Chcete chladnejšie mestá? Pomôcť s tým vám môže jedna jediná vec na cestách

(Pom669/iStock/Getty Image)

Keď zasiahnu vlny horúčav, ľudia začnú hľadať čokoľvek, čo by mohlo znížiť teplotu. Jedno riešenie je priamo pod našimi nohami: dlažba.

Zamyslite sa nad tým, aké horúce môžu byť podrážky vašich topánok, keď kráčate po tmavom chodníku alebo asfalte. Horúca ulica je nielen horúca na dotyk, ale zvyšuje aj teplotu okolitého vzduchu.

Výskum ukazuje, že budovanie svetlejších a reflexnejších ciest má potenciál nižšie teploty vzduchu o viac ako 2,5 stupňa Fahrenheita (1,4 C) a v tomto procese znížiť frekvenciu vĺn horúčav o 41 percent v mestách USA.



Reflexné povrchy sa však musia používať strategicky – nesprávne umiestnenie môže v skutočnosti zohrievať okolité budovy namiesto ochladzovania.

Ako výskumníkov v MIT Concrete Sustainability Hub , modelujeme tieto povrchy a určujeme správnu rovnováhu na znižovanie tepla a pomáhame mestám znižovať emisie skleníkových plynov. Tu je návod, ako funguje reflexná dlažba a na čo musia mestá myslieť.

Prečo sa povrchy zahrievajú

Všetky povrchy, v závislosti od množstva žiarenia, ktoré absorbujú alebo odrážajú, môžu ovplyvniť teplotu vzduchu v mestách.

V mestských oblastiach, asi 40 percent pozemku je spevnených a táto dlažba pohlcuje slnečné žiarenie. Absorbované teplo v hmote vozovky sa postupne uvoľňuje a ohrieva okolité prostredie.

To sa môže zhoršiť mestské tepelné ostrovy a zhoršiť účinky vĺn horúčav. Je to jeden z dôvodov, prečo sú mestá pravidelne a o pár stupňov teplejšie v lete ako blízke vidiecke oblasti a zelené predmestia.

Reflexné materiály na chodníku môžu zabrániť hromadeniu tepla a pomáhajú pôsobiť proti zmena podnebia odrazom slnečného žiarenia späť do hornej časti atmosféry. Biele strechy môže mať rovnaký účinok.

Na odhad odrazivosti chodníka používame mieru nazývanú albedo. Albedo označuje podiel svetla odrazeného od povrchu. Čím je albedo povrchu nižšie, tým viac svetla absorbuje a následne tým viac tepla zachytáva.

Typicky, čím je povrch tmavší, tým je albedo nižšie. Bežné chodníky, ako je asfalt, majú nízke albedo okolo 0,05-0,1, čo znamená, že odrážajú iba 5 až 10 percent svetla, ktoré prijímajú, a absorbujú až 95 percent.

Keď chodníky namiesto toho používajú jasnejšie prísady, reflexné agregáty, povrchové nátery odrážajúce svetlo alebo ľahšie dlažobné materiály, ako je betón, môžu strojnásobiť albedo a poslať viac žiarenia späť do vesmíru.

Aj keď sa výhody reflexných chodníkov môžu líšiť naprieč 4 miliónmi míľ ciest v krajine, celkovo sú obrovské.

Model MIT CSHub odhadol, že zvýšenie albeda vozovky na všetkých cestách v USA by mohlo znížiť spotrebu energie na chladenie a znížiť emisie skleníkových plynov ekvivalentné 4 milióny áut najazdených za jeden rok .

A keď sú materiály z miestnych zdrojov, ako sú svetlé spojivá alebo kamenivo, drvený kameň, štrk alebo iné tvrdé materiály v betóne, tieto cesty môžu tiež ušetriť peniaze.

Na polohe záleží

Ale nie všetky spevnené plochy sú ideálne pre chladné cesty. V rámci miest a dokonca aj v rámci mestských štvrtí sa výhody líšia.

Keď svetlejšie chodníky odrážajú žiarenie na budovy – nazývané dopadajúce žiarenie – môžu v lete zohrievať okolité budovy, čím sa v skutočnosti zvyšuje dopyt po klimatizácii. Preto je dôležité venovať pozornosť umiestneniu.

Zvážte rozdiely medzi Bostonom a Phoenixom .

Husté centrum Bostonu s úzkymi uličkami má vysoké budovy, ktoré väčšinu hodín dňa bránia priamemu dopadu svetla na chodník. Reflexná dlažba tam veľmi nepomôže ani neuškodí.

Bostonské diaľnice bez prekážok a jeho predmestia by však videli čistý úžitok z odrazu veľkej časti prichádzajúceho slnečného svetla do hornej časti atmosféry. Pomocou modelov sme zistili, že zdvojnásobenie tradičného albeda mestských ciest by mohlo znížiť najvyššie letné teploty o 1 až 2,7 F (0,3 až 1,7 C).

Phoenix by mohol svoje letné teploty znížiť ešte viac – o 2,5 až 3,6 F (1,4 až 2,1 °C) – ale účinky v niektorých častiach jeho centra sú komplikované. V niekoľkých nízkych, riedkych mestských štvrtiach sme zistili, že reflexná dlažba by mohla zvýšiť dopyt po chladení v dôsledku zvýšeného žiarenia dopadajúceho na budovy.

In Los Angeles, kde mesto experimentovalo s chladnejším náterom nad asfaltom výskumníci zistili ďalší efekt, ktorý treba zvážiť. Keď sa náter použil v oblastiach, kde ľudia chodia, samotná zem bola až o 6,1 C chladnejšia, ale pár stôp nad zemou teplota stúpala, keď sa odrážali slnečné lúče.

Výsledky naznačujú takéto nátery môžu byť lepšie na cesty ako na chodníky alebo ihriská.

Elegantné riešenie, ak sa používa opatrne

Mestá budú musieť zvážiť všetky tieto vplyvy.

Reflexné dlažby sú elegantným riešením, ktoré dokáže premeniť niečo, čo používame každý deň na zníženie otepľovania miest.

Plný emisie počas životného cyklu ciest, vrátane materiály v nich použité Ale keďže mestá zvažujú spôsoby, ako bojovať proti účinkom zmeny klímy, veríme, že strategická optimalizácia chodníkov je inteligentnou možnosťou, ktorá môže urobiť mestské jadrá obývateľnejšími.

Hessam AzariJafari , postdoktorand v inžinierstve, Massachusettský Inštitút Technológie a Randolph E. Kirchain , spoluriaditeľ, MIT Concrete Sustainability Hub, Massachusettský Inštitút Technológie

Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.