Mówi: | Alessandro Rotta Loria |
Firma: | Uniwersytet Northwestern |
Podziemne zmiany klimatu wpływają na kondycję budynków. Skutkować to może koniecznością przeprowadzenia kosztownych inwestycji
Podpowierzchniowe wyspy ciepła to pojęcie, o którym niewiele się mówi, tymczasem mają one ogromny wpływ na zmniejszenie trwałości budynków w silnie zurbanizowanych terenach. Rozwój infrastruktury podziemnej, takiej jak metro, tunele, parkingi czy piwnice, przyczynia się do uwalniania ciepła do płytkich warstw gruntu i ocieplania go w tempie nawet do 2,5 stopnia w ciągu dekady. Efektem tego są deformacje gruntów, a co za tym idzie także konstrukcji budowli, prowadzące m.in. do korozji elementów żelbetonowych. Eksperci apelują o to, by inwestorzy dbali o nadziemną izolację termiczną, również w starszych zabudowaniach, ale też szukali sposobów na zagospodarowanie emitowanego pod powierzchnią ziemi ciepła.
– Pomysł na badanie wziął się z faktu, że istnieje wiele badań na temat podpowierzchniowych miejskich wysp ciepła i podziemnych zmian klimatu w takich dziedzinach jak nauka o środowisku, hydrogeologia, zdrowie publiczne, inżynieria transportowa i energetyka. Co może jednak dziwić, te badania, o ile mi wiadomo, nie były poprzedzone opracowaniami poświęconymi podpowierzchniowym miejskim wyspom ciepła z perspektywy inżynierii lądowej – mówi agencji Newseria Innowacje Alessandro Rotta Loria z Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska Uniwersytetu Northwestern w Evanston koło Chicago. – Zainteresowałem się tymi zjawiskami, ponieważ gleba, skały i beton, z których składa się warstwa podpowierzchniowa, ulegają deformacji pod wpływem wahań temperatury. Na początku pracy zadałem sobie pytanie, jaki jest wpływ deformacji spowodowanych wahaniami temperatury związanymi z występowaniem podpowierzchniowych miejskich wysp ciepła na wytrzymałość budynków i infrastruktury inżynierii lądowej.
Na „żywe laboratorium” naukowcy wybrali Chicago, a konkretnie centralną dzielnicę zwaną The Loop. Rozmieścili ponad 100 czujników temperatury pod ziemią i na jej powierzchni, ze szczególnym uwzględnieniem takich obiektów jak piwnice, parkingi i tunele, które stale uwalniają ciepło do gruntu. Na podstawie pomiarów z sieci czujników stworzyli cyfrowy model komputerowy dla całej dzielnicy i użyli go do symulacji zdarzeń w przyszłości.
– To zjawisko występuje nie tylko w Chicago, które wybraliśmy do naszego badania ze względu na naszą lokalizację, ale jest obecne we wszystkich miastach na świecie – w Nowym Jorku, Londynie, Paryżu czy Mediolanie. We wszystkich tych miastach występują podpowierzchniowe wyspy ciepła. Dlatego w najbliższych latach potrzebne są dalsze badania w tym zakresie – mówi badacz z Uniwersytetu Northwestern.
Badanie przeprowadzone przez amerykańskich naukowców po raz pierwszy powiązało podziemne zmiany klimatu z przesuwającym się podłożem pod obszarami miejskimi. Gdy ziemia się nagrzewa, również się odkształca.
– Deformacje gruntu mają istotne znaczenie. Mogą osiągać przeszło kilkadziesiąt milimetrów. Jest to istotne, ponieważ przemieszczenia gruntu rzędu kilkudziesięciu milimetrów mogą być problematyczne dla wytrzymałości funkcjonalnej struktur inżynierii lądowej i struktur publicznych. Nie mówimy o potencjalnym zagrożeniu bezpieczeństwa ludzi i stabilności struktur, ale problemach związanych z trwałością tych struktur i infrastruktury, a także spełnianiem przez nie wymogów estetycznych – podkreśla Alessandro Rotta Loria.
Naukowcy podają, że wzrost temperatur mógł spowodować zniszczenia budynków w przeszłości i spodziewają się, że problemy te będą się utrzymywać przez wiele lat.
– Nadmierne deformacje gruntu mogą powodować niepożądane osiadanie średnie i różnicowe, przechylanie się i pęknięcia struktur. Pęknięcia są zjawiskami niepożądanymi, ponieważ prowadzą one do korozji struktur z betonu zbrojonego, wpływając na trwałość miejskich budynków i infrastruktury. Dobra wiadomość jest taka, że istnieją jasno określone sposoby na łagodzenie skutków tych zjawisk w Chicago i innych miastach na świecie i są one dość proste – zaznacza badacz.
Głównym sposobem na zwalczanie tego zjawiska u źródła jest stosowanie izolacji termicznej, na przykład w budowlach podziemnych i piwnicach. Wpływa to bowiem na ograniczenie uwalniania ciepła do gruntu. Dotyczy to zwłaszcza budynków nowo budowanych, ale nie tylko.
– Starsze budynki można modernizować poprzez późniejszą izolację termiczną, aby zwiększyć ich efektywność energetyczną i zminimalizować straty ciepła. Jeśli nie jest to możliwe, można stosować technologie termiczne, które pozwalają na absorbowanie ciepła i jego ponowne wykorzystanie w budynkach i infrastrukturze, na przykład do ogrzewania powierzchni lub produkcji gorącej wody – wskazuje Alessandro Rotta Loria.
Podziemna zmiana klimatu jest zjawiskiem coraz częściej dostrzeganym w silnie zurbanizowanych terenach. Ciepło uciekające z budynków i emitowane przez transport podziemny powoduje nagrzewanie się gruntu w zastraszającym tempie. Naukowcy twierdzą, że może to być od 0,1 do nawet 2,5 stopnia Celsjusza na dekadę. Powstawanie podziemnych wysp ciepła może mieć wpływ na zwiększone zanieczyszczenie wód gruntowych, ale też powodować wzrost epidemiologii chorób takich jak astma.
Czytaj także
- 2024-05-29: Infrastruktura krytyczna w polskich miastach jest dobrze chroniona. Nadal są jednak słabe punkty
- 2024-05-23: Prezydent Łodzi: Wbrew danym GUS Łódź się zaludnia. Szczególnie przybywa nam młodych osób
- 2024-05-15: Polskie aglomeracje stają się coraz bardziej cyfrowe. Skokowo wzrasta zużycie danych w sieci
- 2024-05-13: Europejski Bank Inwestycyjny stawia na projekty niskoemisyjnej energetyki i bezpieczeństwa. Finansowanie dla Polski to 5 mld euro rocznie
- 2024-05-22: Walka o klimat wymaga większego zaangażowania ze strony firm. Już za chwilę będą musiały rzetelnie informować o swoich zielonych działaniach
- 2024-05-22: Siedzący tryb życia sprzyja garbieniu się. Polacy opracowali koszulkę pomagającą zachować prawidłową postawę ciała
- 2024-05-24: CPK nadal pod znakiem zapytania. Wyzwaniem jest nie tylko budowa lotniska, ale także sieci kolejowej
- 2024-05-20: Komunikacja celów środowiskowych w centrum zainteresowania biznesu. Takich informacji coraz częściej szukają konsumenci
- 2024-05-15: Za blisko 80 proc. produkcji półprzewodników odpowiada Azja. Planowana inwestycja Intela w Polsce to jeden z kroków do zwiększenia autonomii UE w zakresie dostaw [DEPESZA]
- 2024-05-23: Rozwój zielonego transportu wciąż zablokowany. Główna przyczyna to brak odpowiedniej infrastruktury energetycznej
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Problemy społeczne
Tylko co 20. palacz jest w stanie samodzielnie rzucić papierosy. Dziś Światowy Dzień Bez Papierosa
Niemal co trzeci dorosły Polak przyznaje się do palenia papierosów. Ta liczba świadczy o porażce polskiej polityki zdrowotnej, w ramach której zakładano redukcję udziału palaczy w społeczeństwie do 5 proc. przed 2030 rokiem. Taki sukces zanotowała Szwecja, w której odsetek palaczy spadł w latach 2008–2023 z 15 proc. do 5,6 proc. Tymczasem wachlarz chorób wywołanych wdychaniem papierosowego dymu jest bardzo szeroki. Najgroźniejsze z nich, oprócz nowotworów, są związane z układem oddechowym i sercowo-naczyniowym jak np. żylna choroba zakrzepowo-zatorowa. 31 maja obchodzona jest 37. rocznica Światowego Dnia Bez Papierosa.
Prawo
Po wyborach wiele tematów w Komisji Europejskiej będzie kontynuowanych. Wśród nich Zielony Ład czy działania na rzecz solidarności z Ukrainą
Jest mało prawdopodobne, by po czerwcowych wyborach do europarlamentu nowa Komisja Europejska radykalnie zmieniła kierunek w wielu kluczowych tematach. Dotyczy to głównie Europejskiego Zielonego Ładu. Wśród priorytetów Brukseli, które w nowej kadencji będą z pewnością kontynuowane, wymienia się także kwestie związane z cyberbezpieczeństwem i digitalizacją na terenie Wspólnoty. W Polsce wybory do europarlamentu odbędą się w niedzielę, 9 czerwca.
Problemy społeczne
W strefach objętych konfliktem żyje 400 mln dzieci. Najtrudniejsza sytuacja jest w Strefie Gazy, gdzie w ciągu kilku miesięcy zginęło ponad 12 tys. dzieci
Według UNICEF jedno na pięć dzieci żyje w strefach objętych konfliktami lub z nich ucieka. Organizacja Narodów Zjednoczonych w latach 2005–2022 zweryfikowała ponad 315 tys. poważnych naruszeń praw dziecka na obszarach objętych konfliktem. Najtrudniejsza sytuacja panuje w Strefie Gazy, gdzie tylko w tym roku zginęło więcej dzieci niż w 2022 roku na całym świecie. Wojna zabiera dzieciom to, co najważniejsze, czyli poczucie bezpieczeństwa i znacząco wpływa na ich rozwój – alarmuje Polska Akcja Humanitarna.
Partner serwisu
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.