Klimapåkjenninger på bygninger Usikkerheter og kunnskapshull

Transkript

1 Klimapåkjenninger på bygninger Usikkerheter og kunnskapshull Thomas K. Thiis, UMB 1

2 Klimapåkjenninger på bygninger Hvilke klimalaster er aktuelle i bygningssammenheng Naturskader Hvordan planlegge med klimalaster Kunnskapshull 2

3 NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES 3

4 Relevante klimalaster for dimensjonering av bygningers klimaskall Vind Snø Slagregn/fukt Sol/Temperatur Flom/stormflo Skred 4

5 Naturskader etter naturskadeloven Skred Storm Flom / Stormflo Jordskjelv Vulkanutbrudd Snø/sammenstyrtning Fukt/vannskade 5

6 Laster relevante for bygninger Vind forsikringsutbetalinger ekstremvindanalyse Snø Slagregn/fukt Sol 6

7 Fordeling av naturskader 7 Erstatning :10,8 mrd (kpi justert)

8 Vind 8

9 Vind Bygninger dimensjoneres etter Norsk Standard Hver kommune har sin egen grunnverdi for vindhastighet Terrengvariasjoner tas i praksis lite hensyn til 9

10 Stormskader Vindlast ~ vindhastighet 2 Økning av vindhastighet på 10 % fører til økning i vindlast på 21 % 10 Økning i vindhastighet Økning i vindlast 10 % 21 % 20 % 44 % 30 % 69 % 40 % 96 % 50 % 125 %

11 Vind Referansevindhastighet i Bergen 26 m/s 11

12 Konstruksjoners påvirkning på vindlast Standardiserte verdier 12

13 Konstruksjoners påvirkning på vindlast Vindtunnel eller spesialberegninger for spesielle konstruksjoner 13

14 Vind usikkerhet i lastberegninger Terrengets påvirkning på vindhastighet (mikroklima) Konstruksjonens respons på vindlast Klimaendring lite konkluderende studier men trolig liten endring 14

15 Snø 15

16 Snø og snølaster 16

17 Snø og snølaster Snølast beregnes ved å multiplisere snølasten på bakken med snølastfaktoren Last = snølastfaktor*marklast 17

18 Snø og snølaster Snølastfaktoren varierer svært mye i forskjellig lands dimensjoneringsstandarer M Norway 18

19 Snø og snølaster Snø akkumuleres i områder med lav vindhastiget. Snødybden kan variere med flere hundre prosent over bare et titalls meter 19

20 Eksempel på planlegging i en snørik kommune 20

21 Eksempel på planlegging i en snørik kommune To etasjer, hvor er garasjen 21

22 Maximum snowdept NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Klimaendring - blir det mindre snø nå??? Beregnet prosentvis endring i middel maksimal årlig SVE etter Echammodellen for beregningsperioden Referanseperioden er fra 1961 til Figur: fra Schuler m.fl ( 2006). 250 Tromsø Year (Data fra met.no)

23 Snø usikkerhet i lastberegninger Snølastfordeling på tak stor variasjon fra land til land Terrengets påvirkning på snøfordeling Klimaendring forventer mindre snø - press på ingeniørene for å redusere snølast 23

24 Fukt og slagregn 24

25 Slagregn og fukt Fukt er en viktig komponent i nedbryting av byggematerialer Nedbrytning av trematerialer Korrosjon Karbonatisering av betong Frostskader (i kombinasjon med fryse/tinesykler) Mugg -> inneklima 25

26 Scheffer index Scheffer index = { Σ(jan-dec) [(9/5T- 3)(D-3)] }/ 30 T = temperature in C D = # days /month, precipitation 0.1 mm Scheffer index Oslo=30 26

27 Slagregnskart 27 Kilde: Byggforsk

28 Årlig nedbør [mm] NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Normal nedbør?? Heddal +0% Borgund +35% Høyjord +110% 28 Ca. år Ca. år 1180 Ca.år 1275

29 Råte i trekonstruksjoner - Byggeskikk - Lufting av konstruksjoner 29

30 Nedbrytning av trekonstruksjoner 30

31 Store variasjoner i regnpåkjenning på bygningsfasaden 31

32 Sceffer index og taktutstikk 32

33 Frost, fukt og nedbrytning av byggematerialer 33

34 Frost, fukt og nedbrytning av byggematerialer 34

35 Årlig nedbør [mm] NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Hva med klimaendring?? Lambertseter +21% St.Hanshaugen +0% Blindern +12% Tryvasshøgda +72%

36 Hva med klimaendring?? - Endret byggeskikk? Takutstikk Lufting Materialbruk 36 Kilde: NIKU

37 Fukt og slagregn usikkerhet Stor lokal variasjon i nedbør Stor variasjon i fukteksponering av fasader Klimaendring forventer mer nedbør, trolig øket risiko for fuktrelaterte bygningsskader 37

38 Temperatur, sol og energi 38

39 Termisk inversjon - kaldluftssjø 39

40 Termisk inversjon kaldluftssjø 40

41 Sol

42 Beregning av solinnstråling på bygningsfasade 42

43 Eksempelbyging 43

44 Energiberegninger - Effekten av temperaturvariasjon (Sola Stavanger) - dt=1 ⁰C, i totalt energiforbruk er 8,5 % høyere på Sola i forhold til Stavanger - Effekten av vindskjerming (Bodø) - Ved å vindskjerme en bygning som er plassert i Bodø blir totalt energiforbruk 10% lavere enn hvis bygningen er vindeksponert - Soltilskudd (Hammerfest) - Ved å flytte to vinduer fra vestsiden til sydsiden samt å benytte tunge skillekonstruksjoner som varmelager reduseres energibruken med 7.5% 44

45 Klimaendring temperatur og energi Kilde: Marsh, Aalborg Universitet 45

46 Flom/hav 46

47 Flom Flomsonekart over Førde - 10 årsflom Kilde:NVE

48 Danmark Prognoser for klimaændringer: DANVA (2007) foreslo følgende verdier for ekstrem nedbør:

49 Lys lilla = 30 års dagens Mørk lilla = 30 års 2050 Lys lilla er områdene ved dagens 30 årsflom og middelflo, mørk lilla er områdene som kommer i tillegg ved 30 årsflommen i 2050 (Oddvar Lindholm, UMB)

50 Fordrøyning av overvann i plastkassettanlegg Fra Den norske plastrørgruppen DnP

51 Fordrøyningsvolum under Tokyo. Fra TIME-magazine April 9, 20 NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES

52 Beskyttelse mot flom

53 Havnivå

54 Havnivå

55 Havnivå

56 Skred Kilde:NVE

57 Skred Snøskred utløses ofte av klimaeksponering; nedbør, vind Jordskred utløses oft pga mye nedbør Kvikkleireskred utløses ofte av menneskelig aktivitet eller erosjon

58 Skred Flomsonekart over Førde - 10 årsflom Kilde:NVE

59 59 Sammendrag Vind den mest vanlige naturskaden, stor variasjon i lokal vindeksponering Snø usikkerhet omkring snøfordeling på bygninger, store lokale variasjoner, omgivelsene bestemmer mye. Kan ikke regne med lavere snølast på grunn av klimaendring. Slagregn/fukt stor variasjon i fuktpåkjenning på en bygningsfasade, trolig øket risiko for fuktrelaterte bygningsskader Sol/Temperatur Planlegging kan redusere energibehov i bygninger Flom/stormflo NVEs flomsonekart gir gode forutsetninger for planlegging Skred NVE er i gang med kartlegging