Prečo je pri príprave stavieb dôležité zohľadňovať zmenu klímy?

5. októbra 2017

Zmena klímy patrí k najväčším environmentálnym výzvam súčasnej spoločnosti. Už dnes možno badať niektoré jej prejavy, pozorované sú najmä nárasty teplôt vzduchu a extrémne prejavy počasia. Nepriaznivé dôsledky zmeny klímy priamo alebo nepriamo zasiahnu všetky sféry života a hospodárske sektory vrátane dopravy. Keďže vplyvy klimatickej zmeny sa prejavujú už aj na Slovensku, je nevyhnutné adaptovať pripravované projekty dopravnej infraštruktúry na meniacu sa situáciu a prijať potrebné opatrenia na zvýšenie ich odolnosti proti možným negatívnym vplyvom.

Zmena klímy a jej možné dôsledky

Zmena klímy zahŕňa antropogénne podmienené zmeny klimatických charakteristík spôsobené zmenami využívania krajiny a zosilnením tzv. skleníkového efektu. Ten spočíva v otepľovaní Zeme zachytávaním časti slnečného žiarenia v zemskej atmosfére, pričom proces prebieha vďaka prítomnosti vysokej koncentrácie radiačne aktívnych plynov (najmä oxidu uhličitého, metánu a oxidu dusného), ktoré prepúšťajú krátkovlnné slnečné žiarenie a absorbujú dlhovlnné (tepelné) žiarenie, zohrievajú sa a teplo odovzdávajú okolitej atmosfére, ktorá ho emituje.

Tzv. skleníkové plyny sú prirodzenou súčasťou atmosféry, ich koncentrácie v ovzduší však zaznamenali prudký nárast začiatkom priemyselnej revolúcie (približne okolo roku 1750) považovanej za počiatok spaľovania fosílnych palív. Keďže rýchlosť klimatickej zmeny narastá zosilňujúcim sa skleníkovým efektom atmosféry, k závažným odchýlkam došlo až po roku 1975, keď sa teploty na väčšej časti Zeme začali v porovnaní s dovtedajším vývojom pomerne rýchlo zvyšovať.

Zmena klímy sa prejavuje zmenou dlhodobých klimatických priemerov alebo zmenou distribučných kriviek. Vplyvy klimatickej zmeny sa prejavujú rôzne v závislosti od geografických a socioekonomických podmienok územia.

Na celosvetovej úrovni je pozorovaný nárast povrchovej teploty od začiatku priemyselnej revolúcie o viac ako 0,8 °C. Dôsledky sú pozorovateľné najmä na severe, dôkazom čoho sú čoraz častejšie správy o topení polárnych a horských ľadovcov. Ďalšie závažné zmeny predstavujú nárast teploty vôd v oceánoch až do hĺbky 3 000 m, stúpanie morskej hladiny o 10 až 25 cm, nárast kyslosti morskej vody alebo zmeny v morskom prúdení.

Na území Európy sa v porovnaní s obdobím pred priemyselnou revolúciou pozorovalo zvýšenie teploty v priemere o 1,3 °C. Zaznamenali sa aj zmeny rozloženia a množstva zrážok a nárast výskytu niektorých extrémnych poveternostných javov, predovšetkým letných horúčav, období sucha, lesných požiarov a povodňových situácií.

Na území Slovenska sa zmena klímy prejavuje predovšetkým zvýšením priemernej ročnej teploty (od roku 1881 sa teplota zvýšila o 1,7 °C), častejším výskytom vĺn horúčav a náhlych zmien teplôt, väčšou variabilitou zrážkových úhrnov, zvýšením častého výskytu extrémnych úhrnov zrážok, zvýšením výskytu lokálnych povodní, častejším a dlhšie trvajúcim výskytom období sucha, poklesom množstva snehovej pokrývky, častejším výskytom silných vetrov a víchric, poklesom priemerných ročných prietokov vodných tokov (nárast výparu v dôsledku zvýšenia teplôt) a predlžovaním vegetačného obdobia (skorší nástup vývojových fáz pri niektorých rastlinných druhoch).

Budúci vývoj klímy Slovenska odhadujú viaceré scenáre, väčšina z nich predpokladá do roku 2100:

Postupné zvyšovanie priemerov teplôt o 2 – 4 °C (v porovnaní s priemermi obdobia rokov 1951 – 1980) so zachovaním doterajšej medziročnej a medzisezónnej časovej premenlivosti.
Rýchlejší nárast denných miním a maxím teplôt vzduchu.
Mierny nárast ročného úhrnu zrážok obzvlášť na severe územia (okolo 10 %).
Zmeny v ročnom chode a v časovom režime zrážok, tzn. slabý pokles úhrnov zrážok v letných mesiacoch (najmä na juhu SR), slabý až mierny rast úhrnov zrážok v zvyšnej časti roka (najmä v zime a na severe SR).
Zvýšenie premenlivosti úhrnov zrážok v teplej časti roka (častejšie sa vyskytnú suché obdobia a predĺži sa ich trvanie, krátke daždivé obdobia budú zrážkovo výdatnejšie).
Výskyt nepravidelnej snehovej pokrývky a zimných povodní v dôsledku oteplenia v zimných mesiacoch do výšky 900 m n. m.
Priemerný nárast výšky snehovej pokrývky od výšky 1 200 m n. m.
Častejší výskyt silného vetra a víchric v dôsledku zosilnenia búrok v teplej časti roka bez výrazných zmien v rýchlosti a smere vetra.

Za najvýznamnejšie očakávané dôsledky zmien klimatických charakteristík na Slovensku sa považujú:

Častejší výskyt poveternostných katastrof – nárast početnosti výskytu prívalových povodní a víchric predstavuje významné riziko pre bezpečnosť obyvateľstva, pričom spôsobené škody na majetku a infraštruktúre majú aj závažné ekonomické dôsledky.
Znižovanie zásob vodných zdrojov – poklesom zrážok a nárastom teploty sa naruší vodný cyklus. Znížia sa prietoky povrchovej vody a zásoby povrchovej a podzemnej vody. Zároveň sa zvýši eutrofizácia povrchových vôd (nadmerný vývoj rastlín a rias v dôsledku premnoženia živín vo vodách) a zníži sa biodiverzita vodnej flóry a fauny.
Zmena lesných spoločenstiev – v dôsledku zmeny klímy predpokladá posun vegetačných stupňov smerom do vyšších polôh, preto sa v lesoch očakávajú výrazné zmeny druhového zloženia.
Zmena v poľnohospodárskej produkcii – poľnohospodárska výroba bude negatívne ovplyvnená predlžovaním vegetačného obdobia, nedostatkom vody, nárastom teplôt vzduchu a pôdy, častejšími obdobiami sucha a extrémnymi poveternostnými situáciami.

Vplyvy zmeny klímy v sektore dopravy

Pozorované zmeny klimatických charakteristík ovplyvňujú jednotlivé zložky životného prostredia vrátane socioekonomickej sféry. V sektore dopravy ovplyvňujú samotnú prevádzku, ako aj dopravnú infraštruktúru. Významným činiteľom sú najmä extrémne prejavy počasia, výrazne vysoké alebo, naopak, nízke teploty vzduchu, vlny horúčav, náhle zmeny teplôt, intenzívna zrážková činnosť, záplavy, suchá, búrky alebo víchrice.

Následkom uvedených zmien sa zvyšuje únava, deformácie, poškodenie materiálov a infraštruktúry, prehrievajú sa zariadenia a poškodzuje sa technický a vozový park. Zvýšená údržba a nevyhnutné opravy si vyžadujú aj nemalé finančné náklady. Predlžovaním zimy, zmenou druhového zloženia bioty, predlžovaním vegetačného obdobia podporujúceho rast vegetácie a zmenou rastúcich druhov sa zvyšujú požiadavky na údržbu infraštruktúry.


Obr. 1 Zaplavenie ciest v dôsledku intenzívneho dažďa (zdroj: isifa/Shutterstock)	Obr. 2 Poškodenie železničnej infraštruktúry v dôsledku záplav, Fiľakovo, 2006 (zdroj: vlaky.net)

V dôsledku extrémnych poveternostných situácií sa zhoršuje bezpečnosť a plynulosť dopravy, predlžuje sa čas prepravy, zvyšuje sa riziko nehôd, príp. sa úplne prerušuje dopravná prevádzka (obr. 1 až 4). Uvedené negatívne javy majú, samozrejme, aj hospodársky rozmer, keďže obmedzená alebo nefunkčná doprava spomaľuje, resp. zamedzuje pohyb tovarov a služieb a obmedzuje rozvoj služieb.


Obr. 3 Vykoľajenie električky v dôsledku snehovej kalamity, Bratislava, 2013 (zdroj: teraz.sk)	Obr. 4 Popadané stromy na ceste v dôsledku víchrice, Ždiar (zdroj: tvnoviny.sk)

Následkom prezentovaných zmien klimatických charakteristík sa v sektore dopravy očakávajú viaceré zmeny na týchto úsekoch:

Cestná doprava
V zime budú vo vyššie položených a v horských oblastiach naďalej negatívne pôsobiť snehové zrážky, námraza, poľadovica a vietor. Zvýšené úhrny snehových zrážok možno očakávať v najvyššie položených úsekoch koridorov cestnej dopravy, v nížinách sa, naopak, predpokladá pokles snehových zrážok a počtu mrazových dní aj dní s výskytom poľadovice. Očakáva sa preto znižovanie intenzity zimnej údržby dopravnej infraštruktúry, znižovanie rizika nehôd a zvyšovanie bezpečnosti premávky. V dôsledku nárastu priemerných teplôt vzduchu sa očakáva zvýšené riziko únavy a poškodenia využitých materiálov a infraštruktúrnych prvkov.

Železničná doprava
V nížinách sa v lete môžu prejaviť negatívne vplyvy na železničnej infraštruktúre v dôsledku extrémne vysokých teplôt, v kotlinách a v horských oblastiach sa predpokladá negatívne pôsobenie v zime v dôsledku nárastu zrážok. Poklesom snehových zrážok v nížinách sa tiež zníži potreba zimnej údržby železničnej infraštruktúry a zníži sa riziko nehôd.

Letecká doprava
Leteckú dopravu negatívne ovplyvnia predovšetkým extrémne prejavy počasia, ktoré môžu ohroziť bezpečnosť prepravy alebo obmedziť, príp. zastaviť leteckú prevádzku počas trvania nepriaznivých situácií. Naopak, pozitívne bude vplývať zníženie výskytu nebezpečných klimatických javov v zimnom období (poľadovice, vysoké úhrny snehových zrážok).

Vodná doprava
Vnútrozemskú vodnú dopravu nepriaznivo ovplyvní zníženie prietokov vodných tokov v letnom období a nerovnomerné rozloženie zrážok.

Sumár dostupných informácií a poznatkov viedol k odhadu miery rizika negatívneho vplyvu zmeny klímy na sektor dopravy v jednotlivých častiach územia Slovenska (tab. 1). Najzraniteľnejšími oblasťami dopravnej infraštruktúry na Slovensku sú oblasti kotlín a vyšších nadmorských výšok na severe, v strede a na východe územia.

Tab. 1 Miera rizika negatívneho vplyvu zmeny klímy na sektor dopravy pre jednotlivé samosprávne kraje SR

V našich podmienkach reaguje na prejavy zmeny klímy najcitlivejšie cestná doprava a, naopak, najmenej ohrozenou je potrubná doprava, pri ktorej sa neočakávajú žiadne zmeny. Rizikovými prvkami dopravnej infraštruktúry sú predovšetkým odvodňovacie a kanalizačné systémy, mostné objekty a infraštruktúra v blízkosti vodných tokov – ohrozujú ich najmä intenzívne zrážky a následné povodňové situácie.

Adaptácia projektov dopravnej infraštruktúry na dôsledky zmeny klímy

Adaptácia na zmenu klímy patrí v súčasnosti k prioritám environmentálnej politiky. Na medzinárodnej, európskej aj národnej úrovni boli prijaté viaceré dokumenty a stratégie zaoberajúce sa touto témou. Primárnym cieľom prijatých stratégií je znížiť príspevok antropogénneho pôsobenia k prebiehajúcim zmenám klímy a zároveň zabezpečiť lepšiu pripravenosť krajiny na jej možné dôsledky i podporiť jej schopnosť reagovať na potenciálne vplyvy. Prijaté dokumenty skúmajú dôsledky zmeny klímy a navrhujú vhodné postupy a opatrenia umožňujúce minimalizáciu jej nepriaznivých sociálnych, ekonomických a environmentálnych dôsledkov.

Medzi kľúčové strategické dokumenty v oblasti zmeny klímy patria:

Rámcový dohovor OSN o zmene klímy, 1992,
Kjótsky protokol k rámcovému dohovoru OSN o zmene klímy, 2002,
Parížska dohoda, 2015,
Biela kniha: Adaptácia na zmenu klímy: Európsky rámec opatrení, 2009,
Európa 2020: Stratégia na zabezpečenie inteligentného, udržateľného a inkluzívneho rastu, 2010,
Zelená kniha: Prispôsobenie sa zmene klímy v Európe – Možnosti na uskutočnenie opatrení na úrovni EÚ, 2007,
Stratégia EÚ pre adaptáciu na zmenu klímy, 2013,
Zelená kniha: Rámec pre politiku v oblasti zmeny klímy a energetickú politiku do roku 2030, 2013,
Stratégia adaptácie Slovenskej republiky na nepriaznivé dôsledky zmeny klímy, MŽP SR, 2014.

Analogické strategické materiály sa spracovávajú aj na regionálnej, prípadne miestnej úrovni.

Medzi strategické dokumenty v oblasti zmeny klímy v sektore dopravy patria:

Non-paper Guidelines for Project Managers: Making vulnerable investment slimate resilient, European Commission DG Climate Action, 2009,
Adaptation of transport to climate change in Europe (EEA Report No. 8/2014),
Európska stratégia pre nízkoemisnú mobilitu, 2016.

V sektore zabezpečujúcom prepravu osôb a tovarov je nevyhnutné zachovať možnosť plynulej a bezpečnej prevádzky aj v prípade meniacich sa klimatických podmienok. Očakávané zmeny klimatických prvkov by sa preto mali zohľadniť už pri technických návrhoch dopravných projektov a tiež pri návrhoch ich lokalizácie v území.

Prispôsobenie projektu umožňuje jeho pružnejšiu reakciu na prípadné zmeny. Uskutočňuje sa prostredníctvom aplikácie účinných mitigačných a adaptačných opatrení.
Mitigačné opatrenia zmierňujú nepriaznivé účinky zmeny klímy a znižujú vyplývajúce riziká a škody (znižovanie emisií skleníkových plynov).

Adaptačné opatrenia znižujú zraniteľnosť projektu a zvyšujú jeho odolnosť prispôsobením projektu nepriaznivým účinkom zmeny klímy a využitím prípadných pozitívnych vplyvov. V doprave sa rozlišujú adaptačné opatrenia zamerané na znižovanie bezpečnostných rizík vplyvom extrémov počasia a opatrenia zamerané na skvalitnenie dopravnej infraštruktúry v rizikových lokalitách.

Cieľom adaptácie projektov je zvýšiť kvalitatívnu úroveň dopravnej infraštruktúry ako základného kameňa dopravy. Jej výsledkom je environmentálne prijateľnejší spôsob dopravy a súčasne silný dopravný systém odolávajúci prípadným nepriaznivým vplyvom zmien klímy, zabezpečujúci bezpečnú prepravu osôb a tovarov.

Tak ako pri odstraňovaní vzniknutých škôd, aj pri adaptácii projektov na zmenu klímy je dôležitý ekonomický rozmer opatrení. Náklady na realizáciu adaptačných opatrení zahŕňajú investičné a prevádzkové náklady dobudovania a skvalitnenia dopravnej infraštruktúry.

Príklady adaptačných opatrení uplatniteľných v sektore dopravy

Výsadba vegetácie
Uplatnia sa tu nové zelené plochy, stromoradia, vetrolamy, vegetačné stredové deliace pásy, izolačná zeleň a ochranná výsadba na svahoch či vegetačný povrch dopravných stavieb (zelený kryt koľajových tratí, parkoviská z vegetačných tvárnic, vegetačné strechy prevádzkových budov, výsadba popínavých druhov pozdĺž zastávok a prevádzkových budov).

Mnohé výskumy preukázali, že zelené povrchy výrazne ovplyvňujú teplotu vzduchu – napr. teplotnými meraniami počas tropického dňa v Bratislave v roku 2007 sa zistili výrazné teplotné rozdiely medzi lužnými lesmi pri Dunaji (29 °C), sídliskovou zástavbou Dlhé diely (40 °C) a spevnenými plochami pri OC Aupark (42 °C). Vegetácia kryjúca strechy budov a popínavé dreviny na ich stenách znížia teplotné pôsobenie na interiér a zabezpečia jeho tienenie. Výsadba vetrolamov výrazne znižuje nepriaznivé účinky silných vetrov, izolačná zeleň obmedzuje šírenie prachových látok z dopravy do prízemných vrstiev atmosféry a do okolia dopravnej cesty.

Optimalizácia výberu stavebných materiálov
K tomuto opatreniu patrí aj zníženie využívania nepriepustných plôch (napr. priepustný betón, porézny asfalt alebo čiastočne priepustné spevnené povrchy).
Priepustné povrchy spomalia odtok vody a zvýšia možnosť jej akumulácie v území.

Využitie svetlých (odrazivých) povrchov na budovách
Uprednostňovať by sa mali svetlé farby, zároveň treba zabezpečiť tepelnú izoláciu prevádzkových budov, inštaláciu klimatizácií do interiérov a preferenciu pasívnych budov.
Opatrenia znižujú tepelnú priepustnosť obvodového plášťa budov a zvyšujú zadržiavanie tepla v budovách počas vykurovacej sezóny. Inštalácia klimatizačných zariadení zvyšuje pohodu pobytu vo vnútorných priestoroch počas teplých dní.

Zabezpečenie tienenia
Cieľom je zabezpečiť prechodné a trvalé tienenie verejných priestranstiev mobilnými prvkami (prvkami textílií, sieťovinami a pod.) a konštrukčnými stavebnými prvkami alebo vegetáciou (výsadba alejí, krytov parkovacích plôch, vysunutých striech terás prevádzkových budov). Zároveň je potrebné inštalovať klimatizačné zariadenia do vozňov verejnej dopravy.

Tienenie zabezpečuje zníženie priameho slnečného žiarenia na vybrané plochy a následné zníženie teploty vzduchu v horúcich letných dňoch. Inštalácia klimatizačných zariadení zvyšuje pohodu pobytu v prostriedkoch verejnej dopravy a zvyšuje ich atraktivitu.

Inštalácia vodných prvkov
Patria medzi ne fontány, umelé toky či vodné plochy. Treba riešiť aj odvádzanie dažďových vôd do tzv. vsaku (budovanie vsakovacích vegetačných pásov, infiltračných priekop, otvorených zvodov dažďových vôd) a zber dažďových vôd (vybudovaním retenčných nádrží) a ich regulované vypúšťanie.

Opatrenia majú za cieľ zadržiavať vodu v krajine, spomaliť jej odtok a zvýšiť akumulačnú schopnosť územia.

Zabezpečenie dostatočnej prietočnosti priepustov a mostných otvorov
Okrem tejto úlohy je potrebné zabezpečiť aj čistenie odvodňovacích rigolov.
Dostatočná priepustnosť prvkov zabezpečí odvádzanie dažďových vôd v prípadoch intenzívnych zrážok, čím sa eliminuje možnosť zaplavenia dotknutých oblastí.

Sanácia svahov a stabilizácia zemín
Opatrenie zabezpečí vyššiu bezpečnosť premávky zvýšením stability prostredia, čím sa zvýši jeho odolnosť v prípade veternej alebo vodnej erózie alebo extrémnych zrážkových úhrnov.

Príklady rôznych opatrení aplikovateľných v každodennej praxi sú zrejmé aj z obr. 5 až 7.


Obr. 5 Uzatvorenie vstupov do metra v prípade záplav a zabezpečenie vstupu do metra doplnkovým schodom v prípade valiacej sa vody, Kodaň, Dánsko (zdroj: http://climate-adapt.eea.europa.eu/metadata/case-studies/integrating-adaptation-in-the-design-of-the-metro-of-copenhagen)


Obr. 6 Zelený kryt električkovej trate, Bratislava (zdroj: imhd.sk)	Obr. 7 Ochladzovanie priestoru parkovacej plochy zatienením solárnymi panelmi, Texas, USA, 2009 (zdroj: zdnet.com)

Záver

Keďže doprava je jedným z najvýznamnejších odvetví národného hospodárstva, na jej bezpečné a plynulé fungovanie je kľúčová najmä včasná reakcia. Začlenenie rizík klimatickej zmeny do projektovej prípravy si vyžaduje zmenu tradičného prístupu k projektovaniu. Zahŕňa komplexné posúdenie zraniteľnosti a citlivosti projektu v súvislosti s možnými dôsledkami zmeny klímy a zapracovanie vhodných adaptačných opatrení do jeho technického návrhu. Výsledkom je plynulé fungovanie zrealizovaného projektu a zníženie možných rizík.

Why is it important to consider climate change during construction development?

Climate change is one of the greatest environmental challenges of today´s society. Some of its effects may be noticeable already, especially temperatures rise and extremes of weather. Its adverse consequences affect all spheres of human life and all economic sectors including transportation directly or indirectly. Since the impacts of climate change have already been reflected in Slovakia, it is necessary to adapt the upcoming transport infrastructure projects to the changing situation and to take the necessary measures to increase their resistance to possible negative impacts.

Literatúra
1. An EU Strategy on adaptation on climate change (European Commission, 2013).
2. Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2016 (EEA Report, 2017).
3. White paper – Adapting to climate change: Towards a European framework for action (EK, 2009).
4. Adaptation of transport to climate change in Europe (EEA Report, 2014).
5. Dôsledky klimatickej zmeny a možné adaptačné opatrenia v jednotlivých sektoroch – Záverečná správa (EFRA, 2011).
6. Dostupné online: www.milanlapin.estranky.sk (20. 7. 2017).
7. Stratégia adaptácie Slovenskej republiky na nepriaznivé dôsledky zmeny klímy (MŽP SR, 2014).

TEXT: RNDr. Monika Vyskupová, PhD.

Monika Vyskupová pôsobí ako environmentalistka v spoločnosti REMING CONSULT a. s.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby 4/2017.