随着气候的变化，建筑师和工程师需要以不同的方式设计建筑
在过去7年里，美国东北部和中西部发生了4次重大灾害，造成了严重的破坏。飓风桑迪2012年袭击纽约，造成近110亿美元的建筑损失。2014年，一场风暴被称为Snowvember纽约西部降雪量超过7英尺。三年后,安大略湖历史上的洪水洪水淹没了许多住宅和企业。和猛烈的风暴萨斯奎哈纳河流域在2018年造成超过10亿美元的损失。
随着地球气候的变化，这些极端天气事件的频率、强度和持续时间都在变化预计将增加。在布法罗大学，我领导了一个实验室研究气候变化和建筑。我们的研究表明，美国的建筑储备可能没有为未来与气候相关的风暴和洪水做好准备。
另一个挑战是建筑消耗大量能源，这加速了气候变化。组织等2030年建筑一个促进可持续设计的专业联盟指出建筑占近40%是全球温室气体排放的重要目标，也是碳减排计划的重要目标。
为此，我们的实验室重点研究的交叉能源效率、可再生能源和适应气候变化。我们最近完成了一项多年的研究，概述了气候变化如何影响纽约州的建筑部门和潜在的策略使建筑适应变化的气候。令人鼓舞的是，我们发现美国人可以保护自己免受极端天气的影响，同时减少建筑对气候变化的影响。
2012年，飓风桑迪给纽约造成了近110亿美元的损失。一场与风暴有关的大火摧毁了皇后区Breezy Point的100多所房屋。美联社照片/马克世贸
最大威胁:飓风和洪水
飓风是纽约州遭受最沉重打击(PDF)从1960年到2014年，它造成了257亿美元的损失。其中很大一部分是飓风桑迪造成的。
洪水在总损失中排名第二。此外，从1960年到2014年，纽约的每个县都至少遭受了一次造成建筑物损坏的洪水。洪水还造成了最高的单项财产损失和超过预期的损失。
我们的数据还显示，严重的风暴是最频繁的事件，但只占全州损失总额的16.8%。在安大略湖和伊利湖周边地区，冬季风暴是经济上最严重的危险事件，在罗切斯特和布法罗等地造成了最高的单项财产损失。
我们还研究了其他与气候相关的危险，如虫害、极端高温、海平面上升和野火。由于缺乏可靠的数据，很难评估它们的经济影响。然而，研究表明，在气候变化的未来，这些危险可能对建筑环境产生严重的财政影响。
我们最重要的发现是，与气候相关的灾害对缺少大城市的地区造成了不成比例的伤害，比如阿迪朗达克山脉和纽约州与宾夕法尼亚州交界的南部地区。这些农村地区可能缺乏人力和财政资源来准备或从风暴中恢复。
五大湖周围的防洪是复杂的，因为该系统一部分的水位下降会抬高其他地方的水位。
使建筑物更具弹性
我们采访了美国东北部的40多位建筑师、工程师、规划师和政府官员，了解他们是如何准备的。大多数与建筑相关的专业人士都这么认为未来的天气状况将与过去相似。但数据趋势显示，情况并非如此。
在我们看来，建筑师和工程师需要重新评估他们在设计、建造和操作建筑物方面的标准做法。这可以减少与气候有关的灾害，如飓风、洪水和热浪的负面影响。
例如，飓风桑迪(Sandy)过后，联邦紧急事务管理署(Federal Emergency Management Agency)派遣了一个小组到纽约和新泽西评估建筑破坏并提出建议工程规范和标准的变更减少未来的损失。他们的建议之一——将建筑物抬高到洪水基准面以上——已经被纳入了《纽约时报》纽约气候弹性设计指南(PDF)。
提高建筑物的一楼并不是保护它不受高水位影响的唯一方法。另一个被纳入整个纽约州建筑的策略是湿防洪，这个方法允许洪水进入建筑物而不造成破坏。这需要牢固地将建筑物锚定在地面上，在水下使用抗洪材料，保护机械和公用设施设备，并使用开口让洪水溢出。
虽然飓风和洪水对建筑物造成重大破坏，但我们不能忽视人类的影响。热浪杀死每年超过600人(PDF)在美国。这些死亡通常与断电有关，断电导致关键的空调系统关闭。重新考虑建筑墙体和屋顶的设计以保护居住者——一种被称为“被动生存能力”的方法——可以帮助在极端高温事件中维持关键的生命维持条件。
这些弹性策略可以很容易地应用到新建筑上。它们也应该被视为对现有建筑的改造，人们可以在极端天气时就地避难，比如社区中心。
建筑师和建设者会如何回应?
我们的纽约州建筑物的气候适应策略(PDF)报告是建立在环保建筑机构的其他文件(PDF)专注于准备应对极端天气事件。然而，许多问题仍然存在——例如，如何找到资源为现有的建筑准备应对气候变化，如何优先投资，以及如何培训未来的建筑师和工程师来解决这一重要问题。
在布法罗大学，我们已经提供了几个设计工作室它探索了建筑设计必须如何改变。这段经历帮助未来的建筑师为可能重塑其职业生涯的现实做好准备。
但仅靠研究和教学并不能解决这个问题。专业的建筑和工程组织需要修改目前不能反映气候变化现实的政策。他们可以通过改变样本合同文件、评级系统和设计标准来推动这一领域的发展。来自各行各业的领导可以帮助将最近关于气候变化和建筑部门的研究转变为迫切需要的行动。
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