Chcesz chłodniejsze miasta? Robienie tego na drogach może w tym pomóc

Kiedy uderzają fale upałów, ludzie zaczynają szukać czegoś, co może obniżyć temperaturę. Jedno rozwiązanie jest pod naszymi stopami: chodnik.

Pomyśl o tym, jak gorące są podeszwy Twoich butów podczas chodzenia po ciemnym chodniku lub asfalcie. Gorąca ulica jest nie tylko gorąca w dotyku, ale także podnosi temperaturę otaczającego powietrza.

Badania pokazują, że budowanie dróg, które są jaśniejsze i bardziej odblaskowe, może sprawić, że tak się stanie Obniżenie temperatury powietrza o ponad 2,5 stopnia Fahrenheita (1,4°C) i tym samym zmniejszył częstotliwość fal upałów o 41 procent w miastach USA.

Ale powierzchnie odblaskowe muszą być używane strategicznie – niewłaściwe umieszczenie może faktycznie ogrzewać pobliskie budynki, a nie chłodzić.

Jak na przykład badacze W Massachusetts Institute of Technology Centrum zrównoważonego rozwoju betonuModelujemy te powierzchnie i znajdujemy odpowiednią równowagę, aby zmniejszyć ciepło i pomóc miastom zmniejszyć emisje gazów cieplarnianych. Oto, jak działa nawierzchnia odblaskowa i o czym muszą myśleć miasta.

Dlaczego powierzchnie się nagrzewają?

Wszystkie powierzchnie, w zależności od tego, ile promieniowania pochłaniają lub odbijają, mogą wpływać na temperaturę powietrza w miastach.

na terenach miejskich, Około 40 procent ziemi jest utwardzoneTa nawierzchnia pochłania promieniowanie słoneczne. Ciepło zaabsorbowane w kostce jest stopniowo uwalniane, co powoduje wzrost temperatury otoczenia.

To może się pogorszyć miejskie wyspy ciepła Nasilają się skutki fal upałów. To jeden z powodów, dla których miasta są kilka stopni cieplej W lecie sąsiednia wieś i zielone przedmieścia.

Materiały odblaskowe nawierzchni mogą zapobiegać gromadzeniu się ciepła i pomagać mu przeciwdziałać Zmiana klimatu Odbijając promieniowanie słoneczne w górę atmosfery. białe powierzchnie Może mieć ten sam efekt.

Aby oszacować odbicie nawierzchni, używamy miary zwanej albedo. Albedo Odnosi się do procentu światła odbitego od powierzchni. Im niższa biel powierzchni, tym więcej światła pochłania, a tym samym więcej ciepła zatrzymuje.

Zwykle im ciemniejsza powierzchnia, tym niższe albedo. Konwencjonalne nawierzchnie, takie jak asfalt, mają niskie albedo około 0,05-0,1, co oznacza, że ​​odbijają tylko od 5 do 10 procent światła, które otrzymują, a pochłaniają do 95 procent.

Kiedy zamiast tego w nawierzchniach stosuje się jaśniejsze dodatki, kruszywa odbijające światło, odblaskowe powłoki powierzchniowe lub lżejsze materiały nawierzchniowe, takie jak beton, mogą one potroić swoją biel, wysyłając więcej promieniowania w przestrzeń.

Chociaż korzyści z odblaskowych chodników mogą się różnić na 4 milionach kilometrów dróg w kraju, ogólnie są one ogromne.

Model MIT CSHub oszacował, że wzrost bieli nawierzchni na wszystkich drogach w USA może zmniejszyć zużycie energii do chłodzenia i zmniejszyć emisje gazów cieplarnianych o równoważny 4 miliony samochodów, którymi jeździ przez rok.

A gdy materiały są pozyskiwane z lokalnych źródeł, takich jak jasne spoiwa, gruz, tłuczeń kamienny, żwir lub inne twarde materiały w betonie, te metody mogą również zaoszczędzić pieniądze.

lokalizacja jest ważna

Ale nie wszystkie utwardzone powierzchnie są idealne na zimne drogi. Korzyści różnią się w obrębie miast, a nawet dzielnic miejskich.

Kiedy jaśniejsze chodniki odbijają promieniowanie na budynki – zwane promieniowaniem padającym – mogą latem nagrzewać pobliskie budynki, w rzeczywistości zwiększając zapotrzebowanie na klimatyzację. Dlatego ważne jest, aby zwracać uwagę na stronę.

pamiętać Różnice między Bostonem a Phoenix.

W gęstym, wąskim mieście w centrum Bostonu znajdują się wysokie budynki, które uniemożliwiają dopływ światła do chodnika przez większość dnia. Odblaskowy chodnik nie pomoże ani nie zaszkodzi w tym miejscu.

Ale pozbawione barier autostrady Bostonu i jego przedmieść odniosą korzyści netto z odbijania dużej części nadchodzącego światła słonecznego z powrotem do górnych warstw atmosfery. Korzystając z modeli, stwierdziliśmy, że podwojenie tradycyjnej bieli dróg miejskich może obniżyć maksymalne temperatury latem o 0,3 do 1,7 C.

Phoenix może znacznie obniżyć temperatury latem – od 1,4 do 2,1 C – ale skutki w niektórych częściach śródmieścia są złożone. W kilku nisko położonych, rozproszonych dzielnicach śródmiejskich odkryliśmy, że odblaskowe nawierzchnie mogą zwiększać zapotrzebowanie na chłodzenie z powodu zwiększonego promieniowania padającego na budynki.

w Los Angeles, gdzie miasto testowało chłodniejszą farbę Na asfalcie naukowcy odkryli inny efekt do rozważenia. Kiedy farba była używana w miejscach, gdzie ludzie chodzili, sama ziemia była o 11 stopni Fahrenheita (6,1 stopnia Celsjusza) chłodniejsza, ale zaledwie kilka stóp nad ziemią temperatura wzrosła, gdy odbijało się słońce.

Wyniki wskazują Te powłoki mogą być lepsze dla dróg niż chodników czy placów zabaw.

Eleganckie rozwiązanie, jeśli jest używane ostrożnie

Miasta będą musiały wziąć pod uwagę wszystkie te wpływy.

Odblaskowe chodniki to stylowe rozwiązanie, które może zmienić coś, z czego korzystamy na co dzień, aby zmniejszyć ocieplenie miasta.

pełny emisje w cyklu życia sposobów, w tym Materiały użyte w, Należy wziąć pod uwagę. Jednak w miarę jak miasta badają sposoby walki ze skutkami zmian klimatycznych, uważamy, że strategiczna poprawa nawierzchni to mądra opcja, która może sprawić, że rdzenie miejskie staną się bardziej przyjazne.

Hossam Ezri DżafariAsystent doktora habilitowanego w zakresie inżynierii, Instytut Technologii w Massachusetts A Randolph E KirschenWspółdyrektor, Centrum Betonowego Zrównoważonego Rozwoju MIT, Instytut Technologii w Massachusetts

Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa Na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.