Đường bộ, cầu và đường sắt xây theo tiêu chuẩn thiết kế của thế kỷ 20 đang bị cong vênh hoặc chảy do nắng nóng cực hạn trên toàn cầu.
Trong tháng 7, nhiều mức nhiệt kỷ lục xuất hiện ở miền nam nước Mỹ, miền nam châu Âu, miền trung Trung Quốc và phía đông châu Á. Nắng nóng gây mất điện rải rác ở vài nước và cong vênh đường sá ở bang Utah, Louisiana và Wisconsin. Tại Texas, một đoạn cao tốc liên bang 10 ở Houstan và cao tốc 6 làn ở phía nam thành phố bị nứt vỡ dưới cái nóng hơn 37,8 độ C hồi cuối tháng 6.
Một đoạn đường ở Houston bị cong vênh do nắng nóng. (Ảnh: Cơ quan giao thông Texas)
Do mặt đường hấp thụ nhiệt, đường nhựa sử dụng trên hơn 90% đường bộ ở Mỹ bắt đầu chảy và biến dạng, tạo thành ổ gà và đường gợn, khiến địa hình gồ ghề, tiêu tốn nhiều nhiên liệu, thải nhiều khí và chi phí bảo dưỡng xe cộ cao hơn, theo Imad Al-Qadi, giám đốc Trung tâm giao thông Illinois ở Đại học Illinois tại Urbana-Champaign. Trên đường cao tốc bê tông, những mối nối bằng thép được thiết kế để giúp mặt đường mở rộng, ngăn chặn nứt vỡ nếu con đường trở nên quá nóng.
Đường cong vênh tương đối dễ phát hiện và sửa chữa, nhưng ảnh hưởng của nắng nóng lên nhà cửa, đường ống và cấu trúc điện ít rõ ràng hơn. Nắng nóng cực hạn làm hư mòn nhà cửa theo thời gian, dẫn tới chi phí sửa chữa lớn, theo Elaine Gallagher Adams, kỹ sư kiêm trưởng nhóm giải pháp cơ sở hạ tầng ở công ty tư vấn thiết kế Arcadis.
Keo trám, keo dính và các chất kết dính chứa polymer khác để gắn đường ống, cửa sổ và mối nối kết cấu là vật liệu dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt nhất. Khi nứt vỡ, chúng có thể gây rò rỉ nước. Nhiệt độ mà keo trám polymer phải chịu có thể cao hơn nhiều nhiệt độ không khí. Ví dụ, nếu nhiệt độ ngoài trời là 48,9 độ C, một số bề mặt tòa nhà phơi dưới nắng có thể đạt mức 82,2 độ C. Nhiệt độ của keo trám nhiều khả năng nằm giữa hai mức đó. Nắng nóng cực hạn cũng đe dọa kim loại và vật liệu bê tông sử dụng trong xây dựng.
Ở Phoenix, 3 tuần nhiệt độ trên 43,3 độ C làm giãn tấm thép và dầm sắt dùng trong nhiều dự án xây dựng trong vùng, theo Reymundo Hernandez, đại biểu của liên đoàn thợ xây và thợ thủ công vùng 3. Điều đó khiến công nhân khó đặt dầm vào trong các khối bê tông và tường hơn, kéo theo những vấn đề sau này. "Khi bạn đặt dầm vào bê tông, trời nóng đến mức khiến cấu trúc phình lên và xuất hiện vết nứt trên tường", Hernandez giải thích. Do nắng nóng cực hạn, một số thợ xây phải đổ những xô đá vào bê tông và vữa để vật liệu ổn định hơn. Họ cũng phải lên lịch đổ bê tông vào ban đêm, khi nhiệt độ hạ xuống dưới 35 độ C, theo Matt Gilliland, quản lý rủi ro ở công ty xây dựng Willmeng tại Phoenix.
Các kiến trúc sư cho biết nhà chọc trời bằng kính và thép chiếm đa số ở nhiều đô thị đặc biệt không phù hợp để chống chọi nhiệt độ toàn cầu tăng lên. Chúng thường cách nhiệt kém, đòi hỏi hệ thống làm mát lớn vốn cần nâng cấp khi nhiệt độ ngoài trời gia tăng. Những tòa nhà ốp kính cũng phản chiếu ánh nắng Mặt trời, góp phần vào hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, hiện tượng trong đó nhà cửa, đường sá và bề mặt khác hấp thụ và tái tỏa ra hơi nóng Mặt trời. Thành phố trở thành "ốc đảo" với nhiệt độ cao hơn so với khu vực màu xanh xung quanh.
Để giữ điều hòa nhiệt độ hoạt động trong những sự kiện nắng nóng cực hạn vào tương lai, các nhà nghiên cứu cho biết hệ thống sẽ cần tiết kiệm năng lượng hơn. Nhu cầu điều hòa nhiệt độ mùa hè dự kiến tăng 13% ở Mỹ nếu nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng 2 độ C, theo nhóm nghiên cứu ở Đại học Maryland và Purdue.
Không có cải thiện trong công nghệ làm mát, nhiều hộ gia đình ở Mỹ có thể đối mặt với 14 ngày không có điều hòa nhiệt độ do mất điện trong mùa hè nóng hơn. Trong đợt nắng nóng năm 2021 ở British Columbia, hơn 400 máy biến áp bị hỏng, ảnh hưởng tới chức năng của hệ thống làm mát tại nhà, hộ kinh doanh và viện nghiên cứu ở nhiều nơi trong tỉnh, theo báo cáo của Viện khí hậu Canada, tổ chức nghiên cứu phi lợi nhuận.
Thích nghi với biến đổi khí hậu khiến cơ sở kinh doanh, hạ tầng và chủ sở hữu bất động sản phải đưa ra những lựa chọn khó khăn và tốn kém, theo George Karagiannis, chuyên gia về kỹ thuật và cơ sở hạ tầng ở mạng lưới Resilience First tại London. Một nghiên cứu gần đây cho thấy nắng nóng cực hạn tăng lên ở Anh và châu Âu có thể đẩy chi phí vận hành, bảo trì đường bộ và đường sắt lên 5,4 tỷ USD vào năm 2100, tùy theo mức độ ấm lên của khí quyển.