Håndverknettverkets seminar: Klimaendringer og kulturminner

Transkript

1 Håndverknettverkets seminar: Klimaendringer og kulturminner Klimaendringer og effekter på bygninger/kulturarv.. Skaderisiko, sårbarhet og tilpasning Terje Grøntoft - NILU Kystmusèet i Florø. 19. Oktober

2 Innhold 1. Klimaendringer hva skjer? 2. Hvordan påvirker været våre bygninger / kulturminner 3. Klimaendringer og skaderisiko for kulturarv? Ekstreme hendelse / gradvis endringer 4. Klimasårbarhet, verdsetting og kostnader 5. Tilpasningsstrategier Prosjekter: EU project: NOAH s Ark: NFR project: Klimatilpasning i Norske Kommuner: 2

3 Climate change Climate variation / historical change Future climate change Intergovernmental panel on climate change (IPCC) Working group 1 3 Fourth Assessment Report (AR4)

4 Climate (change)modelling 4

5 Klimaendringer Temperatur Nedbør Vind Global økning Regionale variasjoner 5 RegClim-Echam/B2 scenario.

6 1. Hvordan påvirker klimaet våre bygninger? Værfaktorer 2 Stråling: 6 Elektromagnetisk (IR, synlig, UV e.g fotooksidasjon) Initierer kjemiske reaksjoner, oppvarming

7 Temperatur / Fukt Fra Hove kirke i Vik Rena kirke, Hedemark 7 Fukt / Temperatur-variasjon - Dimensjonsendringer - Faseoverganger Temperatur (Varme) - Øker nedbrytningshastighet, synergi med e.g fukt og forurensninger. Frost Per Storemyr, The stones of Nidaros

8 Vann Heradsbygd ved Glomma, Elverum Kragerø Nedbrytning p.g.a: Havnivå, saltsprøyt, vindrevet regn Flom / ras Erosjon 8 Frysing / tining Snølast Svelling / krymping Salt-krystallisering Korrosjon (regn / kondensering) Bioaktivitet

9 Luft Atmosfærisk korrosjon av materialer. (O 2 + forurensninger). Små mengder luftforurensninger kan øke korrosjonen kraftig (bl.a. SO 2, Cl -, NO 2, O 3, PM) Korrosjon = f(c, RH,T) + f(rain, H + ) 9

10 Vind Mekaniske skader Stormskade, Danmark 10 Vinddrevet regn (nedbør) + salt fra sjø/kyst: Overflateskader og inntrengning i bygninger.

11 Synergi mellom værfaktorer Scheffers index Valle Hovin, Oslo Klimaendring? Råte

12 Klimaendringer og skaderisiko for kulturarv: Ekstreme hendelser eller gradvise endringer Ekstreme hendelser effekter Havnivå Flom Ras Vindlast Snølast 2. Gradvis endring - effekter Fysisk / mekanisk - Havnivå - Frost - Saltkrystallisering - Væte tørke sykler - Solsprenging Kjemisk - Korrosjon av metaller / glass - Nedbrytning av stein Biologisk - Fukt i tre råte - Biomasse akkumulering - Insektskade etc.

13 1. Ekstreme hendelser effekter Flom - Bergen 2. Gradvis endringer - effekter 13 Råte Tøyen Hovedgård

14 Havnivåstigning: Bjerkenes senteret Men usikkerhet bl.a. p.g.a.: - Synkende gravitasjon når Grønlandsisen smelter - Land stigning for Norge

15 Florø Endring i årlig gjennomsnittsnedbør 15

16 1. Flom (1) Antall regnepisoder > 20 mm EU project Noah s ark 16 Recent past: Near Future: Far future:

17 RegClim-Echam/B2 scenario. Flom (2) 17

18 18 Nedbørsfelter

19 Vinter 19 Morsa

20 20 Sommer Morsa

21 Flomsonekart - NVE Lillestrøm 500 års flom NILU 21

22 Års-nedbør + Sorknes, Flisa, Østerdalen senorge: % Årlig gjennomsnitts- Temperatur o C RegClim-Echam/B2 scenario. Nedskalering til 1*1 km 22

23 Risiko for oversvømmelse Avrenning Annual Winter -5 til + 5 % > 100 % 23

24 20 års flom Risiko for oversvømmelse Oversvømt Lavtliggende områder 100 % økning i vinteravrenning? 50 års flom 100 års flom 50 års flom? 24 Norges vassdragsvesen (NVE)

25 Ras 7 dagers regn perioder * ekstrem regn > 20 mm pr. dag. 25 Hendelser pr. år

26 Ras (Stein, jord og snøras) Kan virke på store områder. Skaden er som regel uopprettelige. Bygninger forflyttes ofte fra sin opprinnelige lokalitet og veltes ofte om. Generell årsak til ras er forutgående langvarig nedbør etterfulgt av kortvarig kraftig nedbør. Kan arte seg ulikt for forskjellige typer ras. Mekanismene for leirras, jordras, steinras/sprang og snøras er forskjellige. 26 Rissa I Nord- Trøndelag (1978)

27 Vind > 15 ms -1 - stiv kuling (døgnmiddel) 27 Hadley model: Global window, A2 scenario

28 A State of the art: Heating Storms? + / effect on storms + B C + Atmosphere depth ~1/1000 * Earth diameter 28

29 Sterke vinder, stormer, orkaner Kraftige vinder er farlige for høye bygninger, høye og lette tak, enkle og lette bygningselementer og alle objekter i nærheten av høye trær. Orkanskade (USA) 29

30 Vinddrevet regn Vindhastighet * nedbørsmengde 30

31 31 Snølast

32 Snølastskade Vinteren 2008 raste 15 bygninger sammen i Norge p.g.a. snølast 32 Stokkebekken i Bamle, Telemark, 30. Mars 2008

33 2. Fryse - tinesykler T < -3 o C, > 1 o C. 33 Per Storemyr, The stones of

34 Korrosjon Stål og bronse Sure forurensninger i byområde (SO 2, NO 2 ) 34 r steel = 1.58[SO 2 ] 0.52 e 0.020Rh+f(T) Rain[H + ] PM D Cl 0.62 e 0.033Rh+0.040T f(t) = 0.150(T-10) when T<10 C, otherwise (T-10)

35 Endring i vedlikeholdskostnader for fasadematerialer. Bergen 10 første årene etter montering. 35

36 Endring i vedlikeholdskostnader for fasadematerialer. Oslo 36

37 Oslo. Økende vedlikeholdskostnader (10 år) Årsmiddeltemperatur: + 3 o C. Årsmiddelnedbør: + 10 %. Fra 2003 nivå Eurocents / m 2 37

38 Økning i vedlikeholdskostnader for karbonstål i Oslo/Bergen fram til 2100: Opp til 1 NOK m 2 /år, 15 % Sagene folkebad - Oslo Men: Endring i regn/snø, klimafluktuasjoner ekstreme 38 hendelser kan øke vedlikeholdskostnader

39 Oppløsning av steinoverflater Tett karbonatholdig stein (marmor) 39 Oppløsning (Lipfert funk:) = (Sur) nedbør + Avsetning av sure gasser

40 40

41 Råte i tre Fra Til Økning 50 % Sorkenes gård Åmot, Østerdalen 41 f(nedbør, temp). Fuktinntrengning > 20% = råte

42 Biomasse - akkumulering Tilvekst av biomasse pr år. f(nedbør, Temp) 42

43 Tilgroing? Hemsedal, Buskerud 43

44 Konklusjon Forventede effekter på norsk kulturarv Mer strukturskader p.g.a øket havnivå, flom, ras og vind (?) Raskere nedbrytning av bygningsmaterialer og overflater. Tre, Stein, Metaller. Tilgroing Færre snølastskader (?) 44

45 Vurdering av klimasårbarhet for Kulturminners verdi kulturminner 4 - Prioritering (Relativ)

46 1. Verdsetting - kriterier Andre enn funksjonelle verdier er ofte viktigst: Sosiale - politisk: For eks: Nidarosdomen er en del av norsk identitet. Nasjonale seremonier og andre tilstelninger. - Hvordan er dette for sekulære eller ikke kristne norske borgere? (Stiklestad som multireligiøst samlingssted?) Historiske: Kirken formidler identitet og forståelse av historien. Er det viktig at bygget er historisk riktig? Er fasaden historisk korrekt? - Hvordan påvirker dette verdien av kirken? Estetisk verdi: Kirken er verdifull som praktbygg (kunstverk) (?) - Hva er verdien av dette? 46

47 2. Verdsetting kostnader for et praktbygg Nidarosdomen Verdi Første bygg Brann 1880 Konservering + Tilpasning? I dag Fremtid Reformasjonen 1. Ekstra vedlikeholdskostnader pågrunn av fysisk kompleksitet. EU prosjektet CULTSTRAT (2006): Full utskifting av enkel kalk puss : 54 Euro / m 2 Utskifting av utskjæring/replika, hard sandstein, opp til 2 m høy: Euro Nidarosdomen verksted: 21 fast engasjerte håndverkere! 47

48 (Antatt) stor verdi for kulturarv muliggjør (relativt) større vedlikeholdskostnader.? Fredrikstad 48

49 Finansiering av kulturminner Kulturminner er kollektive goder Finansiering: 1. Gjennom politiske prosesser offentlige budsjetter 2. Sponsorer organisasjoner individer Hva er relevansen til undersøkelser av typen Villighet til å betale for for eksempel en gammel bygning? Med spørsmålet rettet til individer å bevare Når beslutninger ofte tas i den offentlige / politiske prosessen? Florø rådhus 49

50 S1 1 S4 S10 S Klimasårbarhet Risiko for mer slitasje / skade Tilpasningsstratergier? F.eks: Sårbarhet (e * (F - T)) Utbygging i flomsoner 0 Flomsikring 50 Følsomhet - Tilpasning (F - T) Eksponering (e) Klimaendringer

51 Tilpasningsstrategier 5 Generelle: - Fokusert overvåking / inspeksjon - Hyppigere planlagt vedlikehold - Tekniske tilpasninger - Ekstra beskyttende tiltak - særlig mot ekstremhendelser. - Beredskap mot ekstremhendelser Spesielle: - Byggeforbud - Teknisk sikring - Tilpassede byggeteknikker - Mer bestandige / bedre tilpassede materialer 51 Økte driftsutgifter

52 Tilpasningstiltak (til klimaendringer) som bør iverksettes: Kunnskap om effekter av klimaendring må inkluderes i standarder og retningslinjer for konservering og byggeprosesser. Tilstrekkelig beskyttende / tilpasset teknologi må brukes, ikke bare basert på erfaring om det historiske klimaet, men tilpasset fremtidens klima. Man må fokusere på gradvis klimaslitasje av bygg, og spesielt på effekter av øket nedbør på flomrisiko og på stabiliteten til jord og grunn. Bedre overvåkning av endringer i klimaeffekter. Organisert beredskap for å iverksette tiltak i nødsituasjoner, men også for beskyttelse av kulturminner på lenger sikt. Kulturminnesektoren bør oppmuntre til tilpasning ved endring til null karbon samfunnet, - lav eller null utslipps transportmidler og forbrenning! 52

53 Takk for oppmerksomheten! 53