Hvordan veje kan hjælpe med at afkøle sydende byer

Speciel permeabel betonbelægning kan hjælpe med at reducere den "byvarme-ø-effekt", der får byer til at syde om sommeren, ifølge et Rutgers-ledet team af ingeniører.

Deres undersøgelse vises i Journal of Cleaner Production .

Uigennemtrængeligt fortov lavet af beton eller asfalt dækker mere end 30 procent af de fleste byområder og kan overstige 140 grader Fahrenheit om sommeren. Det opvarmer luften, udgør en sundhedsrisiko for mennesker, og overfladeafstrømning, truer vandlivet.

I byer med 1 million eller flere mennesker, gennemsnitlige lufttemperaturer kan være 1,8 til 5,4 grader Fahrenheit højere end i mindre tæt befolkede områder. Forskellen kan være op til 22 grader om natten. Varmen kan øge spidsbelastningen efter energi om sommeren, omkostninger til aircondition, luftforurening og drivhusgasemissioner, varmerelateret sygdom og dødsfald, og vandforurening, ifølge U.S. Environmental Protection Agency.

Ingeniørteamet hos Rutgers udviklede designs til permeabel beton, der er yderst effektiv til at håndtere varme. Gennemtrængelig belægning indeholder store forbundne porer, lader vandet løbe igennem og reducerer belægningstemperaturen. Vand i porer vil også fordampe, reduktion af belægningens overfladetemperatur. I øvrigt, permeabel betonbelægning gør et bedre job med at reflektere varme end asfaltbelægning.

Undersøgelsen viste, at permeabel betonbelægning afgiver lidt mere varme på solrige dage sammenlignet med konventionel betonbelægning, men 25 til 30 procent mindre varme på dage efter nedbør. Ingeniørerne forbedrede designet af permeabel beton med høj termisk ledningsevne - hvilket betyder, at det kan overføre varme hurtigere til jorden - og yderligere reducere varmeproduktionen med 2,5 procent til 5,2 procent.

"Meget effektiv permeabel betonbelægning kan være en værdifuld, omkostningseffektiv løsning i byer for at afbøde den urbane varmeø-effekt, og samtidig gavne regnvandshåndteringen og forbedre vandkvaliteten, " sagde den tilsvarende forfatter Hao Wang, en lektor i Institut for Civil- og Miljøteknik i School of Engineering ved Rutgers University-New Brunswick. Han er også en tilknyttet forsker ved Center for Avanceret Infrastruktur og Transport.

Inkorporering af industribiprodukter og affald i permeabel beton kan øge dets økonomiske og miljømæssige fordele. I en anden undersøgelse i Journal of Cleaner Production , Wangs team designet permeabel beton med flyveaske og stålslagger for at reducere omkostningerne, energiforbrug og drivhusgasemissioner knyttet til råvarer.

Tidligere har permeabel belægning er blevet brugt som grøn infrastruktur for at reducere regnvandsafstrømning og risiko for oversvømmelser i byområder. I dag, permeabel beton bruges hovedsageligt i let trafikerede områder, såsom fortove, parkeringspladser og rastepladser. Det Rutgers-ledede team undersøger, hvordan man gør permeabel beton stærkere og mere holdbare, så det kan bruges i bymæssige gader.