应对或从风暴中恢复的人力和财政资源。

我们还调查了其他与气候相关的危害,如虫害、极端高温、海平面上升和野火。由于缺乏可靠的数据,很难评估它们的经济影响。然而,研究表明,在气候变化的未来,这些危害可能会对建筑环境产生严重的财务影响。

我们最重要的发现是,与气候相关的灾害对那些缺乏大城市的地区的伤害不成比例,比如阿迪朗达克山脉和与宾夕法尼亚州接壤的纽约州南线地区。这些农村地区可能缺乏准备应对或从风暴中恢复的人力和财政资源。

五大湖周围的洪水控制是复杂的,因为降低系统某一部分的水位会提高其他地方的水位。

让建筑物更有弹性

我们采访了美国东北部的40多名建筑师、工程师、规划师和政府官员,了解他们是如何做准备的。大多数与建筑相关的专业人士都这样认为未来的天气状况将与过去相似.但数据趋势显示,事实并非如此。

在我们看来,建筑师和工程师需要重新评估他们设计、建造和操作建筑的标准做法。这可以减少飓风、洪水和热浪等气候相关灾害的负面影响。

建筑相关专业人士认为,未来的天气状况将与过去类似。但数据趋势显示,情况并非如此。

例如,飓风桑迪过后,联邦紧急事务管理署派出一个小组前往纽约和新泽西评估建筑损失并提出建议工程规范和标准的变更以减少未来的损失。其中一项建议——将建筑物抬高至洪水基准面以上——已被纳入纽约市气候弹性设计指南

把建筑物的一层抬高并不是保护它不受高水位影响的唯一方法。另一种被纳入纽约州建筑的策略是湿式防洪,这种方法允许洪水进入建筑物而不造成破坏.这需要将建筑物牢牢地固定在地面上,在将被淹没的地区使用抗洪水的材料,保护机械和公用设施,并使用开口让洪水溢出。

尽管飓风和洪水对建筑物造成重大破坏,但我们不能忽视人为的影响。热浪杀死每年超过600人在美国。这些死亡通常与断电有关,断电会关闭关键的空调系统。重新思考建筑墙壁和屋顶的设计,以保护居住者——一种被称为“被动生存能力”的方法——可以帮助在极端高温事件中维持关键的生命维持条件。

重新思考建筑墙壁和屋顶的设计,以保护居住者,可以帮助在极端高温事件中维持生命维持条件。

这些弹性策略可以很容易地应用到新建筑中。它们也应该被视为对现有建筑的改造,人们可以在极端天气时在那里避难,比如社区中心。

建筑师和建筑商将如何应对?

我们的纽约州建筑的气候弹性策略报告是建立在绿色建筑组织的其他文件专注于为极端天气事件做准备.尽管如此,仍然存在许多问题——例如,如何找到资源使现有建筑为气候变化做好准备,如何确定投资的优先次序,以及如何培训未来的建筑师和工程师来解决这个重要问题。

在布法罗大学(University At Buffalo),我们提供了几项服务设计工作室它探索了建筑设计必须如何改变。这种经历帮助未来的建筑师为可能重塑他们职业生涯的现实做好准备。

专业的建筑和工程组织需要修改不能反映气候变化现实的政策。

但仅靠研究和教学并不能解决问题。专业的建筑和工程组织需要修改目前没有反映气候变化现实的政策。他们可以通过改变样本合同文件、评级系统和设计标准来实现这一目标,从而推动该领域向前发展。来自专业人士的领导可以帮助将最近关于气候变化和建筑行业的研究转化为急需的行动。


关于作者

Nicholas Rajkovich,纽约州立大学布法罗大学建筑学助理教授

本文基于创作共用许可,转载自The Conversation。读了原文

标签:气候变化气候变化的准备抗灾建设洪水的住房弹性

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