Отражающие тротуары: Уникальная стратегия укладки тротуаров для борьбы с изменением климата

Тротуары являются одной из самых распространенных поверхностей городской инфраструктуры. Хотя тротуары считались вредными для борьбы с изменением климата и городскими островами тепла (UHI), эволюция отражающих тротуаров изменит это представление навсегда.

Применение отражающих покрытий, также известных как «холодные» покрытия, может помочь предотвратить экстремальные тепловые явления, подобные тем, что произошли в Калифорнии, в результате которых только в 2020 году возникло более 9 279 лесных пожаров на площади 4 359 517 акров. Такие инциденты могут представлять серьезную угрозу для жизни и имущества, повторяясь в течение многих лет и приводя к долгосрочным последствиям.

Отражающее покрытие — это стратегия укладки, которая позволяет большему количеству солнечного света отражаться от его поверхности и меньшему — поглощаться его массой. Этот метод уже используется в Лос-Анджелесе путем применения светоотражающих покрытий или материалов более ярких цветов в смесях для дорожного покрытия. Было установлено, что за 20 лет эта практика позволила снизить количество тепловых волн почти на 40%.

Это позволяет тротуарам снижать городскую температуру, когда окружающая температура ниже, чем температура поверхности тротуара. Отражающие тротуары не только изменяют температуру воздуха, но и влияют на изменение климата, отражая свет в ограждающие конструкции зданий, что изменяет потребности в отоплении и охлаждении и связанные с этим выбросы парниковых газов (ПГ) в окружающих районах.

Работа светоотражающего покрытияImage Courtesy: MDPI

Кроме того, они способны направлять в небо большее количество солнечного излучения, тем самым изменяя энергетический баланс планеты. Результирующий процесс, называемый радиационным форсированием, создает эффект охлаждения, который может помочь компенсировать изменение климата.

Необходимость в отражающих тротуарах

Темные тротуары, как и обычные темные крыши, поглощают около 80-95% солнечного света, что делает их чрезвычайно горячими на солнце. Это усугубляет состояние UHIs, нагревая местный воздух и способствуя глобальному потеплению, излучая тепло в атмосферу.

Солнцеотражающие тротуары поддерживают значительно более низкую температуру, чем традиционные тротуары. Отражающие свойства тротуаров могут быть усилены за счет использования отражающего заполнителя, отражающего поверхностного покрытия, отражающего или прозрачного связующего.

Технология, лежащая в основе светоотражающих покрытий

Отражающие покрытия могут быть изготовлены из традиционных материалов, таких как цементобетон. Новый цементобетон имеет коэффициент отражения солнечного света (SR) 30-50%, в то время как для асфальтобетонных покрытий предлагаются новые покрытия холодного цвета, способные отражать около 50% солнечного света. Другой способ заключается в использовании прозрачного связующего вещества, которое разводит высокоотражающие (светлоокрашенные) заполнители.

Солнечная отражательная способность дорожного покрытия может меняться со временем и в процессе эксплуатации, как и у всех материалов, подвергающихся воздействию атмосферы. Цементобетонное покрытие имеет тенденцию темнеть от шин и жирных пятен. Однако асфальтобетон светлеет с возрастом, поскольку асфальтовое связующее окисляется и обнажает большее количество заполнителя в результате износа.

Борьба с изменением климата

Эффективность светоотражающих покрытий в борьбе с последствиями изменения климата зависит от ряда факторов, одним из которых является географический контекст. Местные климатические условия, такие как облачность, температура в реальном времени и относительная влажность, играют значительную роль в интенсивности радиационного воздействия, а также в изменении спроса на энергию в зданиях (BED) в результате нагрева и охлаждения.

Нанесение светоотражающего покрытия
Нанесение светоотражающего покрытия
Нанесение отражающего покрытия
Image Courtesy: Международная дорожная федерация

Планировка района в городских районах, например, плотность застройки и соотношение сторон каньона (отношение высоты здания к ширине прилегающего тротуара), может изменить эффект BED отражающих тротуаров.

Характеристики здания, такие как система изоляции, технология отопления и охлаждения и соотношение площади поверхности к объему, также могут влиять на интенсивность изменения BED. Кроме того, устойчивость и эффективность местной сети также играют значительную роль.

Помимо отражательной способности поверхности, дополнительные воздействия совокупных выбросов жизненного цикла дорожного покрытия включают строительство и ремонт дорожных покрытий, дополнительное потребление топлива транспортными средствами из-за свойств дорожного покрытия, а также захоронение или переработку отходов в конце срока службы. Подобно отражательной способности дорожного покрытия, эти воздействия также могут различаться в зависимости от контекста.

Например, эффект BED тротуаров в городских кварталах более очевиден из-за большого количества многоквартирных домов, чьи потребности в энергии изменяются благодаря отражательной способности поверхности тротуаров. Поскольку эти тротуары также обслуживают относительно небольшой объем движения, вклад их отражательной способности в общее воздействие жизненного цикла также более заметен.

Однако для автомагистралей со значительно более интенсивным движением структурные свойства и шероховатость поверхности дорожного покрытия приводят к более значительным выбросам в течение всего жизненного цикла этого покрытия за счет влияния на расход топлива транспортными средствами. Поэтому при выборе экологически предпочтительного варианта необходимо учитывать все элементы жизненного цикла.

Преимущества светоотражающих дорожных покрытий

1. Отражающие покрытия снижают температуру наружного воздуха, позволяя кондиционерам работать с меньшими затратами энергии. Такие тротуары также помогают экономить электроэнергию, снижая потребность в электрическом освещении улиц в ночное время.

2. Отражающие тротуары охлаждают воздух, что позволяет замедлить образование смога, уменьшить количество заболеваний, связанных с жарой, и поддерживать комфортную температуру на улице.

3. Тротуары светлых тонов лучше отражают свет уличных фонарей и фар автомобилей в ночное время, улучшая видимость для водителей.

4. Отражающие покрытия снижают температуру поверхности, что приводит к охлаждению ливневых вод и уменьшает ущерб, наносимый местным водосборным бассейнам.

5. Отражающие покрытия снижают тепло, поглощаемое поверхностью Земли, что может временно компенсировать потепление, вызванное парниковыми газами.

Часто задаваемые вопросы

Что такое отражающие дорожные покрытия?

Отражающее покрытие — это стратегия укладки, позволяющая отражать больше солнечного света от поверхности и меньше поглощать его массой. Солнцеотражающие тротуары поддерживают значительно более низкую температуру, чем традиционные тротуары.

Как создаются светоотражающие тротуары?

Светоотражающие покрытия могут быть изготовлены из традиционных материалов для укладки, таких как цементобетон. Другой способ — использование прозрачного связующего вещества, которое разводит высокоотражающий заполнитель.

В чем заключается концепция отражающих тротуаров?

Позволяя отражать от своей поверхности больше солнечного света, отражающие тротуары снижают городскую температуру, когда окружающая температура ниже, чем температура поверхности тротуара.

Бетонное покрытие с непрерывным армированием — характеристики, конструкция и сравнение

Типы оснований для строительства тротуаров

Бетонные тротуары для парковки автомобилей — особенности и конструкция

Читайте далее:
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Центрсельстрой