Comment les architectes et les ingénieurs doivent concevoir des bâtiments différemment à mesure que le climat change

Comment les architectes et les ingénieurs doivent concevoir des bâtiments différemment à mesure que le climat change
| Une maison dans l'ouest de New York pendant la tempête de neige 'Snowvember' de 2014. Duane Warren, CC BY-ND

Au cours des sept dernières années, quatre catastrophes majeures ont provoqué de graves perturbations dans le nord-est et le centre-ouest des États-Unis. L'ouragan Sandy 2012 s'est écrasé à New York, causant près de milliards de dollars de dégâts aux bâtiments. En 11, une tempête surnommée “Snowvember”Laissé tomber plus de sept pieds de neige dans l'ouest de New York. Trois ans plus tard, inondations historiques le long du lac Ontario inondé de nombreuses maisons et entreprises. Et de violentes tempêtes dans le Bassin versant de la rivière Susquehanna 2018 a causé plus de milliards de dollars de dégâts.

À mesure que le climat de la Terre change, la fréquence, l’intensité et la durée de ces phénomènes météorologiques extrêmes devrait augmenter. À l’Université de Buffalo, je dirige un laboratoire qui étudie le changement climatique et les bâtiments. Nos recherches montrent que le parc immobilier américain n’est peut-être pas préparé aux futures tempêtes et inondations liées au climat.

Un autre défi est que les bâtiments consomment beaucoup d'énergie, ce qui accélère le changement climatique. Des organisations comme Architecture 2030, alliance professionnelle promouvant le design durable, souligne que les bâtiments contribuent près de 40% des émissions mondiales de gaz à effet de serre et constituent un objectif important pour les programmes de réduction de carbone.

À cette fin, notre laboratoire se concentre sur l'intersection de efficacité énergétique, énergies renouvelables et adaptation au changement climatique. Nous avons récemment terminé une étude pluriannuelle décrivant les effets du changement climatique sur le secteur de la construction de l'État de New York et les stratégies potentielles pour adapter les bâtiments au changement climatique. De manière encourageante, nous avons constaté que les Américains peuvent se protéger des conditions météorologiques extrêmes et réduire simultanément la contribution des bâtiments au changement climatique.

Comment les architectes et les ingénieurs doivent concevoir des bâtiments différemment à mesure que le climat change
L’ouragan Sandy a coûté à 11 près de 2012 milliards de dollars de dégâts à New York. Un incendie lié à la tempête a détruit plus de maisons 100 à Breezy Point, dans le Queens. AP Photo / Mark Lennihan

Principales menaces: ouragans et inondations

Les ouragans étaient les événements les plus coûteux à frapper l'état de New York Au cours des cinquante dernières années, 25.7 a causé des dommages d'un milliard de dollars 1960. Une grande partie de ce total est imputable à l'ouragan Sandy.

Les inondations se classent au deuxième rang des dommages totaux. De plus, de 1960 à 2014, chaque comté de New York a subi au moins une inondation qui a endommagé des bâtiments. Les inondations ont également causé la dégâts matériels les plus importants par événement et une part plus importante que prévu des coûts des dommages.


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Nos données ont également montré que les tempêtes violentes constituaient l’événement le plus fréquent, mais qu’elles ne représentaient que% 16.8 des dégâts totaux dans l’ensemble du pays. Les tempêtes hivernales constituaient le danger le plus important sur le plan économique dans les régions entourant les lacs Ontario et Érié, causant les dommages matériels les plus importants par événement dans des endroits comme Rochester et Buffalo.

Nous avons également examiné d'autres risques liés au climat, tels que les infestations de parasites, la chaleur extrême, l'élévation du niveau de la mer et les incendies de forêt. Il était difficile d'évaluer leurs impacts économiques en raison du manque de données fiables. Cependant, les recherches montrent que ces risques pourraient avoir de graves conséquences financières pour l'environnement bâti dans un avenir où le climat est altéré.

Notre constat le plus important est que les catastrophes climatiques ont touché de manière disproportionnée des régions dépourvues de grandes villes, telles que les Adirondacks et le Southern Tier de l'État de New York, à la frontière avec la Pennsylvanie. Ces zones rurales risquent de ne pas disposer des ressources humaines et financières nécessaires pour se préparer ou se remettre des tempêtes.

Le contrôle des inondations autour des Grands Lacs est compliqué, car la baisse des niveaux d'eau dans une partie du système les élève ailleurs.

Rendre les bâtiments plus résistants

Nous avons interrogé plus d'architectes, d'ingénieurs, de planificateurs et de responsables gouvernementaux 40 dans le nord-est des États-Unis pour comprendre comment ils se préparaient. La majorité des professionnels du bâtiment ont supposé que les conditions météorologiques futures ressembleraient au passé. Mais les tendances dans les données montrent que ce n'est pas le cas.

À notre avis, les architectes et les ingénieurs devront réévaluer leurs pratiques standard en matière de conception, de construction et d’exploitation de bâtiments. Cela peut réduire les impacts négatifs des aléas liés au climat tels que les ouragans, les inondations et les vagues de chaleur.

Par exemple, après l’ouragan Sandy, la Federal Emergency Management Agency a envoyé une équipe à New York et au New Jersey pour évaluer les dommages causés aux bâtiments et recommander modifications aux codes et normes d'ingénierie minimiser les dommages futurs. L’une de leurs recommandations - l’élévation des bâtiments au-dessus de la base de l’inondation - a été intégrée à la Directives de conception de la résilience climatique de la ville de New York.

Élever le premier étage d'un bâtiment n'est pas le seul moyen de le protéger des hautes eaux. Une autre stratégie en cours d’intégration dans les bâtiments de l’état de New York est l’étanchéité aux inondations, une approche qui permet aux eaux de crue de pénétrer dans une structure sans causer de dommages. Cela nécessite d'ancrer fermement un bâtiment au sol, d'utiliser des matériaux résistants aux inondations dans les zones sous-marines, de protéger les équipements mécaniques et utilitaires et d'utiliser des ouvertures pour permettre à l'eau de s'échapper.

Bien que les ouragans et les inondations causent des dommages importants aux structures, nous ne pouvons ignorer les impacts humains. Les vagues de chaleur tuent plus de personnes 600 chaque année aux Etats-Unis. Ces décès sont souvent associés à des coupures de courant qui bloquent les systèmes de climatisation essentiels. Repenser la conception des murs et des toits des bâtiments pour protéger les occupants - une approche appelée «capacité de survie passive» - peut aider à maintenir des conditions de maintien de la vie critiques en cas de forte chaleur.

Ces stratégies de résilience peuvent facilement être appliquées à de nouveaux bâtiments. Ils devraient également être considérés comme des améliorations pour les bâtiments existants où les personnes peuvent s'abriter sur place par mauvais temps, tels que les centres communautaires.

Comment les architectes et les constructeurs vont-ils réagir?

L' Stratégies de résilience au changement climatique pour les bâtiments de l'État de New York le rapport s'appuie sur autres documents d'organisations de construction écologique qui se concentre sur se préparer à des phénomènes météorologiques extrêmes. Cependant, de nombreuses questions restent en suspens - par exemple, comment trouver les ressources pour préparer les bâtiments existants au changement climatique, comment hiérarchiser les investissements et comment former les futurs architectes et ingénieurs à faire face à cet enjeu important.

À l’Université de Buffalo, nous avons offert plusieurs studios de design qui a exploré la façon dont la conception des bâtiments doit changer. Cette expérience a permis de préparer les futurs architectes à une réalité susceptible de remodeler leur carrière.

Mais la recherche et l'enseignement à eux seuls ne résoudront pas le problème. Les organisations d'architecture et d'ingénierie professionnelles doivent modifier des politiques qui ne reflètent pas actuellement les réalités du changement climatique. Pour ce faire, ils peuvent modifier leurs modèles de documents contractuels, leurs systèmes de notation et leurs normes de conception afin de faire progresser le secteur. Le leadership des professions libérales peut aider à transformer les recherches récentes sur le changement climatique et le secteur de la construction en actions indispensables.

A propos de l'auteur

Nicholas Rajkovich, professeur adjoint d'architecture, Université de Buffalo, Université d'État de New York

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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