Klimatförändringar, byggnader & infrastruktur Johan Silfwerbrand CBI Betonginstitutet & KTH SBU:s konferens, Skokloster, 22 aug. 2012
Innehåll Ø Något om klimatförändringar Ø Exempel från en litteraturstudie om klimatförändringar & betong Ø Förslag på frågor att diskutera
Klimatförändringar
Klimatförändringar i världen Ø Torka allt vanligare i södra Afrika, Sydostasien & Medelhavsländerna. Ø Kraftigt stigande dagstemperaturer i östra Kina, östra Nordamerika & i Europa. Ø Stigande havsnivå 0,8; 3,3 (polaris + vattenexpansion) eller 7 m (Grönland). Ø Våldsammare cykloner & stigande havsnivåer leder till fler naturkatastrofer främst i tättbefolkade kustområden. Ø Hög risk för skogsbränder på samtliga kontinenter. Ø Smältande permafrost i Sibirien, Kanada & Alaska hotar infrastruktur som byggts på denna.
Klimatförändringar i Sverige Ø Temperaturen stiger med 5 C. Ø Mer intensiva skyfall men mindre snömängder vintertid & därmed en mindre vårflod. Ø Ökade regnmängder & höjda vattenstånd i hav, vattendrag & sjöar ställer högre krav på avloppssystem & strandnära fastigheter. Ø År 2050: All permafrost borta från de låglänta områdena i nordligaste Sverige.
Litteraturstudie
Strategier 1. Minskning av klimatförändringarna (mitigation = mildrande, minskning) 2. Anpassning till klimatförändringar (adaption = anpassning)
Strategier tillämpade på betong Minskning av klimatförändringarna Betong -recept CO 2 - upptag Delmaterial Tvärsnitt Livslängd Energianvändning Återvinning Anpassning till klimatförändringar Projektering Material Konstruktion Bruksskedet
Undersökningens metodik Ø Litteratursökning Ø Genomgång av relevant litteratur (50 av > 100 citeras i rapporten) Ø Val av effekter av klimatförändringar med bäring på svenskt betongbyggande & betongmiljö i Sverige Ø Ingenjörsmässig genomgång av de utvalda effekterna Ø Avstämning i Konsortiet Ø Rapportskrivning
Äldre forskning starkt fokuserad mot återvinning Produktion med & utan återvinning, 45 % Kategorisering av 1330 artiklar (Sakai, 2009)
Bästa referenser Ø Boverket (2009): Bygg för morgondagens klimat. Anpassning av planering och byggande. Ø Aries M & Bluyssen P (2009): Climate Change Consequences for the Indoor Environment. Heron* Ø Nijland T, Adan O, Hees R van & Eten B van (2009): Evaluation of the Effects of Expected Climate Change on the Durability of Building Materials with Suggestion for Adaption. Heron* Ø Steenbergen R, Geurts C & Bentum A van (2009): Climate Change and Its Impact on Structural Safety. Heron* * Heron, Vol. 54, No. 1.
Påverkan på betongkonstruktionen Last Temperaturskillnader Regnmängder Snölaster Vindlaster Egentyngd Krympning Jordtryck, is, påsegling, brand Effekt på lasten Ökande: vägar, broar Ökande: platta tak Minskande Ökande Marginell Svagt minskande Svåra att bedöma
Vindlasten viktigast 200 150 Antal 100 50 0 1960-64 1965-69 1970-74 1975-79 1980-84 1985-89 1990-94 Antal stormar med vindhastighet > 17,2 m/s per femårsperiod uppmätt vid Düsseldorfs flygplats. Från Steenbergen m.fl. (2009).
Påverkan på betongproduktionen Egenskap Ökande temperatur Ökande nederbörd Stigande vattenstånd Effekt + Längre byggsäsong - Större risk för temperatursprickor + Ökat behov av ljusa ytor + Ökat behov av vattengenomsläppliga ytor + Nya avloppsrör + Ökat behov av markstabilisering + Översvämningsskydd
Är kvantifiering möjlig? Nej, inte för tillfället. Orsaker: Ø Osäkerheten om klimatförändringarnas storlek är stor. Ø Farten på klimatförändringarna är osäker. Ø Klimatförändringarnas storlek varierar från land till land & inom (större) länder. Ø Även vid kända förändringar skulle de ekonomiska effekterna vara svåra att kvantifiera alltför många faktorer interagerar.
Äldre förslag till fortsatt FoU Ø Belysning av positiva & negativa effekter av klimatförändringar & deras sannolikhet. Ø Identifiering & utvärdering av sannolika eller möjliga konsekvenser av åtgärder som vidtas för att svara mot klimatförändringarna. Ø Utökning av antalet åtgärder för att svara mot klimatförändringarna. Ø Utveckling av en förbättrad beslutsprocess. (Matson m.fl., 2010)
Frågor att diskutera Ø Hur kan konstruktören möta de nya lasterna? Ø Hur skall säkerhetsproblemet behandlas i nyproduktion & befintliga konstruktioner då lastförutsättningarna ändras? Ø Hur skall kustnära konstruktioner säkras mot ökande vattenstånd? Ø Finns det några positiva inslag i klimatförändringarna som kan beaktas i konstruktions-, produktions- eller förvaltningsskedena? Ø Behöver vi utveckla nya byggmaterial eller kombinera de material vi har på nya sätt?