将冰块倒入混凝土：建筑工人如何适应极端高温 - 《华尔街日报》

按照20世纪设计标准建造的道路、桥梁和铁轨，在席卷全球的极端高温下开始变形。电网、建筑物和制冷系统也承受着巨大压力。

工程建筑专家表示，设计标准未能跟上气候变暖的步伐，他们正推动客户投资解决方案，在考虑未来热浪成本的同时，使现有建筑更加凉爽。

全球设计和建筑公司奥雅纳的高级材料工程师亚当·贾菲谈到极端高温时表示：“美国对我们目前经历的情况都准备不足，更不用说更严重的情况了。”

整个7月，创纪录的高温席卷了美国南部、南欧、中国中部和东亚。据当地新闻报道，高温已在多个国家造成零星停电，并在犹他州、路易斯安那州和威斯康星州导致道路变形。在德克萨斯州，休斯顿的一段10号州际公路和城市南部的一条六车道州际公路在6月下旬超过100华氏度的高温中破裂。

当道路吸收热量时，美国90%以上道路使用的沥青开始融化变形，在路面上形成凸起和波纹。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校伊利诺伊交通中心主任伊马德·阿尔-卡迪表示，这会导致行驶更加颠簸、燃料消耗增加、排放增多以及车辆维护成本上升。

在混凝土高速公路上，为防止路面开裂而设计的钢制伸缩缝若遇高温可能导致失效。

翘曲道路相对容易发现和修复，但高温对建筑物、管道和电力设施的影响则更为隐蔽。设计与咨询公司Arcadis的建筑师兼净零设施解决方案负责人伊莱恩·加拉格尔·亚当斯指出，极端高温会逐渐侵蚀建筑结构，最终可能带来巨额维修费用。

她表示，用于连接管道、窗户及结构接缝的密封胶、粘合剂和其他高分子粘接材料最易受高温影响。一旦开裂，便可能引发渗漏问题。

休斯顿10号州际公路东向辅路因高温导致路面隆起。图片来源：德克萨斯州交通部杰弗里指出，高分子密封胶实际承受的温度可能远高于气温。例如当室外温度为120华氏度时，某些向阳建筑立面可能达到180度，而密封胶的温度通常介于两者之间。

极端高温还会对建筑施工中使用的金属和混凝土材料构成威胁。

据代表亚利桑那州和新墨西哥州工会工人的砌砖匠及联合工匠地方3分会现场代表雷蒙多·埃尔南德斯透露，在凤凰城，连续三周110华氏度以上的高温正导致该地区建筑项目使用的钢板和铁梁发生膨胀。

这使得工人将横梁安装到混凝土块和墙体中变得更加困难，并可能在后期引发问题，埃尔南德斯表示。“当你将横梁嵌入混凝土时，由于当前高温导致材料膨胀加剧，墙面就会出现裂缝。”

据凤凰城威尔蒙建筑公司风险经理马特·吉利兰透露，极端高温已迫使部分施工方在混凝土和砂浆中添加冰块以确保正常凝固。他们还将浇筑作业安排在夜间进行，此时气温可降至约35摄氏度。

“我们正在适应，“吉利兰说。

桥梁连接处在高温下会膨胀，这使得施工和维修工作变得棘手。“这些构件可能因天气变化移动几英寸，“吉利兰解释道，“早晨安装到位的部件，等到下午正式固定时可能就会出现问题。”

建筑师指出，占据城市天际线的玻璃钢结构摩天大楼尤其难以应对全球气温上升。这类建筑通常隔热性能差，需要庞大的制冷系统，而随着户外温度升高，这些系统又必须升级改造。

玻璃幕墙建筑还会反射阳光，加剧城市热岛效应——即建筑、道路等表面吸收并重新释放太阳热量的现象。美国环保署数据显示，相比绿化较好的郊区，城市会形成高温"岛屿”，白天温度最高可高出4摄氏度，夜间温差可达3摄氏度。

为了在极端高温事件中保持空调运行，研究人员表示，系统必须提高能效。根据马里兰大学和普渡大学研究人员的一项研究，如果全球平均气温上升2摄氏度（3.6华氏度），美国夏季空调需求预计将比当前负荷增加13%。

作者写道，如果制冷技术没有改进，在气候变暖的情况下，美国许多家庭可能在一个夏季因停电而面临长达14天无法使用空调的情况。

去年，伦敦一个火车站展示了一块警告乘客高温的告示牌。图片来源：niklas halle’n/Agence France-Presse/Getty Images根据非营利研究机构加拿大气候研究所6月的一份报告，在2021年不列颠哥伦比亚省的热浪期间，超过400台变压器发生故障，影响了该省许多地区的家庭、企业和机构的制冷系统功能。

总部位于伦敦的商业网络Resilience First的工程和关键基础设施专家George Karagiannis表示，适应气候变化让企业、公用事业公司和业主面临一些艰难且昂贵的选择。

一项最新研究发现，在英国和欧洲各地，极端高温天气的增多可能使道路和铁路系统的年度维护成本到2100年高达54亿美元，具体取决于大气变暖的程度。

卡拉扬尼斯表示，对现有所有无法应对极端高温和气候变化威胁的基础设施进行升级将耗资过大。相反，他认为政策制定者和企业必须建立更好的系统来应对天气紧急情况并从中恢复，同时优先考虑最紧迫的改造工程。

“我们现有的大部分基础设施都是基于60至80年前的平均温度设计的，“他说，“但这些已不是我们今天所面临的条件。”

联系埃里克·尼勒，邮箱：[email protected]；联系埃德·巴拉德，邮箱：[email protected]

本文发表于2023年7月26日的印刷版，标题为《酷热天气对基础设施造成严重影响》。