В мае ученые заявили, что Нью-Йорк, возможно, проседает под тяжестью собственных зданий: 0.7 триллиона килограмм давят на землю под ним. Новое исследование показало, что Чикаго тоже уходит под воду, но в этом случае виновато «подземное изменение климата».
Хотя здания «Города ветров» не собираются падать, полученные результаты проливают свет на проблемы, с которыми столкнется город с населением 2,7 млн. человек в ближайшие десятилетия.
«Изменение климата под землей — это безмолвная опасность. Грунт деформируется в результате колебаний температуры, а ни одна из существующих гражданских структур или инфраструктур не рассчитана на эти колебания», — заявил ведущий автор исследования Алессандро Ротта Лойра, доцент Северо-Западной инженерной школы Маккормика.
«Чикагская глина может сжиматься при нагревании, как и многие другие мелкозернистые грунты. В результате повышения температуры под землей многие фундаменты в центре города медленно, но постоянно подвергаются нежелательному оседанию».
Для изучения влияния подземных климатических изменений на инфраструктуру в городах Ротта Лойра при содействии группы исследователей установил беспроводную сеть из 150 температурных датчиков в центральной деловой части города — Чикагской петле, а также в более сельских районах штата Иллинойс для сравнения.
Он обнаружил, что температура под землей в районе Loop часто на 10 градусов Цельсия теплее, чем в районе Grant Park (который находится вдали от зданий), говорится в сообщении. Также было обнаружено, что температура воздуха в подземных сооружениях, таких как парковки и станции метро, может быть на 25 градусов Цельсия выше, чем температура под землей в Грант-парке.
Используя разработанную им компьютерную 3D-модель, Ротта Лойра проследил, как изменился грунт в период с 1951 года, когда было открыто городское метро, до наших дней. Результаты моделирования совпали с данными, полученными в полевых условиях. Затем он провел моделирование до 2051 г., чтобы предсказать, как изменится грунт в ближайшие десятилетия.
В результате исследования выяснилось, что повышение температуры может вызвать вспучивание и расширение грунта вверх на величину до 12 мм. Вес здания также может вызвать сжатие грунта и его опускание вниз на 8 мм.
«Здание не обрушится внезапно. Все проседает очень медленно», — говорит Ротта Лойра. «Вполне вероятно, что изменение климата под землей привело к появлению трещин и чрезмерному оседанию фундаментов, которые мы не связывали с этим явлением, поскольку не знали о нем».
Дэвид Толл, профессор инженерных наук, сказал, что эти смещения «не настолько велики, чтобы вызывать беспокойство». Но это не означает, что подобные изменения температуры под другими городами, с другими грунтовыми условиями, не могут быть потенциально проблематичными».
Однако, несмотря на опасения, Ротта Лойра указывает на «огромное количество решений» для смягчения негативного влияния подземных климатических изменений на здания. Например, для минимизации потерь тепла и повышения энергоэффективности градостроители могут оборудовать подземные пространства теплоизоляцией или использовать геотермальные технологии, которые могут обеспечить отопление или горячее водоснабжение там, где это необходимо.
«Реализация этих двух конкретных и относительно простых стратегий по снижению воздействия на окружающую среду могла бы замедлить подземные изменения климата и их влияние на гражданские сооружения и инфраструктуру», — сказал он.
Нет комментариев