Inżynieria lądowa

Jak zmiany klimatyczne zmieniają sposób, w jaki budujemy

Jak zmiany klimatyczne zmieniają sposób, w jaki budujemy



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Zmiany klimatyczne mają dalekosiężny wpływ na wszystkie aspekty naszego codziennego życia. Podczas gdy ocieplenie i podnoszenie się poziomu mórz są najczęściej omawianymi skutkami ubocznymi, ekstremalne warunki pogodowe wynikające z przesunięcia mają również wpływ na sposób projektowania budynków przez inżynierów.

Inżynierowie budowlani i konstrukcyjni, którzy spędzają całe dnie na projektowaniu konstrukcji i budynków, biorą pod uwagę nie tylko normalne obciążenia, takie jak ludzie lub meble, ale także takie rzeczy, jak śnieg, lód, wiatr, iw rzadkich przypadkach obciążenia deszczem. Te różne warunki obciążenia spowodowane lokalnymi warunkami pogodowymi na danym obszarze wpływają na różne aspekty projektu budynku, od konstrukcji wsporczej po materiały użyte w konstrukcji.

Obciążenia, o których właśnie wspomnieliśmy, mają charakter czysto konstrukcyjny, ale zmiany temperatur mogą również prowadzić do zwiększonej korozji, zmniejszenia wytrzymałości i wszelkiego rodzaju innych degradacji materiałów do istniejących konstrukcji. Ponieważ zmiany klimatyczne mają miejsce w wielu regionach, początkowe założenia i cechy projektowe, które inżynierowie stworzyli wokół struktur, tracą ważność, a struktury nie mogą sobie z tym poradzić.

Przyjrzyjmy się, jak zmiany klimatyczne zmieniają proces projektowania konstrukcji.

Wpływ zmieniającej się pogody na projektowanie budynków

Chociaż wciąż toczy się debata na temat tego, co powoduje zmianę klimatu, nie ma wątpliwości, że globalne temperatury rosną. W latach 2002-2008 temperatura wzrosła o 0,8 stopnia Celsjusza. Średnio według Climate.org, temperatura na świecie wzrasta 0,36 ° F.(0,2 ºC) co dekadę. To może nie wydawać się dużo, ale szacuje się, że trwały globalny wzrost temperatury wynosi 2,7ºF (1,5ºC) wystarczy, by zagrozić milionom ludzi głodem, falami upałów i ubóstwem.

Cała ta zmiana temperatury już teraz zaburza wzorce pogodowe w różnych regionach świata. Na niektórych obszarach występują większe ilości opadów, które w odniesieniu do projektowania konstrukcji mogą zwiększać erozję oraz zwiększać częstotliwość i wielkość ekspansji w różnych typach gleb, takich jak ekspansywne iły.

W niektórych obszarach fale upałów są coraz dłuższe i częstsze, co zmniejsza względną zdolność termiczną izolacji budynków, co oznacza, że ​​systemy klimatyzacyjne muszą działać dłużej.

Obecnie wiele projektów budowlanych w kategorii, którą prawdopodobnie znasz, zwanej „zielonym budynkiem” lub zieloną konstrukcją, zieloną architekturą itp. Ten rodzaj konstrukcji odpowiada na wiele problemów związanych ze zmianami klimatycznymi i pogodowymi. Warto jednak zauważyć, że wiele praktyk zielonego budownictwa ma na celu złagodzenie skutków, jakie przemysł budowlany i same budynki wywierają na dalsze zmiany klimatyczne. Oznacza to używanie takich rzeczy, jak dobrze zaopatrzone materiały, wykorzystanie pasywnej wentylacji i ułożenie konstrukcji w taki sposób, aby warunki otoczenia mogły pomóc w ogrzewaniu i chłodzeniu konstrukcji wewnętrznej.

Projekty systemów, takie jak pasywne chłodzenie i ogrzewanie, pomogą złagodzić wiele skutków termicznych, które niosą ze sobą zmiany klimatu, ale najprawdopodobniej nie wystarczą.

POWIĄZANE: 10 SPOSOBÓW, JAK MOŻESZ POMÓC ZMNIEJSZYĆ ZMIANY KLIMATU I ULEPSZYĆ ŚWIAT

Aby w pełni zrozumieć, co zmienia się w projektowaniu budynków, najlepiej przyjrzeć się skrajnościom. Obszary świata, w których zmiany klimatyczne najmocniej wymuszają rękę lokalnych inżynierów i projektantów. To są obszary, w których inżynieria dotycząca zmian klimatycznych nie jest tylko preferencja lub wybór, to jest konieczność procesu projektowania.

Na przykład w Nowym Orleanie większość miasta znajduje się poniżej poziomu morza. Miasto przez lata było chronione wałami przeciwpowodziowymi i tamami, które powstrzymywały wznoszące się morza. Jednak huragan Katrina w 2005 r. Zniszczył wiele barier miasta. Inżynierowie musieli aktywnie zastanowić się, co może przynieść przyszłość miasta.

Miasto jest bardzo podatne na silne burze, tym bardziej w dobie znacznie bardziej ekstremalnych burz, wywołanych przez rosnące temperatury. Inżynierowie muszą projektować konstrukcje wyżej nad ziemią, z obszarami buforowymi w fundamencie, chroniącymi przed powodzią. Tamy zbudowane do obsługi ładunków znacznie przekraczających to, co można by uznać za normalne, zostały wprowadzone, aby przygotować się na przyszłe burze i pogodę.

Właśnie w tym przebłysku ekstremalnej rzeczywistości możemy spojrzeć na rosnący zakres współczesnej inżynierii strukturalnej. Inżynieria konstrukcyjna nie polega już na upewnieniu się, że budynek wytrzymuje standardowe warunki obciążenia, jest to raczej gra polegająca na przewidywaniu, jakie skrajności może napotkać konstrukcja w ciągu proponowanego okresu użytkowania i określaniu, czy warto projektować teraz dla tych obciążeń.

Niektóre obszary stają się niedostępne dla budowy

Dyskusja na temat tego, w jaki sposób projekt strukturalny i budowlany jest zmuszany do zmian, nie byłaby zakończona, gdybyśmy nie rozmawiali o miejscach, w których projekt konstrukcyjny może już się nie dzieje a raczej nie jest już ekonomicznie wykonalne.

Równiny zalewowe stają się coraz większe wraz ze wzrostem prawdopodobieństwa wystąpienia burzy, dlatego współczesnym miastom brakuje miejsca. Równiny zalewowe mogą wydawać się realną przestrzenią budowlaną dla niewprawnego oka, w końcu są suche 99% czasu. Jednak kiedy miasta rozszerzają się na te tereny zalewowe, katastrofalna katastrofa w mieszkalnictwie i biznesie staje się po prostu gdy, a nie gdyby.

POWIĄZANE: 4 WAŻNE FAKTY DOTYCZĄCE ZMIAN KLIMATU, O KTÓRYCH KAŻDY MUSI WIEDZIEĆ

Ale nie tylko tereny zalewowe powiększają się i sprawiają, że budowa w tym regionie jest nieopłacalna lub niemożliwa. To także obszary ekstremalnej suszy. Budowanie struktury to nie wszystko. Po wybudowaniu musisz go również wesprzeć niezbędną infrastrukturą, taką jak woda i kanalizacja. Obszary skrajnie dotknięte suszą sprawiają, że jest to trudniejsze. Inżynierowie muszą dowiedzieć się, skąd zamierzają pozyskać wodę dla oczekiwanych mieszkańców w projekcie budynku, a teraz więcej regionów jest niedostępnych, ponieważ wody po prostu nie można pozyskiwać ekonomicznie.

Zwiększone burze powodują zwiększoną konstrukcję

Kiedy inżynierowie wykonują obliczenia dla różnych warunków obciążenia zależnych od pogody, takich jak wiatr, deszcz i śnieg, często projektują w oparciu o warunki odpowiednie dla 50-letnich lub 100-letnich burz. Ta terminologia nie oznacza, że ​​burze zdarzają się w tych określonych odstępach czasu, a raczej jest to po prostu prawdopodobieństwo wystąpienia burz w tym przedziale. W rzeczywistości mogą się one zdarzać częściej - a dzięki zmianom klimatycznym rzeczywiście zdarzają się częściej.

Projektowanie na okres 50-letniej lub 100-letniej burzy może oznaczać znaczne zwiększenie kosztów na etapie projektowania i budowy budynku. Inżynierowie i programiści stoją teraz w obliczu zmieniających się warunków obciążenia spowodowanych zmianami klimatu i są zmuszeni do przyjęcia bardziej konserwatywnego podejścia w swoich procesach, projektując dla wyższych obciążeń niż mogą to wynikać z norm, po prostu dlatego, że jest wysoce prawdopodobne, że zmiany klimatu wkrótce zmienią to, co standardowe obciążenia projektowe wskazują jako standard.

Co może przynieść przyszłość projektowania konstrukcji

Po zrozumieniu pełnego zakresu pracy inżyniera budowlanego i tego, w jaki sposób projekt jest zależny od warunków obciążenia konstrukcji przez warunki atmosferyczne, możesz zrozumieć, w jaki sposób zmiany klimatu prawdopodobnie ukształtują i przekształcą obecny proces projektowania budynku.

Wspomnieliśmy tylko o kilku różnych aspektach tego, jak inżynierowie budowlani muszą zmagać się ze skutkami zmiany klimatu. Jednak inżynierowie coraz częściej muszą uwzględniać w swoich projektach częste pożary. To zmusza ich do ponownego przemyślenia wyboru materiałów, przechodząc na znacznie mniej łatwopalne materiały.

ZWIĄZANE Z NIM: ZMIANY KLIMATU MOGĄ BYĆ NIERUCHOMOŚCIĄ ZIEMI W SERBII

Inżynierowie muszą również wziąć pod uwagę infrastrukturę potrzebną do obsługi różnych aspektów budynku, takich jak elektryczność i kanalizacja burzowa. Częste burze o dużej mocy mogą powodować częstsze przerwy w dostawie prądu, co oznacza, że ​​systemy wsparcia budynków mogą pozostawać bez życia na znacznie dłuższe okresy. Czy deweloperzy powinni projektować swoje budynki z własnymi generatorami czy powerbankami? Oto pytania, z którymi muszą się zmierzyć.

Jednak jeśli chodzi o kanalizację burzową, gospodarka wodna jest niewidzialną koniecznością dobrego projektu budowlanego. W miarę nasilania się burz drenaż staje się jeszcze większą przeszkodą, którą inżynierowie muszą zaprojektować podczas projektowania konstrukcji. Wodą trzeba jakoś zagospodarować, aw wielu przypadkach oznacza to po prostu więcej kanalizacji, większe rury i ostatecznie większe wydatki na budowę.

Opracowywane przez inżynierów strategie dostosowania konstrukcji i projektowania budynków do skutków zmiany klimatu są w teorii dość proste. Jednak gdy weźmiesz pod uwagę wszystko niewielkich zmian, które należy wprowadzić i wziąć pod uwagę w procesie projektowania, ostatecznie oznacza to znacznie trudniejszą pracę niż w przeszłości.

Zmiana prawdopodobnie sprawi, że projekt strukturalny będzie przez cały czas droższy, jest bardzo prawdopodobne, że zwiększy się również ubóstwo, co może stworzyć idealną burzę. Budynki stają się droższe w budowie, a ludność staje się mniej zdolna do ich budowy.


Obejrzyj wideo: Jak ZBUDOWAĆ farmę fotowoltaiczną od A do Z? Konrad Klimek, Rahim Blak (Sierpień 2022).