当英国、西班牙和美国大片地区应对破纪录的高温时，现在是时候停止将高温和热浪视为暂时的不便了。随着气候变暖，热浪变得更长、更频繁、更致命，最糟糕的情况下导致数千人死亡。随着人们被警告在没有冷却系统的房屋中是不安全的，或者火车轨道会弯曲，电力和供水系统将会受到损害，我们需要检查我们的基础设施——我们为提供关键服务（如交通、能源、水和进入冷却空间的机会）而构建的系统——为应对这些新情况做好了多好的准备。大量涌现的证据表明，它们并没有做好准备，而且我们在大规模改造基础设施的能力远远落后于气候变化的速度。失败是不可避免的，我们需要更聪明地为失败做好准备。
随着极端环境的恶化，我们必须面对现实，我们的基础设施是为过去不再存在的条件而设计的。面对未来气候的巨大不确定性，我们如何通过工程设计走出困境？在过去一个世纪里，我们设计基础设施的方式能否在未来保持我们的灯火通明、房屋凉爽和自来水畅通？设计师和工程师有意设计基础设施以承受来自水、寒冷、风、火和热的压力。但是，给定的系统应该能够承受多大的压力？作为一个社会，我们通常明确了我们愿意接受的环境危害风险。当您听到百年一遇的事件时，工程师的设计是针对该事件每年发生 1% 的概率，而不是十年一遇的事件发生 10% 的概率。设计超出此最低标准可能会贵得多，但目前大多数气候风险标准仍然基于过去气候条件的历史数据，这些数据似乎越来越过时。
基础设施的故障可能采取多种不同的形式。很容易将基础设施故障设想为灾难性的破坏，例如，道路被洪水冲毁或社区被野火夷为平地。虽然为灾难性故障做好计划并减轻其影响很重要，但高温可能会产生一系列更为微妙的影响。总的来说，随着温度升高，基础设施故障也会增加。道路出现车辙和裂缝；电力线会下垂，如果与树木接触，则有短路和火灾的风险；建筑物难以保持冷空气；水管可靠性下降；并且随着对空调的需求激增，能源生产被推向极限，在极端夏季高温期间，当家庭最需要电力时，会引发轮流停电。许多小故障迅速滚雪球般变成新的更大的故障。虽然任何一项资产的故障——一段弯曲的铁路，或一条爆裂的自来水管道——都是可控的，但气候变化加剧的城市和州范围内的故障超出了我们能够处理的范围。
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我们尚不清楚我们将如何、何时——甚至是否——减少全球温室气体排放。那么，当我们不确定气候的未来时，我们如何通过工程设计走出更炎热的日子、更长的热浪、更大更强大的风暴以及大自然将向我们投掷的任何东西？将这种不确定性与可用于翻新、重新设计和更换现有基础设施的有限资源，以及围绕气候的持续政治角力相结合，意味着失败是不可避免的。我们需要为失败的基础设施的管理进行设计。几个世纪以来，基础设施设计一直专注于故障安全思维，也就是说，我们针对特定的极端环境进行设计，如果超出预期，则会发生故障，其后果（例如，死亡、经济中断）被归类为“天灾”。随着气候灾害强度和持续时间的增加，故障将变得过于频繁和严重，以至于无法忽视。
所以，让我们在设计时考虑到失败。这样做，我们将开辟新的设计机会，使基础设施能够在优雅地失败的同时减轻死亡和经济中断。安全失败设计是在社区、环境和基础设施能力之间取得平衡，以实现优雅的失败。我们已经看到了安全失败系统的成功。在荷兰，“河流空间”项目决定不建造和维护昂贵的堤坝来阻止河流洪水，而是将土地归还给河流，接受并规划未来的洪水。农民被允许在易发生洪水的土地上种植，并获得作物补偿，这比建造新堤坝便宜得多。我们可以将这些经验教训应用于热浪。与其尝试用空调改造所有建筑物，不如关注一些战略性的社区中心，为更多人提供一个凉爽的去处，而不会给电力供应带来压力。我们可以规划微电网作为关键服务的备用电源。我们如何为炎热设计我们的社区也很重要：密度可以降低白天的高温，在低层社区，我们可以种植和维护本地树木。
除了安全失败思维之外，以下是应对气候变化日益恶化的基础设施设计方法
适应和减缓。我们不要创造一个加速和日益不确定的移动目标。我们有机会在适应关键服务的同时减少温室气体排放。如果必须增加空调的使用，那么让我们确保使用可再生能源和高效技术来实现。如果我们要改造道路以应对高温和其他危害，那么让我们确保为自动驾驶和电动汽车这样做，减少停车位并部署能够抵御危害的电动汽车充电桩。
为未来的气候武装资产。如果我们正在为今天的高温设计和改造基础设施，那么当系统上线时，它们就已经过时了。相反，必须更新规范和法规，以考虑气候变化及其不确定性。包括专业协会和公共机构在内的管理机构应提供关于如何在深度不确定性下做出设计决策的指导。例如，美国土木工程师学会最近发布了一本手册，用于应对气候变化的设计。但要认识到，资源限制和时间限制了武装作为单一策略。
优先投资于最脆弱和最关键的系统。即使对气候变化完全接受，并且有采取行动和拯救受基础设施中断威胁的生命的动力，我们也根本无法足够快地更换或升级所有基础设施。我们需要有针对性的投资，不仅要优先考虑最脆弱的资产，还要优先考虑最关键的资产。两条不同的道路可能同样容易受到高温的影响，但如果其中一条是进入城市的主要道路，或者是通往消防站或医院的道路，那么它应该优先进行改进。
为缓解高温而设计。任何为了更好地承受高温而改造基础设施的决定，也必须努力帮助减少城市环境中的炎热程度。基础设施设计常常受到不考虑不断变化的环境的复杂性的传统性能目标的驱动。今天的气候变化现实需要新的性能目标，使基础设施不仅能够减少不断恶化的环境条件，更重要的是，让所有人及其环境都有机会蓬勃发展。
基础设施是我们社会与环境之间的中介，我们如何选择设计和使用其服务会影响人类及其居住地。长期以来，我们一直认为基础设施以根植于过去时代的的设计和目标运行是可以接受的，这使社区面临风险，因为我们所居住的气候正在进入未知领域。不仅是时候进行干预了，我们根本别无选择，只能进行干预。当我们引导基础设施朝着新的方向发展时，我们必须确保我们建立的新目标能够使人类、自然环境和经济在我们受气候影响的未来中蓬勃发展。
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