Der Klimawandel hat weitreichende Auswirkungen auf alle Aspekte unseres täglichen Lebens. Während Erwärmung und steigender Meeresspiegel am häufigsten über Nebenwirkungen gesprochen werden. extreme Wetterbedingungen Das Ergebnis der Verschiebung wirkt sich auch auf die Art und Weise aus, wie Ingenieure Gebäude entwerfen.
Bauingenieure und Bauingenieure, die ihre Tage damit verbringen, Strukturen und Gebäude zu entwerfen, berücksichtigen nicht nur normale Belastungen wie Menschen oder Möbel in ihrem Entwurf, sondern auch Dinge wie Schnee, Eis, Wind, und in seltenen Fällen Regenlasten . Diese unterschiedlichen Belastungsbedingungen, die durch die örtlichen Wetterbedingungen eines Gebiets verursacht werden, wirken sich auf verschiedene Aspekte der Gebäudeplanung aus, von der Tragstruktur bis zu den beim Bau verwendeten Materialien.
Diese Belastungen, die wir gerade erwähnt haben, sind rein strukturell, aber Änderungen der Temperaturen können auch zu erhöhter Korrosion, verringerter Festigkeit und allen möglichen anderen Materialverschlechterungen der vorhandenen Strukturen führen. Da der Klimawandel in vielen Regionen stattfindet, gelten die anfänglichen Annahmen undKonstruktionsmerkmale, mit denen Ingenieure die Strukturen erstellt haben, werden ungültig, und die Strukturen können damit nicht umgehen .
Schauen wir uns an, wie der Klimawandel den strukturellen Entwurfsprozess verändert.
Der Einfluss wechselnder Wetterbedingungen auf die Gebäudeplanung
Während es immer noch eine Debatte darüber gibt, was den Klimawandel verursacht, gibt es keinen Zweifel daran, dass die globalen Temperaturen steigen. Zwischen 2002 und 2008 stiegen die Temperaturen um 0,8 Grad Celsius. Im Durchschnitt laut Climate.org die Welttemperatur steigt ungefähr 0,36 ºF 0,2 ºC alle zehn Jahre . Das hört sich vielleicht nicht viel an, aber es wird geschätzt, dass ein anhaltender globaler thermischer Anstieg von 2,7ºF 1,5ºC reicht aus, um Millionen von Menschen von Hunger, Hitzewellen und Armut bedroht zu machen.
All diese Temperaturänderungen stören bereits die Wetterbedingungen in verschiedenen Regionen der Welt. In bestimmten Gebieten fallen höhere Niederschlagsmengen, was in Bezug auf die Strukturgestaltung die Erosion erhöhen und die Häufigkeit und das Ausmaß der Ausdehnung bei verschiedenen Arten erhöhen kannvon Böden, wie expansive Tone.
Bestimmte Bereiche werden länger und häufiger hitzewellen, was die relative Wärmekapazität der Dämmung in Gebäuden verringert, was bedeutet, dass Klimaanlagen länger laufen müssen.
Viele Gebäudeentwürfe in einer Kategorie, die Sie wahrscheinlich kennen und die als "grünes Bauen" oder "grünes Bauen", "grüne Architektur" usw. bezeichnet wird. Diese Art des Bauens befasst sich mit vielen Problemen im Zusammenhang mit Klima- und Wetteränderungen.Viele umweltfreundliche Baupraktiken zielen jedoch darauf ab, die Auswirkungen der Bauindustrie und der Gebäude selbst auf die Förderung des Klimawandels abzuschwächen. gut beschaffte Materialien Verwendung einer passiven Belüftung und Anordnung der Struktur in einer Weise, dass die Umgebungsbedingungen das Heizen und Kühlen der inneren Struktur unterstützen können.
Systemdesigns wie passives Kühlen und Heizen werden dazu beitragen, viele der thermischen Auswirkungen des Klimawandels abzuschwächen, aber es wird höchstwahrscheinlich nicht ausreichen.
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Um zu verstehen, was sich am Gebäudedesign ändert, ist es am besten, die Extreme zu betrachten. Die Bereiche der Welt, in denen der Klimawandel die Hand lokaler Ingenieure und Designer am meisten zwingt. In diesen Bereichen gibt es keine Technik für den Klimawandel't nur eine Präferenz oder eine Auswahl , es ist a Notwendigkeit des Entwurfsprozesses.
In New Orleans zum Beispiel liegt der größte Teil der Stadt unter dem Meeresspiegel. Jahrelang war die Stadt durch Deiche und Dämme geschützt, die die steigenden Meere zurückhielten. Der Hurrikan Katrina im Jahr 2005 hat jedoch viele Barrieren der Stadt beseitigt. Ingenieure habenmusste proaktiv überlegen, wie die Zukunft der Stadt aussehen könnte.
Die Stadt ist sehr anfällig für starke Stürme, insbesondere im Zeitalter weitaus extremerer Stürme, die durch steigende Temperaturen verursacht werden. Ingenieure müssen Strukturen höher über dem Boden entwerfen, mit Pufferregionen im Fundament gegen die Angst vor Überschwemmungen.Deiche wurden gebaut, um Lasten zu bewältigen, die weit über das hinausgehen, was man für normal hält, nur um sich auf die Zukunft von Stürmen und Wetter vorzubereiten.
In diesem Blick auf die extreme Realität können wir einen Blick auf den wachsenden Umfang des modernen Hochbaus werfen. Beim Hochbau geht es nicht mehr darum, sicherzustellen, dass das Gebäude unter normalen Belastungsbedingungen steht, sondern auch darum, vorherzusagen, welche Extreme es gibtDie Struktur kann über die vorgeschlagene Lebensdauer hinweg ausgerichtet sein und bestimmen, ob sich das Entwerfen für diese Lasten jetzt lohnt.
Einige Bereiche sind für den Bau gesperrt
Die Diskussion darüber, wie sich Struktur- und Gebäudedesign ändern müssen, wäre nicht vollständig, wenn wir nicht über Orte sprechen würden, an denen Strukturdesign möglich ist. passiert nicht mehr oder besser gesagt, ist wirtschaftlich nicht mehr machbar.
Überschwemmungsgebiete werden mit zunehmender Sturmwahrscheinlichkeit immer größer, deshalb haben moderne Städte keinen Platz mehr. Überschwemmungsgebiete scheinen für ein ungeübtes Auge ein lebensfähiger Bauraum zu sein, schließlich sind sie zu 99% trockendie Zeit. Wenn Städte jedoch in diese Überschwemmungsgebiete expandieren, wird eine katastrophale Katastrophe für Wohnungen und Unternehmen einfach zu a wann statt eines wenn .
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Aber es sind nicht nur die Überschwemmungsgebiete, die an Größe zunehmen und das Bauen in dieser Region unrentabel oder unmöglich machen. Es sind auch Gebiete mit extremer Dürre. Der Bau eines Bauwerks ist nicht das ganze Bild. Nach dem Bau müssen Sie es auchunterstützen Sie es mit den notwendigen Infrastrukturen wie Wasser und Abwasser. von Dürre betroffene Gebiete Machen Sie dies schwieriger. Ingenieure müssen herausfinden, wo sie das Wasser für die erwarteten Bewohner im Gebäudeentwurf beziehen werden, und jetzt sind mehr Regionen verboten, da Wasser einfach nicht wirtschaftlich bezogen werden kann.
Erhöhte Stürme bringen mehr strukturelles Design
Wenn Ingenieure Berechnungen für verschiedene wetterabhängige Belastungsbedingungen wie Wind, Regen und Schnee durchführen, basieren sie häufig auf Bedingungen, die für 50-jährige oder 100-jährige Stürme geeignet sind. Diese Terminologie bedeutet nicht, dass die Stürmetreten in diesen festgelegten Intervallen auf, vielmehr ist dies nur die Wahrscheinlichkeit, dass die Stürme in diesem Intervall auftreten. Tatsächlich können sie häufiger auftreten - und dank des Klimawandels treten sie tatsächlich häufiger auf.
Das Entwerfen für einen 50-jährigen Sturm oder einen 100-jährigen Sturm kann zu erheblich höheren Kosten führen. Gebäudeplanung und Bauphase. Ingenieure und Entwickler sehen sich nun aufgrund des Klimawandels mit sich ändernden Ladebedingungen konfrontiert und sind gezwungen, in ihren Prozessen einen konservativeren Ansatz zu wählen und für höhere Lasten zu entwerfen, als es die Standards vermuten lassen, einfach weil dies sehr wahrscheinlich istDer Klimawandel wird bald ändern, was die Standardauslegungslasten anzeigen als Standard .
Was die Zukunft für die Tragwerksplanung bringen könnte
Wenn Sie den vollen Umfang der Arbeit eines Bauingenieurs erfassen und wissen, wie das Design von den Wetterbedingungen eines Bauwerks abhängt, können Sie verstehen, wie der Klimawandel den aktuellen Gebäudeentwurfsprozess wahrscheinlich beeinflussen und verändern wird.
Wir haben nur einige verschiedene Aspekte erwähnt, wie Bauingenieure mit den Auswirkungen des Klimawandels umgehen müssen. Ingenieure müssen jedoch zunehmend häufige Brände in ihrer Konstruktion berücksichtigen. Dies führt dazu, dass sie ihre Materialauswahl überdenkenund verlagert sich auf viel weniger brennbare Vorräte.
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Ingenieure müssen auch die Infrastruktur berücksichtigen, die zur Unterstützung verschiedener Aspekte eines Gebäudes erforderlich ist, z. B. Strom und Regenwasserkanäle. Häufige Hochleistungsstürme verursachen wahrscheinlich häufigere Stromausfälle, was bedeutet, dass Gebäudeunterstützungssysteme leblos bleiben könnensollten die Entwickler ihre Gebäude mit Generatoren oder Powerbanks vor Ort entwerfen? Dies sind die Fragen, mit denen sie sich befassen müssen.
In Bezug auf die Entwässerung von Stürmen ist das Wassermanagement eine unsichtbare Notwendigkeit für eine gute Gebäudeplanung. Wenn die Stürme größer werden, wird die Entwässerung zu einer noch größeren Hürde, für die Ingenieure während ihrer strukturellen Planung sorgen müssen. Das Wasser muss irgendwie verwaltet werden.und in vielen Fällen bedeutet dies einfach mehr Abflüsse, größere Rohre und letztendlich mehr Baukosten.
Die Strategien, die Ingenieure entwickeln, um den Bau und das Design von Gebäuden an die Auswirkungen des Klimawandels anzupassen, sind theoretisch recht einfach. alle Von den kleinen Änderungen, die im Entwurfsprozess vorgenommen und berücksichtigt werden müssen, entspricht dies letztendlich einer weitaus härteren Arbeit als in der Vergangenheit.
Änderungen werden wahrscheinlich das strukturelle Design immer teurer machen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass eine Erhöhung der Armut auch zu einem perfekten Sturm führen kann. Der Bau der Gebäude wird teurer und die Bevölkerung wird weniger in der Lage, sie zu bauen.