理解具有弹性的基础设施

抗御力基础设施是指旨在承受、适应和迅速从地震、洪水、飓风、野火等不利事件以及其他自然或人为灾害中恢复的系统。 与可能灾难性失败的传统基础设施不同,抗御力系统的设计是为了最大限度地减少干扰、保持基本功能、保护公共安全、经济稳定和社区福祉。 关键原则包括冗余、稳健、机智和快速恢复。

气候变化导致极端天气事件日益频繁和剧烈,这凸显了对复原力的迫切需要。 根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,仅在2023年,美国就经历了28次不同价值的气候和气候灾害。 没有蓄意的复原力措施,这些事件就会导致长期服务中断、费用高昂的维修和生命损失。 美国土木工程师学会(ASCE)已成为将复原力纳入国家基础设施结构的主要倡导者和技术权威。

ASCE促进基础设施复原力的核心倡议

亚欧中心通过一整套标准、研究、教育和宣传来推动复原力。 它的工作触及基础设施生命周期的每个阶段 — — 从规划和设计到建筑、运营和维护。

基础设施成绩单

2021年,美国国家公共教育部发布了“基础设施报告卡”[,该卡对全美国17类基础设施进行了全面评估。 报告分级了道路、桥梁、饮用水、能源和港口等部门,明确评价了复原力准备情况。 2021年,GPA总体为C级,突出长期投资不足和脆弱性。 报告卡包含针对每一类的具体复原力建议,推动决策者和工程师采用现代设计标准和适应战略。 比如,报告呼吁提升沿海基础设施、加强电网冗余以及纳入绿色风暴水管理。 联邦机构、州和市都广泛引用了该报告,以证明复原力升级和获得资金的合理性。

标准和技术出版物

欧安会制定并维持数十项基于共识的标准,直接增强复原力。

  • ASCE 7——建筑物和其他结构的最低设计载荷和相关标准,这一标准决定了结构必须如何抵御风,地震,洪水,雪等载荷,最近版本包含了更新的危险图和基于性能的设计方法.
  • ASCE 24——洪水阻力设计和建造 本标准规定了在洪水区建设的要求,包括高架,干防洪,湿防洪技术.
  • ASCE/SEI 41——现有建筑物的地震评价和改造,本标准指导工程师评估和升级旧结构,以达到现代地震抗震目标.

这些标准是全国建筑法规的技术支柱,并定期被州和地方司法管辖区采用,《建筑和建筑规范法》还出版了关于沿海复原力、绿色基础设施和运输系统气候适应等专题的实践手册和技术报告。

政策宣传和公共筹资

亚欧委的政府关系团队在联邦、州和地方各级致力于推动将复原力作为优先事项的立法和资金。 一个显著的成就是“亚欧委关键投票”方案,它跟踪立法者对基础设施复原力措施的支持。 亚欧委倡导2021年签署的基础设施投资和就业法(IIJA),该法案为道路、桥梁、宽带、水和能源复原力方案提供了1.2万亿美元。 亚欧委继续推动需要利益成本分析的政策,其中包含复原力、灾前减灾专项资金以及弹性项目的简化许可。

亚欧委还制定了“具有抗御力的基础设施计划 ” , 该框架有助于社区将抗御力纳入长期资本规划。 通过政策声明、白皮书和专家证词,亚欧委影响联邦机构,如交通部、联邦EMA和陆军工程兵队在赠款方案和项目批准中采用抗御力标准。

教育、培训和知识共享

ASCE认识到复原力需要一支熟练的劳动力队伍,因此提供广泛的专业发展。 它的在线学习平台提供诸如气候抗御力设计、风险评估和生命周期成本分析等课程。 年度会议,如ASCE公约,以及生命线地震工程和沿海适应展示前沿研究和案例研究的专门研讨会。

亚欧中心的技术委员会,如适应变化气候委员会和基础设施复原力司,制定了帮助工程师在实践中应用复原力原则的准则和网络研讨会。 学会还出版了[基础设施系统杂志[和自然危害审查,以及传播复原力衡量标准、概率风险模型和灾后恢复研究的同行评审期刊。

欧安会的工作对基础设施项目的影响

亚欧中心的举措在现实世界项目中具有显著影响,这些项目现在将复原力作为核心要求。 比如,随着亚欧中心7-22的通过,沿海建筑法规提高了飓风多发地区高架结构的跳板要求,减少了风暴潮造成的破坏。 在加利福尼亚州,使用亚欧中心地震改造标准设计的桥梁已经经受住了功能损失最小的重大地震。

亚欧委的倡导有助于在亚欧委建立具有抗御力的基础设施和社区[BRIC]方案,为减灾项目提供赠款。 使用亚欧委抗御力框架的社区在获得这些赠款方面有更好的成功。 社会还促进了学术界和工业界之间的伙伴关系,以试验智能基础设施 — — 将传感器嵌入到树皮、水坝和桥梁中,以提供实时结构健康数据,从而能够预测维护和快速反应。

未来方向:新趋势和公平

智能技术和数据分析

亚善中心是将先进技术融入复原力实践的前沿。 社会智能基础设施委员会[探索了“物联网”传感器、数码双胞胎和人工智能如何增强对形势的认识和自动化恢复。 比如,水分配系统的数字双胞胎可以模拟故障情景,识别隔离阀以控制污染或压力损失。 亚善中心发布关键基础设施网络安全指南,确保数字复原力与物理复原力保持同步。

公平和复原力差距

灾害对已经受到老化基础设施和有限资源困扰的得不到充分服务的社区的影响格外严重。 亚欧安会发起了促进公平复原力的倡议,重点是确保低收入邻里和有色人种社区得到充分的保护和投资。 社会多样性、公平和包容委员会[已经将复原力公平标准纳入其政策建议。 亚欧安会倡导考虑社会脆弱性指数的基础设施筹资公式,其教育方案包括社区参与和环境正义模块。

气候适应和去碳化

亚欧会议认识到,复原力与减缓气候是分不开的。 社会气候变化适应 指南帮助工程师设计了减少温室气体排放的基础设施,同时面对未来气候压力。 例如,渗透式铺路既能减少城市热岛效应,又能管理暴雨水。 亚欧会议提倡基于自然的解决方案,如生物海岸线和湿地恢复,作为双重目的的复原力和碳固存措施。 亚欧会议政策声明488明确呼吁将气候变化预测纳入设计生命和风险评估。

结论:欧安会的持久领导

美国土木工程师学会继续是美国改革其规划、建设和管理基础设施的动力。 通过严格的标准、说服性倡导以及对教育和公平的承诺,美国建筑工程学会为工程师和决策者提供了应对日益严重的环境和社会压力的工具。 随着美国开始进行几十年来最大的基础设施投资,美国建筑工程学会的领导确保了复原力不是事后思考,而是一项基本的设计原则。 通过促进创新、合作和长期思维,美国建筑工程学会帮助建设了一个社区即使在不确定的情况下也能繁荣的未来。