未來氣候和污染對(duì)建筑的損害

1、未來氣候和污染對(duì)建筑的損害未來氣候和污染對(duì)建筑的損害目錄目錄溫度溫度氣候的變化氣候的變化審美的變化審美的變化腐蝕性空氣污染物的變化腐蝕性空氣污染物的變化簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介霜凍霜凍相對(duì)濕度和鹽的風(fēng)化相對(duì)濕度和鹽的風(fēng)化結(jié)論及評(píng)論結(jié)論及評(píng)論簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介v在本世紀(jì)全球氣候可能顯著轉(zhuǎn)變v城市主要的空氣污染由使用汽車造成v近來，城市中柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的普及使得細(xì)小顆粒物的排放數(shù)量增加了。富含于碳中的細(xì)小顆粒物的沉積使得建筑物變黑。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介v歐洲氣候模型已被用來檢測(cè)必要的具體的指標(biāo)因素，以便預(yù)測(cè)未來氣候的狀況對(duì)歷史和考古環(huán)境的影響。v指標(biāo)：凍融循環(huán)、風(fēng)雨、濕度和鹽度、氣體和顆粒濃度、降雨量的酸堿度、地下水位等。v本文論證了這些

2、預(yù)測(cè)性變化中某些指標(biāo)的重要性。腐蝕性空氣污染物的變化腐蝕性空氣污染物的變化v在過去幾個(gè)世紀(jì)中,歐洲不少建筑物已經(jīng)被煤煙熏黑了v煤煙中的二氧化硫?qū)ㄖ镉兄蟮膿p害，煤煙會(huì)在建筑表面形成一層很厚的石膏外皮。v十九世紀(jì)末，空氣污染對(duì)于石材的顯著影響就是對(duì)建筑表面的腐蝕，主要是通過二氧化硫和含硫酸性氧化物的沉積。此外，表面上被雨水沖刷的部分，對(duì)碳酸鹽石材的腐蝕特別嚴(yán)重。腐蝕性空氣污染物的變化腐蝕性空氣污染物的變化v在二十世紀(jì)下半葉，城市中有了較清潔的空氣，從而減少了建筑表皮黑色石膏層的形成。v盡管在空氣質(zhì)量方面有了總的改善，但是特別是在交通繁忙的地區(qū)，柴油機(jī)的使用使得顆粒物濃度增加。在二十世紀(jì)末，

3、這種污染物開始使建筑物變黑。腐蝕性空氣污染物的變化腐蝕性空氣污染物的變化v在下個(gè)世紀(jì)二氧化硫的排放量可能持續(xù)降低，氮氧化物的排放量也可能減少，而且總體上減少大氣中酸性沉積物的量。v大氣中的臭氧和氧化劑損害了用于現(xiàn)代化建筑物的聚合物和有機(jī)物，但從降低二氧化硫、氮氧化物濃度方面來說，也可能增加了酸性物質(zhì)的產(chǎn)量，二氧化硫、氮氧化物這些物質(zhì)使得舊建筑變黑并且易被腐蝕。審美的變化審美的變化v硫在建筑物上的沉積造成石膏殼的形成，但是隨著硫含量下降，硫的性質(zhì)將會(huì)改變。v柴油衍生的碳和有機(jī)材料v在9個(gè)歷史悠久的歐洲建筑中進(jìn)行的調(diào)查，探索了參觀者對(duì)黑化的表面的反應(yīng)。這些地點(diǎn)被選中是因?yàn)樗鼈兎从沉瞬煌h(huán)境類型和黑

4、化的不同程度。v受訪者基于灰度，選擇亮度。v碳元素含量達(dá)到10gm-3可以接受，曝光面一般2到3 gm-3審美的變化審美的變化v黑化也有一定的美學(xué)意義v建筑細(xì)部周圍的亮度和緩慢黑化可能被認(rèn)為通過增加對(duì)比和增強(qiáng)陰影效果改善了視覺效果。v污染也會(huì)形成圖案，可能會(huì)有趣。v一系列的計(jì)算機(jī)模擬污染圖案被插入到一個(gè)含有簡(jiǎn)單建筑元素（一個(gè)山墻的窗口）的圖像中，人們被問及選擇或排序他們認(rèn)為相對(duì)可以接受的圖案。審美的變化審美的變化v結(jié)果表明人們普遍偏好那些統(tǒng)一的圖案還有那些創(chuàng)造了陰影效果的圖案。v也表明較少被污染的圖案更易被接受，而豎向的和成塊的則不被接受。那些掩蓋了建筑外形的不完整不規(guī)則尺寸的圖案也不怎么被接

5、受。v結(jié)論也表明，當(dāng)試圖控制公共建筑的外表的時(shí)候，同時(shí)考慮污染的程度和分布是必要的。審美的變化審美的變化v除黑化外，建筑的顏色在未來也可能改變。v不同氣候v生物生長(zhǎng)v不同類型的污染物v化學(xué)和物理反應(yīng)v在不遠(yuǎn)的將來，以有機(jī)污染物為主的城市大氣可能導(dǎo)致更多歷史建筑舊建筑的變黃而非變黑。審美的變化審美的變化v 西班牙，一座染色令人厭惡的歷史建筑，這些圖案來自于雨水沖刷的黑色沉積以及生物染色，這損毀了建筑。氣候變化氣候變化v如果空氣污染在未來減少，氣候的影響可能會(huì)更突出。v在某些情況下，造成破壞可能和氣候改變和污染都有關(guān)。例如，在未來溫暖的冬天，建筑表面濕潤(rùn)的時(shí)間可能更長(zhǎng)，這使得腐蝕性污染物更易沉積。

6、溫度溫度v下個(gè)世紀(jì)被預(yù)測(cè)溫度會(huì)上升v這增加了的幾度將會(huì)決定我們的生活，生態(tài)系統(tǒng)的健全以及農(nóng)業(yè)的許多方面。v一個(gè)重要的方面是它可能會(huì)影響建筑，季節(jié)性變化的方式會(huì)影響大的結(jié)構(gòu)。如果每年溫度范圍增加明顯，那么這種變化會(huì)對(duì)建筑物施加更大的壓力。溫度溫度歷史趨勢(shì)（實(shí)線）來自于英格蘭中部溫度記錄的每月最高和最低溫度。以及來自哈德利模型的預(yù)測(cè)（虛線），過去的每月溫度用已填充塊表示，預(yù)測(cè)的值用空心塊表示。霜凍霜凍v溫度變化的影響可以被很多種方式放大，其中最引人注目的是某一部分發(fā)生變化，例如水結(jié)冰或鹽溶液結(jié)晶。v霜凍破壞是建筑石料腐朽的一種常見物理原因。v可以表示可能的霜凍破壞程度的簡(jiǎn)單方法，就是統(tǒng)計(jì)每年凍融循

7、環(huán)的數(shù)量。v最大的凍融循環(huán)次數(shù)通常出現(xiàn)在接近零度的氣候條件下。v北方循環(huán)次數(shù)少，南方循環(huán)次數(shù)多。相對(duì)濕度和鹽的風(fēng)化相對(duì)濕度和鹽的風(fēng)化v鹽風(fēng)化是建筑物的一個(gè)更嚴(yán)重的破壞源。v在多孔材料結(jié)晶是否成鹽方面，相對(duì)濕度是一個(gè)重要因素。相對(duì)濕度的周期變化導(dǎo)致了結(jié)晶和溶解。v鹽是材料中施加應(yīng)力的來源。v隨著結(jié)冰，鹽的結(jié)晶提供了一個(gè)放大的機(jī)制，對(duì)建筑舊結(jié)構(gòu)有顯著影響。v歐洲夏季的干旱氣候，使得未水合鹽在其階段變化中可能會(huì)增加2到4倍。相對(duì)濕度和鹽的風(fēng)化相對(duì)濕度和鹽的風(fēng)化v通過研究巖鹽風(fēng)化在連續(xù)兩天內(nèi)超過相對(duì)濕度臨界值即75.3的次數(shù)，可估計(jì)將來可能發(fā)生的變化。v初步計(jì)算，在未來的歐洲,芒硝（Na2SO410H

8、2O）與芒硝（Na2SO4）之間的轉(zhuǎn)換會(huì)更頻繁地發(fā)生。v無水合的鹽的破壞導(dǎo)致了比物理破壞更大的審美變化。v當(dāng)水合作用狀態(tài)的變化被考慮進(jìn)來時(shí)，結(jié)晶溶解過程可能會(huì)施加更高的孔隙壓力，并且會(huì)對(duì)石材造成更多潛在性的破壞。相對(duì)濕度和鹽的風(fēng)化相對(duì)濕度和鹽的風(fēng)化v預(yù)計(jì)鹽風(fēng)化在本世紀(jì)的歐洲會(huì)大幅增加，主要區(qū)域會(huì)從英國(guó)，法國(guó)，和西班牙北部一直延伸到中歐地區(qū)的大陸。v軟質(zhì)多孔石材-哥特v通過清洗減少鹽分或者給建筑表面涂泥或者制作防護(hù)來阻止鹽分侵入建筑石材。結(jié)論結(jié)論v即便只是定性預(yù)測(cè)，也有助于縮小可能造成破壞的范圍。v在諸多環(huán)境要素中，正在改變的氣候很可能是最重要的。v一個(gè)較溫暖的氣候?qū)⒁馕吨俚慕Y(jié)冰情況，所以霜凍破壞的頻率可能會(huì)在下一百年內(nèi)減少。然而，在較高緯度或高緯度地區(qū)，凍融循環(huán)的數(shù)量將會(huì)增加。這將對(duì)極地區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)和考古造成潛在性的破壞。結(jié)論結(jié)論v歐洲未來的夏季更干燥，所以會(huì)有更多次超過相對(duì)濕度臨界值的轉(zhuǎn)換。這種變化將導(dǎo)致每年有更多的結(jié)晶溶解循環(huán)，因此增加了有孔材料鹽風(fēng)化的可