Рэн Бойделл, британский лектор по развитию энергоэффективного общества с архитектурным образованием, отмечает, что большинство зданий нашей планеты проектировались для прежних климатических условий. Что же будет с постройками, если глобальное потепление ускорит свой темп? Источник: The Conversation.
Архитекторы и инженеры проектируют дома и иные конструкции, например, мосты, с учетом параметров местного климата. Постройки возводят с применением материалов, соответствующих климатическим стандартам проектирования, т.е. способными выдержать определенный диапазон температур, дождевых, снеговых и ветровых нагрузок, а также любые геологические проблемы, вроде землетрясений, просадок и уровней грунтовых вод.
Если любой из этих параметров будет превышен, существует вероятность, что какой-то значимый элемент конструкции здания выйдет из строя. Например, при сильном ветре часть черепицы может быть сорвана. Или после многодневных дождей уровень грунтовых вод поднимется, подвал может затопить. Это нормально, и полностью исключить эти проблемы невозможно. Однако после того, как угрожающее зданию событие завершится, повреждения можно отремонтировать и предпринять дополнительные меры, позволяющие снизить риски его повторения.
Но изменение климата приведет к возникновению условий, в которых прежние параметры будут превышены значительно чаще и в большей степени. Некоторые изменения, к примеру, повышение среднегодовой температуры и влажности воздуха, станут постоянными. И тогда то, что раньше считалось местной катастрофой столетия, может стать обычным явлением.
Некоторые из этих воздействий довольно очевидны. Дома окажутся более подверженными перегреву, что подвергнет опасности жизни их жителей, как это случилось во время недавнего «теплового купола» над Северной Америкой. Наводнения будут происходить чаще и будут затапливать большие территории настолько, что населению придется покинуть некоторые территории. В Великобритании таким вероятным кандидатом уже определена уэльская деревня Фэрборн.
В некоторой степени эти воздействия можно будет локализовать и сдерживать простыми средствами. Например, перегрев допустимо уменьшить путем затенения окон занавесами или жалюзи, хорошей теплоизоляции стен и хорошей вентиляции помещений. Большее беспокойство вызывают коварные последствия изменения климата, которые постепенно подрывают основные функции здания менее очевидными способами.
Термиты и плавящийся асфальт
Более сильные ветра и дожди приведут к ускоренному разрушению внешней облицовки зданий, более частым протечкам стен и крыш. Повышение среднегодовой температуры увеличит ареалы жизни некоторых вредных насекомых. Это термиты, поедающие древесину и способные нанести серьезный структурный ущерб зданиям, или малярийные комары, для противодействия которым потребуется перестраивать жилые помещения.
Расширяются при нагреве материалы, особенно металлы, могут деформироваться при превышении расчетных допусков. Так жильцы одного небоскреба в китайском Шэньчжэне были эвакуированы из-за сотрясений конструкции, вызванных растяжением ее стального каркаса на летней жаре. Экстремальные температуры способны даже вызвать плавление материалов, что приведет к «растеканию» дорог из-за размягчения поверхностного слоя битума.
Как ожидается, проседание, когда земля под постройкой прогибается, вызывая ее растрескивание или обрушение, в более теплом мире будет происходить чаще. Особенно уязвимы здания, возведенные на глинистых почвах, поскольку эти грунты набухают, когда впитывают воду, а по мере высыхания затвердевают и сжимаются. Например, в следующие 50 лет более 10% недвижимости в Великобритании будут подвержены проседанию.
«Рак» бетонных стен
Возможно, самая большая проблема заключается в способности изменения климата влиять на железобетон, один из наиболее широко используемых материалов на Земле. Применяемый везде, от небоскребов и мостов до перемычек над окнами домов, железобетон изготавливается путем закладки стальных стержней в форму и заливки влажного бетона. После высыхания получается невероятно прочная конструкция.
Однако в более теплом и влажном климате долговечность бетона резко ослабеет. Когда сталь внутри бетона мокнет, то начинает ржаветь и расширяться, вызывая растрескивание бетона и ослабление конструкции в процессе, иногда называемом «рак бетона».
Здания в прибрежных районах особенно подвержены коррозии, поскольку хлорид в соленой воде ускоряет ржавление. Повышение уровня моря поднимет уровень грунтовых вод и сделает его более соленым, что повлияет на фундамент зданий, в то время как соляные брызги распространятся дальше при более сильном ветре.
Кроме того, бетон подвергается карбонизации – процессу, при котором углекислый газ из воздуха реагирует с цементом, образуя карбонат кальция. В итоге pH бетона снижается, что увеличивает коррозию стали. С 1950-х годов глобальные уровни CO₂ в атмосфере возросли примерно с 300 частей на миллион до более чем 400 частей. Соответственно, больше CO₂ означает больше карбонизации.
Богатство не защищает от последствий изменения климата. У богатых стран есть финансовые возможности для более быстрой адаптации и смягчения этих воздействий, но остановить их невозможно. Нужно начать адаптацию зданий к изменяющимся параметрам. Чем раньше переоборудование существующих зданий будет выполнено и чем оперативнее будут построены новые здания, способные противостоять изменению климата, тем лучше.