Ingeniører finder måde at evaluere grønne tage på

Grøn infrastruktur er et attraktivt koncept, men der er bekymring omkring dets effektivitet. Forskere ved University of Illinois i Urbana-Champaign bruger en matematisk teknik, der traditionelt bruges i jordskælvsteknik til at bestemme, hvor godt grøn infrastruktur fungerer, og til at kommunikere med byplanlæggere, politikere og udviklere.

Grønne tage er flade, bevoksede overflader på toppen af ​​bygninger, der er designet til at opfange og tilbageholde regnvand og filtrere alt, der frigives tilbage til miljøet.

"Retentionen hjælper med at lette den belastning, som store mængder regn påfører kommunale kloaksystemer, og filtrering hjælper med at fjerne eventuelle forurenende stoffer, der findes i regnvandet, " sagde Reshmina William, en civil- og miljøingeniørstuderende, der gennemførte undersøgelsen sammen med professor i civil- og miljøingeniør Ashlynn Stillwell.

En løsning, der er god for miljøet til at afbøde regnvandsafstrømning, kan virke som en ligegyldig løsning, men en fælles bekymring vedrørende grønne tage er variationen i deres ydeevne. En udfordring er at finde ud af, hvor godt de bygninger, der holder dem oppe, vil reagere på den øgede og meget varierende vægt mellem våde og tørre forhold. En anden udfordring er at bestemme, hvor godt de tilbageholder og behandler vand givet storme af forskellig intensitet, varighed og hyppighed, sagde William.

Mens hun studerede pålidelighedsanalyse på et af hendes kurser, William kom op med ideen om at bruge et tilsyneladende ikke-relateret matematisk koncept kaldet skrøbelighedskurver til at konfrontere dette problem.

"Jordskælvsteknik har et lignende problem, fordi det er svært at forudsige, hvad et jordskælv vil gøre ved en bygning, " sagde William. "Grøn infrastruktur har meget mere variation, men det er det, der gør skrøbelighedskurver ideelle til at fange og definere den slags dynamik, der er involveret."

William og Stillwell valgte at studere grønne tage frem for andre former for grøn infrastruktur af en meget simpel grund:Der var en på campus udstyret med den nødvendige instrumentering til at måle jordens fugtighed, nedbørsmængde, temperatur, luftfugtighed og mange andre variabler, der er tilsluttet deres skrøbelighedskurvemodel.

"Dette er en unik situation, fordi de fleste grønne tage ikke har overvågningsudstyr, så det er svært for videnskabsmænd at studere, hvad der foregår, " sagde Stillwell. "Vi er meget heldige i den henseende."

William sagde, at det primære mål med denne forskning er at lette kommunikationen mellem forskere, politiske beslutningstagere, udviklere og den brede offentlighed om den økonomiske risiko og miljømæssige fordele ved at påtage sig en sådan udgift.

"En af de største barrierer for accepten af ​​grønne infrastrukturer er opfattelsen af ​​finansiel risiko, " sagde William. "Folk vil gerne vide, om fordelen ved et grønt tag vil retfærdiggøre omkostningerne, men den risiko mindskes ved at vide, hvornår en installation vil være mest effektiv, og det er her, vores model kommer ind."

Resultaterne af deres model og risikoanalyse, som optræder i Journal of Sustainable Water in the Built Environment , give et øjebliksbillede af grøn infrastrukturs ydeevne for dette særlige grønne tag. Resultaterne fra en enkelt model giver ikke en ensartet tilgang til evaluering af grøn infrastruktur, og William og Stillwell sagde, at det er en af ​​styrkerne ved deres teknik. Tilpasningsevne på tværs af forskellige teknologier og miljøer er afgørende for enhver grøn infrastrukturanalyse.