建筑采用特定材料并遵循设计标准建造,以抵御一定范围内的气温、降雨、降雪和风力。
一旦超出这些参数的范围,建筑的某些部分很可能会出现故障,一位可持续发展讲师写道。
气候变化将催生这样的条件:这些参数被超出的频率更高、幅度更大。
这将损害建筑的结构完整性,并危及居住者的安全。
气候变化将影响我们生活的方方面面,包括我们居住和工作的建筑。例如,美国大多数人大约把90%的时间用于待在室内。气候变化正在从根本上改变这些建筑设计时所针对的环境条件。
建筑师和工程师设计建筑及桥梁等其他结构时,会使其适应当地气候的参数范围。这些结构采用特定材料并遵循设计标准建造,能够承受预期的气温、降雨、降雪和风力范围,以及地震、地面沉降和地下水位等任何地质问题。
一旦超出这些参数的范围,建筑的某些部分很可能会出现故障。如果遭遇强风,部分屋顶瓦片可能会被掀掉;如果经过连日暴雨,地下水位上升,地下室可能会被淹没。这属于正常情况,这些问题无法通过设计完全避免。事件过后,损坏可以修复,并且可以采取额外措施降低再次发生的风险。
但气候变化将催生这样的条件:这些参数被超出的频率更高、幅度更大。一些变化,例如平均气温和湿度的升高,将会变得持久。过去被认为百年一遇的洪水,可能会成为常规现象。
其中一些影响相当明显。房屋将更容易过热,使居住者的生命面临风险,近期北美出现的“热穹顶”天气就是这样的情况。“热穹顶”天气。洪水将更加频繁,淹没的范围也会更大,以至于某些地方可能不得不被放弃。威尔士的费尔伯恩村已被确定为可能的候选地。英国一份近期报告指出,该国在应对这两类威胁方面存在不足,该报告由气候变化委员会发布。
在一定程度上,这些影响将是局部且可控的,并且有相当简单的应对办法。例如,可以通过遮阳篷或百叶窗为窗户遮阳、良好的保温隔热以及充足的通风来减轻过热问题。或许更令人担忧的是,气候变化的隐蔽影响正在以不那么明显的方式逐步削弱建筑的核心功能。
白蚁与融化的沥青
更强的风雨将使外墙覆层加速劣化,并且渗漏更加频繁。气温升高将扩大某些昆虫可以生存的区域。其中包括会蛀食木材、可能造成严重结构损坏的白蚁,以及携带疟疾的蚊子,居住空间必须重新设计以保护人们免受其害。
材料受热会膨胀,金属尤甚,一旦超出其设计承受范围,就可能发生弯曲变形。在中国深圳的一座摩天大楼中,高温被部分归咎于导致其结构发生晃动,因钢框架在高温下伸展,该楼不得不被疏散。极端气温甚至可能使材料熔化,导致道路因表层沥青软化而出现“渗油”现象。
地面沉降是指建筑下方的地面塌陷,导致建筑开裂或倒塌,预计在气候变暖的世界中也将更加频繁地发生。地基位于黏土层上的建筑尤其脆弱,因为黏土吸水时会膨胀,失水干燥后则会变硬并收缩。降雨模式的变化将加剧这一问题。例如,在未来50年内,英国超过10%的房产将受到地面沉降的影响。
混凝土“癌症”
或许最大的担忧在于气候变化将如何影响钢筋混凝土,它是地球上应用最广泛的材料之一。从摩天大楼、桥梁到住宅窗户上方的过梁,钢筋混凝土无处不在。其制作方法是在模具中放置钢筋,然后浇注湿混凝土。干燥后,便形成了极为坚固的结构。
但更加温暖潮湿的气候将严重影响这种材料的耐久性。混凝土内部的钢筋受潮后会生锈并膨胀,导致混凝土开裂,结构随之削弱,这一过程有时被称为“混凝土癌症”。
沿海地区的建筑尤其容易受损,因为海水中的氯化物会加速生锈。海平面上升将抬高地下水位并使其盐度增加,从而影响建筑地基;同时,更强的风力会使盐雾传播得更远。
与此同时,混凝土还会受到碳化的影响。碳化是指空气中的二氧化碳与水泥发生反应,生成另一种化学物质碳酸钙的过程。这会降低混凝土的pH值,使钢筋更容易腐蚀。自20世纪50年代以来,全球二氧化碳浓度已从大气中约百万分之300上升至远超400。二氧化碳越多,碳化就越严重。
美国迈阿密近期一栋公寓楼的悲剧性坍塌,可能预示着这一过程正在加速。尽管坍塌的确切原因仍在调查之中,但一些人认为,这可能与气候变化有关。
当地市长查尔斯·伯克特总结道,道出了许多人的困惑:
无论与气候变化的关联最终是否得到证实,这都是对我们建筑脆弱性的一次警示。它也应被视为一个明确的例证,说明一个关键问题:财富无法抵御气候变化的影响。富裕国家有足够的财力更快地适应并减轻这些影响,但它们无法阻挡这些影响跨越国界。气候变化不分彼此。无论建筑位于世界何处,都容易受到这些影响;即便如此,发达国家的现代建筑内部设备更多,出问题的环节也比简单的传统建筑更多。
唯一的选择是开始调整建筑,以适应其所处环境不断变化的参数。我们越早开始改造现有建筑,并建造能够抵御气候变化的新建筑,效果就越好。

