Wie Architekten und Ingenieure Gebäude anders gestalten müssen, wenn sich das Klima ändert

Wie Architekten und Ingenieure Gebäude anders gestalten müssen, wenn sich das Klima ändert
Ein Haus im Westen von New York während des Schneesturms 'Snowvember' von 2014. Duane Warren, CC BY-ND

In den letzten sieben Jahren haben vier Katastrophen größeren Ausmaßes im Nordosten und im Mittleren Westen der USA ernsthafte Störungen verursacht. Hurrikan Sandy 2012 schlug in New York City ein und verursachte Schäden in Höhe von fast 11 Milliarden US-Dollar an Gebäuden. In 2014 wurde ein Sturm „Schneemonat"Ließ mehr als sieben Fuß Schnee in West-New York fallen. Drei Jahre später, historische Überschwemmungen entlang des Ontariosees überschwemmte zahlreiche Häuser und Geschäfte. Und schwere Stürme in der Wasserscheide des Susquehanna River in 2018 verursachte mehr als 1 Milliarden US-Dollar Schaden.

Die Häufigkeit, Intensität und Dauer dieser extremen Wetterereignisse ändert sich mit dem Klimawandel auf der Erde erwartet zu erhöhen. An der Universität in Buffalo leite ich einen Labor das studiert Klimawandel und Gebäude. Unsere Untersuchungen zeigen, dass der US-Gebäudebestand möglicherweise nicht auf zukünftige klimabedingte Stürme und Überschwemmungen vorbereitet ist.

Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass Gebäude viel Energie verbrauchen, was den Klimawandel beschleunigt. Organisationen mögen Architektur 2030, eine professionelle Allianz, die nachhaltiges Design fördert, weist darauf hin Gebäude tragen fast 40% bei der globalen Treibhausgasemissionen und sind ein wichtiges Ziel für Programme zur Reduzierung der CO2-Emissionen.

Zu diesem Zweck konzentriert sich unser Labor auf die Schnittmenge von Energieeffizienz, erneuerbare Energien und Anpassung an den Klimawandel. Wir haben kürzlich eine mehrjährige Studie abgeschlossen, in der dargelegt wird, wie sich der Klimawandel auf den Bausektor des Bundesstaates New York auswirkt und welche Strategien er verfolgt Gebäude an ein sich wandelndes Klima anpassen. Erfreulicherweise haben wir festgestellt, dass sich Amerikaner vor extremen Witterungsbedingungen schützen und gleichzeitig den Beitrag von Gebäuden zum Klimawandel verringern können.

Wie Architekten und Ingenieure Gebäude anders gestalten müssen, wenn sich das Klima ändert
Der Hurrikan Sandy hat New York in 11 fast 2012 Milliarden Dollar an Schaden gekostet. Ein sturmbedingter Brand zerstörte mehr als 100-Häuser in Breezy Point, Queens. AP Foto / Mark Lennihan

Häufigste Bedrohungen: Wirbelstürme und Überschwemmungen

Wirbelstürme waren die teuerste Ereignisse in New York State In der letzten Hälfte des Jahrhunderts wurden Schäden in Höhe von 25.7 Mrd. USD durch 1960 bis 2014 verursacht. Ein großer Teil davon entfiel auf den Hurrikan Sandy.

Die Flutkatastrophe belegte beim Gesamtschaden den zweiten Platz. Darüber hinaus war von 1960 bis 2014 in jedem Landkreis in New York mindestens eine Überschwemmung zu verzeichnen, die Schäden an Gebäuden verursachte. Überschwemmungen verursachten auch die Höchster Sachschaden pro Ereignis und ein über den Erwartungen liegender Anteil an den Schadenskosten.


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Unsere Daten zeigten auch, dass schwere Stürme das häufigste Ereignis waren, aber nur 16.8% des Gesamtschadens im gesamten Bundesstaat ausmachten. Winterstürme waren das wirtschaftlich bedeutendste Gefahrenereignis in den Regionen um die Ontario- und Erieseen und verursachten die höchsten Sachschäden pro Ereignis in Orten wie Rochester und Buffalo.

Wir haben auch andere klimabedingte Gefahren wie Schädlingsbefall, extreme Hitze, Anstieg des Meeresspiegels und Waldbrände untersucht. Es war schwierig, ihre wirtschaftlichen Auswirkungen zu bewerten, da verlässliche Daten fehlten. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass diese Gefahren schwerwiegende finanzielle Auswirkungen auf die gebaute Umwelt in einer vom Klima veränderten Zukunft haben können.

Unser wichtigstes Ergebnis war, dass klimabedingte Katastrophen Regionen überproportional treffen, in denen es an Großstädten mangelt, wie zum Beispiel die Adirondacks und das südliche Tier des Staates New York jenseits der Grenze zu Pennsylvania. In diesen ländlichen Gebieten fehlen möglicherweise die personellen und finanziellen Ressourcen, um sich auf Stürme vorzubereiten oder sich von diesen zu erholen.

Der Hochwasserschutz rund um die Großen Seen ist kompliziert, da er durch die Verringerung des Wasserstandes in einem Teil des Systems an anderer Stelle erhöht wird.

Gebäude widerstandsfähiger machen

Wir haben mehr als 40-Architekten, Ingenieure, Planer und Regierungsbeamte im Nordosten der USA befragt, um zu verstehen, wie sie sich vorbereiten. Die Mehrheit der Bauprofis ging davon aus zukünftige Wetterbedingungen würden der Vergangenheit ähneln. Trends in den Daten zeigen jedoch, dass dies nicht der Fall ist.

Nach unserer Einschätzung müssen Architekten und Ingenieure ihre Standardpraktiken für die Planung, den Bau und den Betrieb von Gebäuden neu bewerten. Dies kann die negativen Auswirkungen klimabedingter Gefahren wie Wirbelstürme, Überschwemmungen und Hitzewellen verringern.

Beispielsweise schickte die Federal Emergency Management Agency nach dem Hurricane Sandy ein Team nach New York und New Jersey, um die Gebäudeschäden zu bewerten und zu empfehlen Änderungen an technischen Vorschriften und Normen zukünftige Schäden zu minimieren. Eine ihrer Empfehlungen - die Erhöhung von Gebäuden über die Grundüberflutung - wurde in die Richtlinie aufgenommen New Yorker Richtlinien für die Gestaltung der Klimaresistenz.

Das Anheben des ersten Stockwerks eines Gebäudes ist nicht die einzige Möglichkeit, es vor Hochwasser zu schützen. Eine weitere Strategie, die in Gebäuden im gesamten Bundesstaat New York umgesetzt wird, ist der Nassflutschutz lässt Hochwasser in ein Bauwerk eindringen, ohne es zu beschädigen. Dies erfordert eine feste Verankerung eines Gebäudes im Boden, die Verwendung von hochwasserbeständigen Materialien in Bereichen, die unter Wasser liegen, sowie den Schutz von Maschinen- und Betriebseinrichtungen und die Verwendung von Öffnungen, durch die das Hochwasser entweichen kann.

Obwohl Hurrikane und Überschwemmungen erhebliche Schäden an den Bauwerken verursachen, können wir die menschlichen Einflüsse nicht ignorieren. Hitzewellen töten jedes Jahr mehr als 600-Leute in den Vereinigten Staaten. Oft sind diese Todesfälle mit Stromausfällen verbunden, die kritische Klimaanlagen abschalten. Ein Umdenken bei der Gestaltung von Gebäudewänden und -dächern zum Schutz der Insassen - ein Ansatz, der als „passive Überlebensfähigkeit“ bezeichnet wird - kann dazu beitragen, kritische lebenserhaltende Bedingungen während eines extremen Hitzeereignisses aufrechtzuerhalten.

Diese Resilienzstrategien können leicht auf neue Gebäude angewendet werden. Sie sollten auch als Nachrüstung bestehender Gebäude betrachtet werden, in denen Menschen bei extremen Wetterbedingungen Schutz suchen, z. B. in Gemeindezentren.

Wie werden Architekten und Bauherren reagieren?

Unsere Skibrille wurde als Lösung für einen Strategien zur Verbesserung der Klimaresistenz von Gebäuden im Bundesstaat New York Bericht baut auf andere Dokumente von Green-Building-Organisationen dieser Fokus auf Vorbereitung auf extreme Wetterereignisse. Dennoch bleiben viele Fragen offen - zum Beispiel, wie man die Ressourcen zur Vorbereitung bestehender Gebäude auf den Klimawandel findet, wie man Investitionen priorisiert und zukünftige Architekten und Ingenieure schult, um dieses wichtige Problem anzugehen.

An der Universität in Buffalo haben wir mehrere angeboten Designstudios Dabei wurde untersucht, wie sich Gebäudekonzepte ändern müssen. Diese Erfahrung hat dazu beigetragen, zukünftige Architekten auf eine Realität vorzubereiten, die ihre Karriere verändern kann.

Forschung und Lehre allein lösen das Problem jedoch nicht. Professionelle Architektur- und Ingenieurbüros müssen Richtlinien ändern, die derzeit nicht die Realität des Klimawandels widerspiegeln. Sie können dies erreichen, indem sie ihre Mustervertragsdokumente, Bewertungssysteme und Designstandards ändern, um das Feld voranzutreiben. Führungskräfte aus den Berufen können dazu beitragen, die jüngsten Forschungen zum Klimawandel und zum Bausektor in dringend benötigte Maßnahmen umzusetzen.

Über den Autor

Nicholas Rajkovich, Assistant Professor für Architektur, Universität in Buffalo, der Staatlichen Universität von New York

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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