道路如何帮助冷却炙热的城市道路如何帮助冷却炙热的城市

为透水混凝土试件。图:王浩/罗格斯大学-新布伦瑞克高分辨率

Media Contact

Todd Bates
848-932-0550

拉特格斯领导的一个工程师团队表示,特殊的透水混凝土路面可以帮助减少“城市热岛效应”,这种效应会导致城市在夏天发出炙热的声音。

他们的研究发表在《清洁生产》杂志上。

由混凝土或沥青制成的不透水路面覆盖了30%以上的城市地区,夏天的温度可以超过140华氏度。它使空气变热,对人类健康构成威胁,并使地表径流威胁到水生生物。

在人口超过100万的城市,平均气温可能比人口密度较低的地区高1.8至5.4华氏度。夜间的温差可达22度。据美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)称,高温会增加夏季能源需求的峰值、空调成本、空气污染和温室气体排放、与高温有关的疾病和死亡,以及水污染。

罗格斯大学的工程团队开发了一种渗透性混凝土的设计,这种混凝土在处理热量方面非常有效。透水路面含有大的连通孔隙,允许水通过,降低路面温度。孔隙中的水分也会蒸发,降低路面温度。此外,透水混凝土路面比沥青路面能更好地反射热量。

研究发现,透水混凝土路面在阳光明媚的日子里比传统的混凝土路面散发的热量略多一些,但在雨后的日子里,散发的热量要少25%到30%。工程师们改进了高导热透水混凝土的设计——这意味着它可以更快地将热量传递到地面——进一步减少了2.5%到5.2%的热量输出。

“高效透水混凝土路面可以是有价值的,具有成本效益的解决方案来缓解城市热岛效应,城市中雨水管理和改善水质,“说通讯作者郝Wang副教授在土木与环境工程系工程学院的罗格斯大学(Rutgers 16不伦瑞克。他也是高级基础设施和交通中心的附属研究员。

将工业副产品和废弃物掺入透水混凝土中,可以提高其经济效益和环境效益。在发表在《清洁生产》杂志上的另一项研究中,王的团队设计了掺有粉煤灰和钢渣的渗透性混凝土,以降低与原材料相关的成本、能源消耗和温室气体排放。

以前,透水路面被用作绿色基础设施,以减少城市地区的雨水径流和洪水风险。今天,透水混凝土主要用于交通较轻的区域,如人行道、停车场和休息区。罗格斯领导的研究小组正在研究如何使透水混凝土更坚固、更耐用,以便在城市街道上使用。

这两项研究的主要作者分别是罗格斯大学前博士后研究员陈佳琪和罗格斯大学博士生陈晓丹。合作作者包括罗格斯大学(Rutgers)的胡萨姆•纳吉姆(Husam Najm)教授和工程研究员约翰•亨肯(John Hencken),以及新泽西州交通运输系和中国中南大学(Central South University)的合作者。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rutgers.edu/how-roads-can-help-cool-sizzling-cities/20190731

http://petbyus.com/11757/