Καταπόνηση των κτιρίων λόγω κλιματικής αλλαγής

Η άνοδος της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας και της στάθμης της θάλασσας, η μονιμοποίηση των τυφώνων και των πλημμυρών και πολυποίκιλοι παράγοντες που οφείλονται στο φαινόμενο του θερμοκηπίου καταπονούν τα δομικά υλικά των πάσης φύσεως κατασκευών, θέτοντας σε κίνδυνο τη ζωή εκατομμυρίων πολιτών σε ολόκληρο τον πλανήτη.

Οι αρχιτέκτονες και οι μηχανικοί σχεδιάζουν κτίρια και άλλες κατασκευές, όπως γέφυρες, για να λειτουργούν εντός των παραμέτρων του τοπικού κλίματος. Είναι κατασκευασμένα με υλικά και ακολουθούν πρότυπα σχεδίασης που μπορούν να αντέξουν το αναμενόμενο εύρος θερμοκρασιών, βροχοπτώσεων, χιονιού και ανέμων, καθώς και οποιωνδήποτε γεωλογικών ζητημάτων όπως οι σεισμοί, οι καθιζήσεις και τα επίπεδα των υπόγειων υδάτων.

Οταν ξεπεραστεί οποιαδήποτε από αυτές τις παραμέτρους, πιθανότατα κάποια στοιχεία του κτιρίου θα αποτύχουν. Εάν υπάρχουν ισχυροί άνεμοι, ορισμένα πλακίδια οροφής μπορεί να αποκολληθούν. Εάν, έπειτα από μέρες έντονης βροχής, ο υδροφόρος ορίζοντας ανεβεί, το υπόγειο μπορεί να πλημμυρίσει. Ωστόσο, αφού περάσει το συμβάν, η ζημιά μπορεί να αποκατασταθεί και πρόσθετα μέτρα μπορούν να μειώσουν την επανεμφάνιση του κινδύνου.

Ομως, νέα δεδομένα που αφορούν ορισμένες αλλαγές, όπως τις υψηλότερες μέσες ατμοσφαιρικές θερμοκρασίες και την αυξημένη υγρασία, εμφανίζουν μια τάση μονιμοποίησης. Για παράδειγμα, αυτό που προηγουμένως θεωρούσαμε πλημμύρα που συμβαίνει μια φορά τον αιώνα μπορεί να γίνει ένα συνηθέστερο περιστατικό. Μερικές από αυτές τις επιπτώσεις είναι αρκετά προφανείς.

Τα σπίτια θα είναι πιο επιρρεπή στην υπερθέρμανση, θέτοντας σε κίνδυνο τη ζωή των κατοίκων, κάτι που συνέβη κατά τη διάρκεια του πρόσφατου «θερμικού θόλου» στη Βόρεια Αμερική. Η αυξημένη συχνότητα των πλημμυρών και το πλημμύρισμα μεγαλύτερων περιοχών ενδέχεται να οδηγήσει στην εγκατάλειψή τους.

Τήξη υλικών

Σε κάποιο βαθμό, αυτές οι επιπτώσεις θα εντοπιστούν και θα μπορούσαν να περιοριστούν, με αρκετά απλές θεραπείες. Για παράδειγμα, η υπερθέρμανση μπορεί να μειωθεί με σκίαση παραθύρων με τέντες ή περσίδες, καλή μόνωση και άφθονο αερισμό. Ισως πιο ανησυχητικές είναι οι ύπουλες επιπτώσεις των προαναφερόμενων φαινομένων που υπονομεύουν σταδιακά τις βασικές λειτουργίες ενός κτιρίου με λιγότερο φανερούς τρόπους, γράφει στο Conversation ο Ραν Μπόιντελ, λέκτορας στη Βιώσιμη Ανάπτυξη στο Πανεπιστήμιο Χέριοτ-Βατ.

Τα υλικά διαστέλλονται καθώς θερμαίνονται, ειδικά τα μέταλλα, τα οποία μπορούν να λυγίσουν μόλις ξεπεραστεί η σχεδιασμένη αντοχή τους. Για έναν ουρανοξύστη στο Σενζέν της Κίνας, οι υψηλές θερμοκρασίες κατηγορήθηκαν εν μέρει για την ανατάραξη της δομής, αναγκάζοντας την εκκένωσή του, καθώς ο χαλύβδινος σκελετός «τεντώθηκε» με τη ζέστη. Οι ακραίες θερμοκρασίες μπορούν ακόμη και να προκαλέσουν τήξη υλικών, με αποτέλεσμα οι δρόμοι να «αιμορραγούν» καθώς το επιφανειακό στρώμα της πίσσας μαλακώνει.

Η καθίζηση –όταν το έδαφος κάτω από μια δομή υποχωρεί, προκαλώντας τη ρωγμή ή την κατάρρευσή του– αναμένεται επίσης να συμβαίνει συχνότερα σε έναν θερμότερο κόσμο. Τα κτίρια με θεμέλια σε αργιλώδη εδάφη είναι ιδιαίτερα ευάλωτα, καθώς τα εδάφη διογκώνονται όταν απορροφούν νερό και στη συνέχεια σκληραίνουν και συρρικνώνονται καθώς στεγνώνουν. Αυτό θα επιδεινωθεί με την αλλαγή των μοτίβων των βροχοπτώσεων. Για τα επόμενα 50 χρόνια, για παράδειγμα, αναμένεται ότι περισσότερο από το 10% των ακινήτων στη Βρετανία θα επηρεαστούν από καθίζηση.

Μπετόν με «καρκίνο»

Ισως η μεγαλύτερη ανησυχία είναι ότι αυτά τα φαινόμενα θα επηρεάσουν το οπλισμένο σκυρόδεμα, ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα υλικά στη Γη. Χρησιμοποιείται σε όλα, από ουρανοξύστες και γέφυρες έως τα υπέρθυρα πάνω από τα παράθυρα στα σπίτια. Το οπλισμένο σκυρόδεμα κατασκευάζεται με την τοποθέτηση χαλύβδινων ράβδων μέσα σε ένα καλούπι και την πρόσθεση υγρού σκυροδέματος.

Μόλις στεγνώσει, παράγει απίστευτα ισχυρές κατασκευές. Ομως, ένα θερμότερο υγρό κλίμα θα καταστρέψει την αντοχή αυτού του υλικού. Οταν ο χάλυβας μέσα στο σκυρόδεμα βραχεί, σκουριάζει και διαστέλλεται, σπάει το σκυρόδεμα και εξασθενεί τη δομή σε μια διαδικασία που μερικές φορές αναφέρεται ως «καρκίνος του σκυροδέματος».

Τα κτίρια σε παράκτιες περιοχές είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα καθώς το χλωρίδιο στο αλμυρό νερό επιταχύνει τη σκουριά. Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας θα ανεβάσει τον υδροφόρο ορίζοντα και θα τον καταστήσει πιο αλμυρό, επηρεάζοντας τα θεμέλια των κτιρίων, ενώ η διασπορά του αλατιού θα εξαπλωθεί περαιτέρω με ισχυρότερους ανέμους.

Η ενανθράκωση

Ταυτόχρονα, το σκυρόδεμα επηρεάζεται από την ενανθράκωση, μια διαδικασία όπου το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα αντιδρά με το τσιμέντο για να σχηματίσει ένα διαφορετικό χημικό στοιχείο, το ανθρακικό ασβέστιο. Αυτό μειώνει το pH του σκυροδέματος, καθιστώντας τον χάλυβα ακόμη πιο επιρρεπή στη διάβρωση. Από τη δεκαετία του 1950, τα παγκόσμια επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα έχουν αυξηθεί από περίπου 300 μέρη ανά εκατομμύριο σε πάνω από 400. Περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα σημαίνει περισσότερη ενανθράκωση.

Επί της ουσίας, προκύπτει μια αφύπνιση για την ευθραυστότητα των υπαρχόντων κτιρίων. Αλλά, πέραν αυτού, τα δεδομένα δείχνουν ότι ο πλούτος δεν προστατεύει από τις επιπτώσεις των έντονων κλιματικών φαινομένων που χτυπούν αδιάκριτα.

Τα πλούσια έθνη έχουν την οικονομική δυνατότητα να προσαρμοστούν πιο γρήγορα και να μετριάσουν αυτές τις επιπτώσεις, αλλά δεν μπορούν να τις σταματήσουν στα σύνορα. Τα κτίρια είναι ευάλωτα σε αυτές τις επιπτώσεις, ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται στον κόσμο και, αν μη τι άλλο, τα σύγχρονα κτίρια των ανεπτυγμένων χωρών έχουν περισσότερα πράγματα που μπορούν να πάνε στραβά, παρά οι απλούστερες παραδοσιακές κατασκευές.