未来气候和污染对建筑的损害

1、未来气候和污染对建筑的损害未来气候和污染对建筑的损害目录目录温度温度气候的变化气候的变化审美的变化审美的变化腐蚀性空气污染物的变化腐蚀性空气污染物的变化简介简介霜冻霜冻相对湿度和盐的风化相对湿度和盐的风化结论及评论结论及评论简介简介v在本世纪全球气候可能显著转变v城市主要的空气污染由使用汽车造成v近来，城市中柴油发动机的普及使得细小颗粒物的排放数量增加了。富含于碳中的细小颗粒物的沉积使得建筑物变黑。简介简介v欧洲气候模型已被用来检测必要的具体的指标因素，以便预测未来气候的状况对历史和考古环境的影响。v指标：冻融循环、风雨、湿度和盐度、气体和颗粒浓度、降雨量的酸碱度、地下水位等。v本文论证了这些

2、预测性变化中某些指标的重要性。腐蚀性空气污染物的变化腐蚀性空气污染物的变化v在过去几个世纪中,欧洲不少建筑物已经被煤烟熏黑了v煤烟中的二氧化硫对建筑物有着更大的损害，煤烟会在建筑表面形成一层很厚的石膏外皮。v十九世纪末，空气污染对于石材的显著影响就是对建筑表面的腐蚀，主要是通过二氧化硫和含硫酸性氧化物的沉积。此外，表面上被雨水冲刷的部分，对碳酸盐石材的腐蚀特别严重。腐蚀性空气污染物的变化腐蚀性空气污染物的变化v在二十世纪下半叶，城市中有了较清洁的空气，从而减少了建筑表皮黑色石膏层的形成。v尽管在空气质量方面有了总的改善，但是特别是在交通繁忙的地区，柴油机的使用使得颗粒物浓度增加。在二十世纪末，

3、这种污染物开始使建筑物变黑。腐蚀性空气污染物的变化腐蚀性空气污染物的变化v在下个世纪二氧化硫的排放量可能持续降低，氮氧化物的排放量也可能减少，而且总体上减少大气中酸性沉积物的量。v大气中的臭氧和氧化剂损害了用于现代化建筑物的聚合物和有机物，但从降低二氧化硫、氮氧化物浓度方面来说，也可能增加了酸性物质的产量，二氧化硫、氮氧化物这些物质使得旧建筑变黑并且易被腐蚀。审美的变化审美的变化v硫在建筑物上的沉积造成石膏壳的形成，但是随着硫含量下降，硫的性质将会改变。v柴油衍生的碳和有机材料v在9个历史悠久的欧洲建筑中进行的调查，探索了参观者对黑化的表面的反应。这些地点被选中是因为它们反映了不同环境类型和黑

4、化的不同程度。v受访者基于灰度，选择亮度。v碳元素含量达到10gm-3可以接受，曝光面一般2到3 gm-3审美的变化审美的变化v黑化也有一定的美学意义v建筑细部周围的亮度和缓慢黑化可能被认为通过增加对比和增强阴影效果改善了视觉效果。v污染也会形成图案，可能会有趣。v一系列的计算机模拟污染图案被插入到一个含有简单建筑元素（一个山墙的窗口）的图像中，人们被问及选择或排序他们认为相对可以接受的图案。审美的变化审美的变化v结果表明人们普遍偏好那些统一的图案还有那些创造了阴影效果的图案。v也表明较少被污染的图案更易被接受，而竖向的和成块的则不被接受。那些掩盖了建筑外形的不完整不规则尺寸的图案也不怎么被接

5、受。v结论也表明，当试图控制公共建筑的外表的时候，同时考虑污染的程度和分布是必要的。审美的变化审美的变化v除黑化外，建筑的颜色在未来也可能改变。v不同气候v生物生长v不同类型的污染物v化学和物理反应v在不远的将来，以有机污染物为主的城市大气可能导致更多历史建筑旧建筑的变黄而非变黑。审美的变化审美的变化v 西班牙，一座染色令人厌恶的历史建筑，这些图案来自于雨水冲刷的黑色沉积以及生物染色，这损毁了建筑。气候变化气候变化v如果空气污染在未来减少，气候的影响可能会更突出。v在某些情况下，造成破坏可能和气候改变和污染都有关。例如，在未来温暖的冬天，建筑表面湿润的时间可能更长，这使得腐蚀性污染物更易沉积。

6、温度温度v下个世纪被预测温度会上升v这增加了的几度将会决定我们的生活，生态系统的健全以及农业的许多方面。v一个重要的方面是它可能会影响建筑，季节性变化的方式会影响大的结构。如果每年温度范围增加明显，那么这种变化会对建筑物施加更大的压力。温度温度历史趋势（实线）来自于英格兰中部温度记录的每月最高和最低温度。以及来自哈德利模型的预测（虚线），过去的每月温度用已填充块表示，预测的值用空心块表示。霜冻霜冻v温度变化的影响可以被很多种方式放大，其中最引人注目的是某一部分发生变化，例如水结冰或盐溶液结晶。v霜冻破坏是建筑石料腐朽的一种常见物理原因。v可以表示可能的霜冻破坏程度的简单方法，就是统计每年冻融循

7、环的数量。v最大的冻融循环次数通常出现在接近零度的气候条件下。v北方循环次数少，南方循环次数多。相对湿度和盐的风化相对湿度和盐的风化v盐风化是建筑物的一个更严重的破坏源。v在多孔材料结晶是否成盐方面，相对湿度是一个重要因素。相对湿度的周期变化导致了结晶和溶解。v盐是材料中施加应力的来源。v随着结冰，盐的结晶提供了一个放大的机制，对建筑旧结构有显著影响。v欧洲夏季的干旱气候，使得未水合盐在其阶段变化中可能会增加2到4倍。相对湿度和盐的风化相对湿度和盐的风化v通过研究岩盐风化在连续两天内超过相对湿度临界值即75.3的次数，可估计将来可能发生的变化。v初步计算，在未来的欧洲,芒硝（Na2SO410H

8、2O）与芒硝（Na2SO4）之间的转换会更频繁地发生。v无水合的盐的破坏导致了比物理破坏更大的审美变化。v当水合作用状态的变化被考虑进来时，结晶溶解过程可能会施加更高的孔隙压力，并且会对石材造成更多潜在性的破坏。相对湿度和盐的风化相对湿度和盐的风化v预计盐风化在本世纪的欧洲会大幅增加，主要区域会从英国，法国，和西班牙北部一直延伸到中欧地区的大陆。v软质多孔石材-哥特v通过清洗减少盐分或者给建筑表面涂泥或者制作防护来阻止盐分侵入建筑石材。结论结论v即便只是定性预测，也有助于缩小可能造成破坏的范围。v在诸多环境要素中，正在改变的气候很可能是最重要的。v一个较温暖的气候将意味着更少的结冰情况，所以霜冻破坏的频率可能会在下一百年内减少。然而，在较高纬度或高纬度地区，冻融循环的数量将会增加。这将对极地区域内的结构和考古造成潜在性的破坏。结论结论v欧洲未来的夏季更干燥，所以会有更多次超过相对湿度临界值的转换。这种变化将导致每年有更多的结晶溶解循环，因此增加了有孔材料盐风化的可