建设正确的项目:工程师对基础设施适应极端天气事件的看法

2018年5月16日|下午3:20
2012年11月18日,从空中俯瞰飓风桑迪对新泽西州屏障海滩的破坏。(索尼娅·n·赫伯特拍摄的白宫官方照片)
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2018年基础设施周即将到来,重要的是,我们要强调我国基础设施的现状,以及为什么它对我们的经济、社会、安全和未来至关重要。我们的基础设施状况如何?

国家基础设施成绩单由美国土木工程师协会(ASCE)每四年发布一次。报告卡对我国16个主要基础设施类别进行了全面评估,提供了有关其状况和需求的信息,并为提高这些等级提出了建议。尽管1998年首次发行,但情况并没有太大改善。ASCE尚未给出“D”范围以外的评级;2017年,美国的基础设施获得了“D+”。

改变我们基础设施令人沮丧的状态的工作是艰巨的,但我试图保持冷静,并接受我作为专业工程师的独特特权,参与基础设施的许多方面,以及我们需要如何更好地规划、设计、建造、运营和维护这些关键项目和系统。作为一名具有科学和政策背景的环境工程师,我参与了基础设施生命周期的所有方面:规划、设计、施工、运营和融资。我还在美国第三大运输机构工作,负责与该机构基础设施相关的环境、可持续性和弹性工作。

气候变化给工程带来了挑战

让我们面对现实吧,我们的基础设施摇摇欲坠重大投资来提高我们的成绩。不管你的政治立场如何,我们都看到了这些影响通过影响而加剧的证据极端天气事件的频率和强度都在增加:环境温度升高、高温天气增多、极端洪涝灾害增多、风暴加剧、干旱和热浪持续时间延长。这些情况现在更加普遍;忘记对世界的影响,你不需要关注你的邻居。虽然基础设施的设计传统上是为了应对罕见但预期的极端天气事件,但这些事件已不再罕见,其持续时间和强度现在远远超出正常预期。

作为一名工程师,我面临着一个全新的设计挑战这迫使我重新思考基础设施应该如何规划、设计、建造、运营和维护,以适应以不可预测的方式发生重大变化的条件。作为一名科学家,我一直在努力定义我应该使用哪些信息来确保我们建造的基础设施在预期寿命内保持有用,并在提高人们生活质量的同时保证他们的安全。作为一个人,一个世界公民——我是菲律宾裔,去过世界许多地方——看到那些最贫困的人如何在最恶劣的环境和经济条件下生存下来,我感到谦卑和惊讶。我们不需要走得太远,因为我们中许多生活在美国最贫困社区的人已经适应了类似的条件,在飓风、野火、洪水和干旱之后选择了生存。参与这场关于基础设施的讨论的许多人都有不同的生活经历和看法。

基础设施规划的多学科方法

我们日益恶化的基础设施和未来更多极端天气的事实,应该让我们认真思考,作为一个社会,我们将如何继续维持我们的生计和福祉。使我们所有人坐到谈判桌前的统一哲学应该是认识到,维护已建成的基础设施主要是社会中被忽视的因素;因此,减少(甚至不采取)行动的代价从未如此巨大,现在迫切需要解决这个复杂的问题!我们应该更仔细地研究有弹性的社区是如何做到这一点的,并向他们学习。来设计一个有弹性的未来为了应对更多的极端情况,我们必须颠覆一些工程范式,以包容、协作、多学科和多部门的方式来解决问题。

作为监督执行的执行人员一家大型公共交通机构的环境合规和可持续性我正沉浸在洛杉矶的交通革命中。这场革命超越了单纯的交通项目,而是涉及到交通系统所涉及或连接的所有事物。基础设施,尤其是交通,涉及到一切——能源、水、交通、住房——并受到各种极端事件的影响——高温、干旱、洪水、野火和海平面上升。因为工程师也可以是系统思考者,我被拉到各种各样的情况下,不仅是环境问题需要解决,但其他主题是共同的:政策审议,能源弹性,气候变化的影响,替代融资,社会公平,新鲜食品的获取,电气化,当然还有工程和科学,等等。这种多方面的方法还需要人际交往技能、对人类行为的理解和寻找共同点,是推进基础设施解决方案的基础,这些解决方案将在更加极端的未来发挥作用。

将气候科学纳入基础设施标准的前景广阔

气候安全基础设施工作组该项目由加州自然资源部(California Department of Natural Resources)领导,旨在通过召集气候科学家、工程师、建筑师和其他专业人士,讨论如何将气候变化影响纳入基础设施,从而促进这种必要的跨学科对话。我被任命为该工作组的成员,并与其他成员一直在审议如何将有关预计气候变化影响的科学数据整合到州基础设施工程中,并在2018年晚些时候向加州立法机构和战略增长委员会提出具体建议。

我们工作组的核心任务是对基础设施项目的规划、设计、施工和运营方式进行重大改革。我们正在努力解决风险和责任、治理、公平、建设手段和方法等问题,最重要的是,我们正在辩论和讨论将科学转化为实践的差距。这些信息如何被纳入土木工程和建筑的标准和实践?受过以某种方式规划、设计、建造、运营和维护基础设施培训的劳动力如何进行战略性转型,以纳入考虑新的和不断变化的环境条件的修改,以及整合自然基础设施解决方案?如何利用金融工具将基础设施对公共卫生、安全和福祉的风险降至最低?这段经历让我想起了我经常主持或参加的社区会议:征求意见,就解决方案进行辩论,最终就如何最好地使基础设施服务于所有利益相关者,同时促进社会凝聚力和经济发展达成共识。我预计这将成为我们最后报告的基调。

在工程和基础设施领域,许多人认为学科之间的脱节和缺乏跨司法管辖区的综合方法是一个问题。像我所在的洛杉矶县大都会交通管理局(LA Metro)这样的机构,通过将我们的业务纳入我们的业务,克服了这种困境设计准则及规格根据我们现在所知道的信息,建立气候安全基础设施的要求。

此外,美国土木工程师协会一直在推进将气候科学融入基础设施的新方法。根据ASCE的佳能1道德规范,工程师有义务以“安全、健康和福利至上,并在履行其专业职责时努力遵守可持续发展的原则”。ASCE政策声明360而且418,关于气候影响和土木工程师在可持续性方面的作用,是履行这一义务的关键驱动力。ASCE国家可持续发展委员会(COS)正致力于持续发展可持续基础设施标准和ASCE政策,以使基础设施所有者认识到建设可持续基础设施的价值和重要性。COS正与适应气候变化委员会在确保基础设施弹性可持续基础设施原则和框架相互契合。

投资者也在倾听。在洛杉矶地铁,我们用出售低碳燃料标准碳信用额的收入专门投资于碳减排战略,节能和弹性,可再生能源,以及类似的项目.我们投标了大约5亿美元气候债券认证2017年10月绿色债券,为他人投资我们的交通相关项目。我受邀参加两个重要的研讨会,讨论如何为可持续基础设施融资并为其提供商业案例加州2018年2月麻萨诸塞州2018年3月举办的活动,在很大程度上激发了个人的兴奋和灵感,让他们与金融界一起为推进气候适应能力做出更多努力。

推进一个新的工程范式

没有比现在更合适的时间了。

无论我们喜欢与否,基础设施在确保我们作为一个物种在极端天气事件日益严重的负面影响中生存方面发挥着重要作用。但忽视基础设施投资的代价正在增加。更重要的是,我们需要重新评估如何持续评估维护良好的基础设施的好处。我们需要建立正确的项目就像我们需要把项目做好一样。虽然我看到了许多方面的进步,但我们需要更多的工程师和我们的合作伙伴站出来,在推进这一新范式方面发挥领导作用。

最后,许多讨论都集中在考虑最脆弱的人群或那些与专业人员“不在场”的人。这不是要努力减轻这些社区的负担,而是要我们如何从中吸取教训。在我们拥有的所有工具中,我们需要在最脆弱的社区如何度过重大压力的背景下,重新思考和评估这些工具。正是出于这个原因,让我们加强与他们的积极接触。