Чикаго может разрушиться из-за коварной подземной угрозы

Мегаполисы мира в опасности. Поскольку здания, дороги и другие элементы инфраструктуры поглощают и повторно выделяют тепло в большей степени, чем окружающая природа, мегаполисы по всему миру превращаются в изнуряющие острова жары, где дневная температура может подниматься на 8 градусов выше, чем в близлежащих пригородах.

В исследовании, опубликованном на прошлой неделе в журнале Communications Engineering, доцент кафедры гражданского строительства и охраны окружающей среды Северо-западного университета Алессандро Ротта Лойра утверждает, что тепло, выделяющееся из подвалов, гаражей, канализационных коллекторов, туннелей и другой подземной инфраструктуры, меняет ландшафт и приводит к медленному оседанию Чикаго. Эту искусственную «тихую опасность» Ротта Лойра называет «подземным изменением климата».

Чикаго

«Почва деформируется в результате перепадов температуры, и никакие существующие строительные сооружения или инфраструктура не рассчитаны на то, чтобы противостоять этим перепадам. Хотя это явление не обязательно опасно для людей, оно в итоге повлияет на нормальную повседневную работу гражданской инфраструктуры в целом», – заявляет Ротта Лойра.

Большая часть Чикаго была построена на дне ледникового озера, что означает очень глинистые почвы. Этот тип грунта, наряду с другими мелкозернистыми грунтами, может набухать при нагревании, что приводит к преждевременному оседанию зданий более быстрыми темпами, чем обычно. Однако твердые глинистые почвы и песок при нагревании сжимаются, что приводит к еще большей нестабильности.

Чтобы определить, действительно ли чикагское метро нагревается и до какой степени, ученые разместили более 150 датчиков по всему городу – на платформах пригородных поездов, служебных входах в высотные здания, Нижней Уэкер-драйв и знаменитом туннеле в центре города. По данным The New York Times, после трехлетнего сбора показаний с 20 000 записей в день, эксперты объединили данные с моделями городских подвалов и туннелей, чтобы определить, как менялась и продолжает меняться температура под землей. Данные показали изменения с 1951 года (год завершения строительства туннелей метро в Чикаго) по настоящее время. Вблизи некоторых источников тепла подземные температуры с 1951 года повысились примерно на 15 градусов.

Чикаго

Исследование также показало, что грунт может вздуться примерно на 12 миллиметров, в то время как конструкции могут просесть на 8 миллиметров. Несмотря на то, что эти крошечные расстояния незаметны для человека, они могут быть разрушительными для зданий, конструкции которых не предусматривали такого рода движений.

К счастью, одна из хороших новостей заключается в том, что здания в США относительно новые по сравнению с европейскими сооружениями многовековой давности и, следовательно, более приспособлены к таким нагрузкам. Но эти расчеты не учитывают повышение температуры поверхности из-за изменения климата или увеличения использования кондиционеров, что, вероятно, приведет к закачке большего количества тепла в грунт.

Как и в случае со многими другими антропогенными причинами изменения климата, существуют потенциальные способы выпутаться из этой неразберихи. Геотермальные технологии, например, могут фактически забирать отработанное тепло, предназначенное для земли, и использовать его для отопления здания. Инженеры также могут установить теплоизоляцию, чтобы ограничить количество тепла, уходящего в землю.