Thomas K. Thiis, UMB

Transkript

1 Klimapåkjenninger på bygninger Thomas K. Thiis, UMB 1

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

3 Relevante klimalaster for dimensjonering av bygningers klimaskall Vind Snø Slagregn/fukt Sol/Temperatur Flom/stormflo Skred 3

4 Naturskader etter naturskadeloven Skred Storm Flom Stormflo Jordskjelv Vulkanutbrudd Snø/sammenstyrtning Fukt/vannskade 4

5 Laster relevante for bygninger Vind forsikringsutbetalinger ekstremvindanalyse Snø Slagregn/fukt Sol 5

6 Fordeling av naturskader Erstatning :10,8 mrd (kpi justert) 6

7 Risiko Og Sårbarhetsanalyse (ROS) Sansynlighet x konsekvens = Risiko Sårbarhet; manglende evne til motstå påkjenninger ROS-analyse Systematisk framgangsmåte for å identifisere, skildre og beregne risiko og sårbarhet 7

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 12

13 Vind usikkerhet i lastberegninger Terrengets påvirkning på vindhastighet (mikroklima) Konstruksjonens respons på vindlast Storskala vindklima Klimaendring lite konkluderende studier 13

14 Snø 14

15 Snø og snølaster 15

16 Snø og snølaster Snølast beregnes ved å multiplisere snølasten på bakken med snølastfaktoren 16

17 Snø og snølaster Snølastfaktoren varierer svært mye i forskjellig lands dimensjoneringsstandader M Norway 17

18 Snø og snølaster Snø akkumuleres i områder med lav vindhastiget. Snødybden kan variere med flere hundre prosent over bare et titalls meter 18

19 Eksempel på planlegging i en snørik kommune 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 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). 22 (Data fra met.no)

23 Snø usikkerhet i lastberegninger Snølastfordeling på tak Terrengets påvirkning på snøfordeling Klimaendring press på ingeniørene for å redusere snølast 23

24 Snø og snølaster 24

25 Fukt og slagregn 25

26 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) 26

27 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 27

28 Slagregnskart Kilde: Byggforsk 28

29 Råte i trekonstruksjoner - Byggeskikk - Lufting av konstruksjoner 29

30 Store variasjoner i regnpåkjenning på bygningsfasaden 30

31 Sceffer index og taktutstikk 31

32 Frost, fukt og nedbrytning av byggematerialer 32

33 Hva med klimaendring?? - Endret byggeskikk? Takutstikk Lufting Materialbruk Kilde: NIKU 33

34 Temperatur, sol og energi 34

35 Termisk drevet vind i daler Dalvind Kaldluftsdrenasje

36 Termisk inversjon kaldluftssjø 36

37 Termisk inversjon kaldluftssjø 37

38 Sol

39 Beregning av solinnstråling på bygningsfasade 39

40 Energiberegninger Eksempler - Effekten av temperaturvariasjon (Sola Stavanger) - Effekten av vindskjerming (Bodø) - Soltilskudd (Hammerfest) 40

41 Eksempelbyging 41

42 Temperaturforskjell Sola - Middeltemperatur 7.4 grader - Middelvindhastighet 4.4 m/s Stavanger - Middeltemperatur 8.4 grader - Middelvindhastighet 4.5 m/s Hvis bygningen ligger på Sola har den et totalt energiforbruk som er 8,5 % høyere enn om den lå i Stavanger 42

43 Vindskjerming i Bodø Bodø - Middeltemperatur 5.4 grader - Middelvindhastighet 6.3 m/s Ved å vindskjerme en bygning som er plassert i Bodø blir totalt energiforbruk 10% lavere enn hvis bygningen er vindeksponert. 43

44 Sol Hammerfest - Middeltemperatur 1.9 grader - Middelvindhastighet 4.3 m/s 44

45 Sol Ved å flytte to vinduer fra vestfasaden til sydfasaden minker energiforbruket for et enkeltrom med 16 % (kjøling installert) - Totalt energiforbruk for hele bygningen minker med 4,5 % Ved i tillegg å benytte tunge skillekonstruksjoner blir reduksjonen 21 % - Totalt for hele bygningen 7.5 % 45

46 Klimaendring temperatur og energi Kilde: Marsh, Aalborg Universitet 46

47 Klimasonekart vinter

48 Flom/stormflo 48

49 Flom Flomsonekart over Førde - 10 årsflom Kilde:NVE

50 Stormflo Flomsonekart over Førde - 10 årsflom

51 Skred Kilde:NVE

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

53 Skred Flomsonekart over Førde - 10 årsflom Kilde:NVE

54 54 Sammendrag Vind den mest vanlige naturskaden, stor variasjon i lokal vindeksponering, ROS-anayse 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