Wie Architekten und Ingenieure Gebäude anders gestalten müssen, wenn sich das Klima ändert
|Ein Haus im Westen von New York während des Schneesturms „Snowvember“ 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 ereignete sich 2012 in New York City und richtete Gebäudeschäden in Höhe von fast 11 Milliarden US-Dollar an. Im Jahr 2014 kam es zu einem Sturm namens „SchneemonatIm Westen von New York fielen mehr als zwei Meter Schnee. Drei Jahre später, historische Überschwemmung entlang des Ontariosees überschwemmte zahlreiche Häuser und Geschäfte. Und schwere Stürme in der Wasserscheide des Susquehanna River verursachte im Jahr 2018 einen Schaden von mehr als 1 Milliarde US-Dollar.

Da sich das Klima auf der Erde verändert, nehmen Häufigkeit, Intensität und Dauer dieser extremen Wetterereignisse zu erwartet zu erhöhen. An der Universität in Buffalo leite ich eine Labor das den Klimawandel und Gebäude untersucht. Unsere Untersuchungen zeigen, dass der Gebäudebestand in den USA 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, ein Berufsverband zur Förderung nachhaltigen Designs, weist darauf hin Gebäude tragen fast 40 % bei der globalen Treibhausgasemissionen und sind ein wichtiges Ziel für Programme zur COXNUMX-Reduktion.

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 Staates New York auswirkt und welche Strategien dazu möglich sind Gebäude an ein sich veränderndes Klima anpassen. Erfreulicherweise haben wir herausgefunden, dass Amerikaner sich vor extremen Wetterbedingungen schützen und gleichzeitig den Beitrag von Gebäuden zum Klimawandel reduzieren können.


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Wie Architekten und Ingenieure Gebäude anders gestalten müssen, wenn sich das Klima ändert
Hurrikan Sandy kostete New York im Jahr 11 Schäden in Höhe von fast 2012 Milliarden US-Dollar. Ein sturmbedingter Brand zerstörte mehr als 100 Häuser in Breezy Point, Queens. AP Foto / Mark Lennihan

Top-Bedrohungen: Hurrikane und Überschwemmungen

Hurrikane waren die teuerste Ereignisse im Bundesstaat New York Im letzten halben Jahrhundert entstanden Schäden in Höhe von 25.7 Milliarden US-Dollar von 1960 bis 2014. Ein großer Teil dieser Gesamtsumme war auf Hurrikan Sandy zurückzuführen.

An zweiter Stelle der Gesamtschäden standen Überschwemmungen. Darüber hinaus kam es zwischen 1960 und 2014 in jedem Bezirk von New York zu mindestens einer Überschwemmung, die Gebäudeschäden verursachte. Überschwemmungen verursachten auch die Höchster Sachschaden pro Ereignis und ein höher als erwarteter Anteil an den Schadenskosten.

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

Wir untersuchten auch andere klimabedingte Gefahren wie Schädlingsbefall, extreme Hitze, Anstieg des Meeresspiegels und Waldbrände. Aufgrund des Mangels an verlässlichen Daten war es schwierig, ihre wirtschaftlichen Auswirkungen abzuschätzen. Untersuchungen zeigen jedoch, dass diese Gefahren in einer vom Klimawandel veränderten Zukunft schwerwiegende finanzielle Auswirkungen auf die gebaute Umwelt haben könnten.

Unser wichtigstes Ergebnis war, dass klimabedingte Katastrophen Regionen, in denen es keine großen Städte gab, wie die Adirondacks und die Southern Tier des Bundesstaates New York jenseits der Grenze zu Pennsylvania, unverhältnismäßig stark schädigten. In diesen ländlichen Gebieten fehlen möglicherweise die personellen und finanziellen Ressourcen, um sich auf Stürme vorzubereiten oder sich davon zu erholen.

Der Hochwasserschutz rund um die Großen Seen ist kompliziert, da eine Senkung des Wasserstands in einem Teil des Systems zu einem Anstieg an anderer Stelle führt.

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Gebäude widerstandsfähiger machen

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

Unserer Meinung nach müssen Architekten und Ingenieure ihre Standardpraktiken für die Planung, den Bau und den Betrieb von Gebäuden überdenken. Dadurch können die negativen Auswirkungen klimabedingter Gefahren wie Hurrikane, Überschwemmungen und Hitzewellen verringert werden.

Beispielsweise schickte die Federal Emergency Management Agency nach dem Hurrikan Sandy ein Team nach New York und New Jersey, um Gebäudeschäden zu bewerten und Empfehlungen abzugeben Änderungen an technischen Vorschriften und Standards um zukünftige Schäden zu minimieren. Eine ihrer Empfehlungen – die Anhebung von Gebäuden über die Grundüberschwemmungshöhe – wurde in die Richtlinie aufgenommen Designrichtlinien für Klimaresilienz in New York City.

Die Erhöhung 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 Nass-Hochwasserschutz lässt Hochwasser in ein Bauwerk eindringen, ohne Schaden anzurichten. Dies erfordert eine feste Verankerung eines Gebäudes im Boden, die Verwendung hochwasserbeständiger Materialien in Bereichen, die unter Wasser stehen, den Schutz mechanischer Geräte und Versorgungseinrichtungen sowie die Verwendung von Öffnungen, um das Hochwasser abfließen zu lassen.

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

Diese Resilienzstrategien können problemlos auf neue Gebäude angewendet werden. Sie sollten auch als Nachrüstung bestehender Gebäude in Betracht gezogen werden, in denen sich Menschen bei extremen Wetterbedingungen aufhalten können, beispielsweise in Gemeindezentren.

Wie werden Architekten und Bauherren reagieren?

Unsere Klimaresilienzstrategien für Gebäude 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 findet, um bestehende Gebäude auf den Klimawandel vorzubereiten, wie man Investitionen priorisiert und wie man zukünftige Architekten und Ingenieure für die Bewältigung dieses wichtigen Problems ausbildet.

An der University at Buffalo haben wir mehrere angeboten Designstudios Darin wurde untersucht, wie sich Gebäudedesigns ändern müssen. Diese Erfahrung hat dazu beigetragen, zukünftige Architekten auf eine Realität vorzubereiten, die ihre Karriere verändern könnte.

Doch Forschung und Lehre allein werden das Problem nicht lösen. Professionelle Architektur- und Ingenieurorganisationen müssen Richtlinien ändern, die derzeit nicht die Realität des Klimawandels widerspiegeln. Sie können dies erreichen, indem sie ihre Mustervertragsdokumente, Bewertungssysteme und Designstandards ändern, um den Bereich voranzutreiben. Die Führung der Berufsgruppen kann dazu beitragen, aktuelle Forschungsergebnisse 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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