В статье доцент кафедры архитектуры университета Буффало Николас Райкович рассказывает о том, как стихийные бедствия и изменения климата влияют на строительный фонд США.
За последние семь лет четыре крупных бедствия вызвали серьезные разрушения на северо-востоке и центральной части США. Ураган «Сэнди» обрушился на Нью-Йорк в 2012 году, причинив ущерб зданиям на сумму около 11 миллиардов долларов США. В 2014 году шторм, названный «Снежным ноябрем», вызвал выпадение более семи футов снега на западе Нью-Йорка. Три года спустя наводнение затопило многочисленные дома и предприятия вдоль озера Онтарио. А сильные штормы на водоразделе реки Саскуэханна в 2018 году нанесли ущерб на сумму более 1 миллиарда долларов.
Ожидается, что с изменением климата частота, интенсивность и продолжительность этих стихийных бедствий возрастут. В университете Буффало Николас Райкович возглавляет лабораторию по изучению влияния изменения климата на здания. Результаты его исследований показывают, что в целом строительный фонд США может быть не готов к будущим штормам и наводнениям.
Еще одна проблема заключается в том, что здания потребляют много энергии, а это ускоряет изменение климата. Профессиональный альянс под названием Архитектура 2030, продвигающий устойчивое проектирование, отмечает, что здания обеспечивают почти 40% глобальных выбросов парниковых газов. Это делает их главными участниками программ по сокращению выбросов углерода.
С этой целью лаборатория университета фокусируется на пересечении энергоэффективности, возобновляемых источников энергии и адаптации к изменению климата. Недавно они завершили многолетнее исследование, в котором рассказывалось о том, как изменение климата влияет на строительный сектор штата Нью-Йорк, и потенциальных стратегиях по адаптации зданий к изменяющемуся климату. Они обнаружили, что американцы могут защитить себя от экстремальных погодных условий и одновременно уменьшить влияние зданий на изменение климата.
Основные угрозы: ураганы и наводнения
Ураганы были самым «дорогостоящими» бедствиями, обрушившимся на штат Нью-Йорк за последние полвека, с ущербом в размере 25,7 млрд. долларов США с 1960 по 2014 год. Большая часть этой суммы была связана с ураганом «Сэнди».
Наводнения заняли второе место по общему ущербу. С 1960 по 2014 год в каждом округе Нью-Йорка произошло по крайней мере одно наводнение, причинившее ущерб зданиям. Каждое из которых нанесло наибольший урон и более высокую, чем ожидалось, долю затрат на восстановление.
Данные кафедры архитектуры показали, что сильные штормы были наиболее частым явлением, но на их долю приходилось только 16,8% общего ущерба в штате. Зимние штормы были наиболее опасным событием с точки зрения экономики в регионах, окружающих озера Онтарио и Эри. Каждый из штормов повлекли наибольший ущерб в таких местах, как Рочестер и Буффало.
Ученые также рассмотрели другие связанные с климатом опасности, такие как заражение вредителями, сильная жара, повышение уровня моря и лесные пожары. Оценить их экономические последствия затруднительно из-за отсутствия надежных данных. Тем не менее, исследования показывают, что эти опасности могут иметь серьезные финансовые последствия для искусственной среды в будущем.
Самым важным выводом стало то, что природные бедствия наносят ущерб регионам непропорционально: сельским зонам может не хватать людских и финансовых ресурсов для подготовки или восстановления после штормов.
Способы защиты зданий от ураганов и наводнений - устойчивые здания
Ученые опросили более 40 архитекторов, инженеров, проектировщиков и государственных чиновников на северо-востоке США. Большинство специалистов, связанных со строительством, предполагали, что будущие стихийные бедствия будут напоминать предыдущие, но анализ данных показывает, что это не так.
По мнению Николаса Райковича, для того, чтобы снизить негативное воздействие стихийных бедствий (ураганов, наводнений, жары), архитекторы и инженеры должны пересмотреть свои стандартные методы проектирования, строительства и эксплуатации зданий.
Например, после урагана «Сэнди» Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям направило группу в Нью-Йорк и Нью-Джерси для оценки ущерба, и составления рекомендаций для изменений в технических нормах и стандартах для минимизации ущерба в будущем. Одна из их рекомендаций - поднять здания на минимальный уровень поднятия воды - была включена в Руководство по проектированию устойчивости к изменению климата в Нью-Йорке.
Поднятие первого этажа - не единственный способ защитить здание от паводка. Еще одна стратегия, которая внедряется в здания по всему штату Нью-Йорк, - это метод, позволяющий паводковым водам проникать в сооружение, не причиняя ущерба. Он требует прочного крепления здания к земле, использование устойчивых к наводнениям материалов в местах, которые будут находиться под водой, защиты механического и вспомогательного оборудования и создание отверстий для вывода паводковой воды.
Хотя ураганы и наводнения наносят значительный ущерб сооружениям, нельзя не игнорировать их воздействие на самого человека. Жара в Соединенных Штатах ежегодно убивает более 600 человек. Часто эти смерти связаны с потерями мощностей, которые отключают системы кондиционирования. Переосмысление конструкций стен и крыш зданий для защиты жильцов - подход, называемый «пассивной живучестью» - может помочь в поддержании условий жизнеобеспечения во время экстремальной жары.
Безусловно, эти стратегии устойчивости могут быть легко применены к новым зданиям. Но их также следует рассматривать в качестве модификаций для существующих зданий, где люди могут укрыться во время экстремальных погодных условий.
Архитекторы и строители будущего
Отчет о стратегиях устойчивости к изменению климата строительного фонда штата Нью-Йорк основан на изысканиях организаций, посвященных экологическому строительству. Они сфокусированы на подготовке к экстремальным погодным явлениям. Несмотря на проделанную исследовательскую работу, остается много вопросов - например, как найти ресурсы для подготовки существующих зданий к изменению климата, как расставить приоритеты для инвестиций и как подготовить будущих архитекторов и инженеров для решения этой важной проблемы.
В университете Буффало ученые предложили несколько дизайнерских студий, которые изучали, как должны меняться строительные конструкции. Этот опыт помог подготовить будущих архитекторов к реальности, которая может изменить их карьеру.
Безусловно, одно только исследование и обучение не решат эту глобальную проблему. Профессиональные архитектурные и инженерные организации должны изменить свою политику, которая в настоящее время не отражает реалии, связанные с изменением климата. Они могут достичь этого только путем корректировки своих контрактных документов, систем оценки и стандартов проектирования. Эти лидеры в своей профессии могут помочь превратить недавние исследования в области изменения климата и строительного сектора в реальные действия.