当热浪来袭时,人们开始寻找任何可能降低温度的东西。一个解决方案就在我们的脚下:人行道。
想想你在深色路面或沥青上行走时鞋子的鞋底有多热。一条热门街不只是热触摸 - 它也会提高周围的空气温度。
研究表明,建筑较轻,更反光的道路有潜力将气温降低2.5华氏度以上在这个过程中,美国城市的热浪频率降低了41%。但是反光表面的使用必须有策略——错误的放置会使附近的建筑升温而不是降温。
作为研究人员在麻省理工学院的混凝土可持续发展中竞彩足球app怎么下载心在美国,我们一直在对这些表面建模,并确定适当的平衡,以降低热量,帮助城市减少温室气体排放。下面是反光路面的工作原理以及城市需要考虑的问题。
为什么表面会升温
根据吸收或反射的辐射量,所有表面都可以影响城市的空气温度。
在城市地区,大约40%的土地铺成了并且那个路面吸收太阳辐射。路面质量中的吸收热量逐渐释放,升温周围环境。这可以加剧城市热群岛并加剧了热浪的影响。这也是为什么城市经常数度比附近的乡村和绿树成荫的郊区更受欢迎。
路面上的反射材料可以防止热量的积聚,并通过将太阳辐射反射回大气层顶部来帮助抵消气候变化。白色屋顶可以有同样的效果。
为了估计路面的反射率,我们使用一种叫做反照率的测量方法。Albedo.指光线被一个表面反射的比例。一个表面的反照率越低,它吸收的光就越多,因此,它吸收的热量也就越多。
在洛杉矶,该市一直在试验一种更冷的沥青涂层,在使用涂层的地方地面本身更冷,但在离地面几英尺的地方,温度上升。
通常,地表颜色越深,反照率越低。传统的沥青路面的反照率只有大约0.05-0.1,这意味着它们只能反射接收到的光线的5%到10%,而吸收的光线多达95%。
当路面使用更明亮的添加剂、反光集料、反光表面涂层或混凝土等较轻的路面材料时,反照率可以增加两倍,将更多的辐射送回太空。
尽管反光路面的好处在全国400万英里的道路上不尽相同,但总的来说,它们是巨大的。麻省理工学院(MIT)的CSHub模型估计,增加美国所有道路的路面反照率,可以减少用于冷却的能源消耗,并减少相当于400万辆汽车一年的温室气体排放。如果材料是本地采购的,比如浅色粘结剂或集料、碎石、砾石或其他混凝土中的硬质材料,这些道路也可以节省资金。
位置很重要
但并不是所有的铺面都是理想的凉爽道路。在城市内部,甚至在城市社区内部,好处是不同的。
当明亮的路面将辐射反射到建筑物上时,也就是所谓的“入射辐射”,它们可以在夏天给附近的建筑物供暖,实际上增加了空调的需求。这就是为什么注意位置很重要。
想想波士顿和凤凰城的区别.
波士顿密集的市中心狭窄的街道上有高大的建筑物,在一天中的大部分时间里,光线都无法直接照射到人行道上。反光路面既不会有多大帮助,也不会造成多大伤害。但波士顿畅通无阻的高速公路和郊区将会从将大部分入射阳光反射到大气顶部中获得净效益。通过模型,我们发现,将城市道路的传统反照率加倍,可以将夏季最高温度降低1至2.7华氏度。
凤凰甚至可以减少其夏季温度 - 甚至更加夏天的温度 - 只有2.5到3.6 f - 但它的市中心的某些部分的影响很复杂。在几个低矮的稀疏的市中心社区,我们发现反射路面可以提高对建筑物的入射辐射增加的降温需求。
在洛杉矶,这座城市一直在尝试冷却涂层在沥青上,研究人员发现了另一个需要考虑的影响。当这种涂层被用于人们行走的地方时,地面本身的温度要低11华氏度,但在离地面几英尺的地方,由于太阳光线的反射,温度会上升。结果表明这种涂层可能比人行道或操场更好。
如果使用得当,这是一种优雅的解决方案
城市需要考虑所有这些影响。
反光路面是一种优雅的解决方案,可以改变我们每天使用的减少城市变暖的东西。全生命周期的道路排放,包括它们使用的材料,必须在。但随着城市考虑对抗气候变化影响的方法,我们认为战略性优化的路面是一种智能选择,可以使城市核心更居住。
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