Table of Contents
התפתחות בנייה חנייה
מגרשי חניה, לעתים קרובות להתעלם בתכנון תשתיות, מייצגים חלק משמעותי של הסביבה הבנויה באזורים עירוניים ופרוברים.ברחבי ארה"ב, ההערכה היא כי מגרשי חניה מכסים כ-5% מכלל שטח הקרקע בערים רבות, עם כמה הערכות הצבת האזור המסולל הכולל ביותר מ 1 מיליארד רגל מרובע הוסיף מדי שנה.
מגרש החניה המודרני אינו רק אזור אחזקה עבור כלי רכב.זה מערכת ממונדסת שצריכה לנהל מים, להרהר או לספוג אנרגיה סולארית, לעמוד בעומסים כבדים ממכוניות חירום ומשאיות אספקה, ולשלב עם נופים מסביב. באופן סימולטני, בעלי נכסים וסוכנויות עירוניות להתמודד עם לחץ גובר על עלויות מחזור חיים נמוכות יותר, להרוויח הסמכה קיימות (למשל, חסימת רגל, Envision), וציות קפדניות על כך הן מכוונות לתקנות חישוביות, תוך כדי שיפור משקל מבטיחות, תוך כדי שיפור רב של החידושים.
חומרים מסורתיים ומגבלותיהם
אספלט ו בטון לאמנה נשארים בשימוש נרחב בשל זמינותם, שיטות בנייה מוכרות, וביצועים צפויים בתנאים סטנדרטיים.עם זאת, המגבלות שלהם הפכו בולטות יותר כמו קיצוניות אקלים מעצימות ותקנות סביבתיות.
Asphalt (Hot-Mix Asphalt)
Asphalt הוא ריצוף גמיש המורכב מאבן מחוספסת (אבן דחוסה, קברל, חול) הקשורה לכבלים זעירים מנפט-מעורקים (מכוסה) הוא זול יחסית להתקין וניתן לפתוח לתנועה בתוך שעות.עם זאת, החיים האופייניים שלו במגבלה של 15 עד 25 שנים לפני שחזור גדול או שיקום נדרש.
Concrete (Portland Cement Concrete)
Concrete הוא ריצוף קשיח המציע יכולת מבנית גבוהה יותר ועמידות עם חיי שירות טיפוסיים של 25-40 שנים באפליקציות חניה.זה משקף יותר אור שמש (albedo של 30–50% בהתאם צבע מצטבר וסיום) ומתנגד לדליפות נפט טוב יותר מאשר Asaltsiph. עם זאת, בטון יש גם עלות חומר משותפת (לעתים קרובות 30-60% יותר מאשר Asph) ודורש יותר זמן פנוי לפני פתיחת פחמן דלפקה הוא פחמן דו-חמצני הוא מקור לא מספיק ל-8%.
שני החומרים מציגים אתגרים לניהול מים סוערים. asphalt ו בטון לא מייצרים כמויות גדולות של רצף נושאים (hydrocarbons, מתכות כבדות, משקעים) לתוך נתיבי מים, והם מונעים מקרקע לטעון מחדש, להחמיר את הצפה והזריקת שחיקה באזורים מפותחים.
חומרים חדשניים לשיפור יכולת ה-GPS ו-Sustainability
דור חדש של חומרים ושינויים חומריים מתייחס לחסרונות של סלולים מסורתיים.החידושים האלה נופלים לקטגוריות אחדות: אלה שמשפרים חוסן מבני, אלה אשר מפחיתים את ההשפעה הסביבתית באמצעות תוכן ממוחזר או נחיתות, ואלה שמשלבים פונקציות פעילות אקטיבית כמו דור אנרגיה או השמדה עצמית.
מערכות צנרת
סלולים ניתנים למדידה נועדו לאפשר מים לחדור דרך פני השטח לתוך מיטת אבן בסיסית, שבו הוא מאוחסן באופן זמני, מסונן, ובסופו של דבר מחדור לתוך הקרקע או משוחרר באמצעות underdrains. טכנולוגיה זו מפחיתה נפח מתפתל על ידי 50-90% בהשוואה לסוללה לא מזיקה, מסיר עד 80% של מוצקים ומכות כבדות באמצעות סינון, ולהפחית את רמות מים קיימות:
- (FLT:0) נוקאאוט מוחלט: ההרחבה: A אינטגרטיבית עם קנסות מופחתים (sand) יצירת 15–30% שטח ריק.It משיגה חוזקות דחוסות של 2,500-4,500 psi, מספיק עבור מכונית ותנועה קלה.comless אך יש להציב עם slump מבוקר ומדיאה בזהירות כדי למנוע קליטה של ריקם אופיינית כל קיבולת.
- (FLT:0) אפיפיורי אספלט: 1FLT:1 , תערובת פתוחה עם 15-20% אוויר ריקות.החבר הוא לעתים קרובות פולימר-מתונים כדי לשפר עמידות.זה יכול להיות מותקן עם ציוד כמופט סטנדרטי. כי הוא גמיש, הוא מכיל התנחלויות קטנות יותר מאשר בטון כבד.
- (FLT:0) שילוב של קונסולת ה-Purete Fabersrov:FLT) 1 יחידות Precast עם פערים צרים מלאים במגבלה חד-משמעית.הם מציעים גמישות עיצובית גבוהה ביותר, קל לתקן על ידי החלפת סללים בודדים, ויכולים לתמוך בעומסים כבדים יותר אם בסיס בטון עבה משמש.הם פופולריים במיוחד בחניון מסחרי שבו אסתטיקה וגישה לשימושים חשובים.
ריצוף ניתן גם להפחית את אפקט האי החום העירוני על ידי שמירה על לחות כי מתאמת ומקרר את פני השטח.מחקרים על ידי FLT:0US Environmental Protection Agency EvolutionFLT:1 מראה כי סולמות ניתן ל 10-20 מעלות צלזיוס קריר יותר מאשר כפיל מסורתי במהלך אחר הצהריים קיץ.
תוכן משוחרר ו- Alternative Binders
באמצעות חומרי פסולת בחיתוך מפחיתה את הביקוש של אגרג'ים בתולה וחומרים מכווצים, מסיטים חומרים מקרקעות, ולעתים קרובות מורידים את החידושים של פחמן מפתח.
- (FLT:0) קרא אספלט פנדל (RAPrea): עד 50% RAP ניתן לשלב לתוך שילובים חדשים של אספלט ללא אובדן ביצועים משמעותי כאשר מעובד כראוי.זה מקטין את טביעת הרגל של פחמן של אספראלט על ידי 15-25% ותחתית עלות מחזור חיים של 10-20%.
- (FLT:0) ממחזר אגגורגייט (RCAOVA): 1FLT:1 מבניינים נהרסו יכול להחליף 30–100% של צבירת קורקטה בטון חדש. RCA יש מעט יותר ספיגה מים עשוי לדרוש מלט נוסף או אדמיקסים, אבל הוא משיג כוח הולם עבור מגרשי חניה רבים ומפחית את פליטת הקרקע.
- (FLT:0) פסולת פלסטראלית ב-Asphalt:cioFLT:1 , Polyethylene (שקיות פלסטיק, בקבוקים) ופולימרים אחרים יכולים להיות משולבים לתוך אספלט כדי לשפר את ההתנגדות ואת הגמישות. כמה פרויקטים טייסים בארה"ב ובאירופה הוכיחו כי הוספת 1–2% מפלסטיק על ידי משקל של דליל גדלות חיים על ידי 50% תוך החלפת תכונות פוליפולימריות חלקית חייב להיות מבוקרת כדי למנוע בידוד.
- (FLT:0Ground Tireגומי (GTR)-Modified Asphalt:BuildFLT:1 Crumb גומי מצמיגים (5-20% על ידי משקל של כור) משפר את ההתנגדות הפצח ומפחית רעש הכביש. GTR Asphalt שימש במשך עשרות שנים, אך ההתקדמות האחרונה מאפשרת טמפרטורות עיבוד נמוכות יותר, צמצום פליטות.
- (FLT:0)Fly Ash ו- Slag Cement:ראה חומר מלטי נוסף (SCMs) כמו זבוב אפר (תוצר פחם) וקרקע גרף חומרי נפץ מורחבים (תעשיית פלדה לפיצר) יכול להחליף 20–50% של פורטלנד בדלק קונקרטי, חיתוך דרמטית של פחמן דו2 ושיפור התנגדות ל- sulfatesulf-ASR דורש כעת כמה פשיעה מינימלית עבור CM.
חומרים פולימר-Modified Materials
כונני אספלט מסורתיים הופכים לחפוף בטמפרטורות נמוכות ורך בטמפרטורות גבוהות.פולימרים כגון styrene-butadiene-styrene (SBS) ופוליאתילן מתמזגים לתוך הכבל כדי להרחיב את הציון ביצועים.
- התנגדות גבוהה יותר לריצה ב-140 מעלות צלזיוס ומעל.
- שיפור הפחתת הטמפרטורות הנמוכות פצח התנגדות ל-30°F.
- עדיף להתכווץ, להפחית פסים לחות.
- חיי עייפות מוגברים 2-3 פעמים.
כמו כן, חיזוק סיבים (polypropylene, סיבי פלדה, או סיבי זכוכית) הוסיף בטון 0.0% נפח להפחית באופן משמעותי את סדקים הצטמצמים פלסטיק ומשפר את ההתנגדות השפעה.זה מועיל במיוחד עבור צמתים רבים חניה ואזורי טעינה שבו מתח מרוכז מתחים מסתובבים.
אפשרויות ל-Sustainability-Driven Materials
בחירה חומרית לקיימות כוללת הערכה מחזור חיים הוליסטית (LCA) בהתחשב במיצוי, ייצור, תחבורה, התקנה, תחזוקה, וסיום החיים. מדדי מפתח כוללים אנרגיה ממותנת, פוטנציאל התחממות גלובלית (GWP), צריכת מים ו רעילות.
CoolPups for Heat Island Mitigation
פני השטח האפלים של האמנה סופגים קרינה סולארית, העלאת טמפרטורות מרשימות.קלוריות קוליות משתמשים על פני פני השטח של אלבדו גבוה או בטכנולוגיות רפלקטיביות-enhancing.
- צ'יפ חותמות עם צ'יפס בצבע בהיר (למשל, אבן גיר, quartz).
- משטח לבן-טופים של מעליות בטון או ציפויים מלטיים דקים.
- מעכבי אטולאים סולריים שיכולים להגדיל את albedo מ 0.05 עד 0.30-0.
המועצה לדירוג הגג של FLT:0 (Cool Rating Council) פיתחה סטנדרטים למדידת רפלקציה סולרית ופלט תרמי חלים גם על ריצוף.מחקרים מראים כי ריצוף מגניב להפחית את הטמפרטורות על פני השטח ב 10-25 °F, צמצום השימוש באנרגיה במבנים הסמוכים וצמצום היווצרות האוזון.
נמוך-Carbon Binders
ייצור מלט פורטלנד הוא פחמן-אינסטנסיבי בשל ההיקף של אבן גיר.ל מלט חלופי כגון סידן sulfoaluminate (CSA) מלט, מלטים גיאו-פומר, ומלטים המבוססים על מגנזיום יכולים להפחית פליטות CO2 על ידי 50–90%, עם זאת, רבים עדיין לא מיוצרים באופן נרחב עבור יישומים רבים חניה בשל עלות גבוהה יותר ומוגבלות.
אינטגרציה של תשתיות ירוקות
שילוב סלולים ⁇ עם אלמנטים מוגזמים מגביר את היתרונות של קיימות. bioswales, גינות גשם, ו תעלות עץ יכול לקבל מעל גדות משטחים חד-משמעיים, טיפול יותר מים גשם ולספק בית גידול. קרקעות סטרקטיטורי תחת סלולר (למשל, סילבה תאים) לאפשר שורשים עץ לגדול תוך תמיכה עומסי תנועה.
שיפור יכולת באמצעות הנדסה
מעבר לקיימות, חידושים חומריים מרחיבים גם את חיי השירות, ומפחיתים את הצורך בתיקוןים ובחליפים של משאבים.
הרתעה עצמית
באופן טבעי סדקים תחת לחץ רבילי.טכנולוגיות של השמדה עצמית משלבות חיידקים כי מזהמים סידן פחמן למלא סדקים, או מטביעים סוכנים ריפוי פולימריים מגיבים על סדק.בהרבה חניה, אשר חשופים למים ומלחים דהיים, שמירה עצמית יכולה למנוע נזק נוסף להאריך את החיים ב 2-4 פעמים, בעוד עדיין מתעורר ממעבדה ועד בקנה מידה מסחרי, ניתן להגדיל את התוצאות מבטיחות של 15 -2%, אך ניתן להמשיך להפחית את התחזוקה גבוהה יותר מאשר 15.
High-Performance Concrete (HPC)
HPC משיגה נקודות דחיסות מעל 6,000 psi (vs. טיפוסי 3,000-4,000 psi) ויחסי אספקת מים נמוכים יותר באמצעות מקטין מים, סיליקה פום, ואופטימיזציה של דירוג מצטבר.הוא מציע עמידות עלבון גבוה, חדירות נמוכה יותר, ועמידות עמידה קפואה גבוהה יותר.זה חשוב במיוחד עבור הרבה חנייה באקלים קר שבו מלח הוא חמור.
Ultra-High Performance Concrete (UHPC)
UHPC משתמשת יחס נמוך מאוד של צריכת מים, סיבים גבוהים, ומגזרים קנס לייצר נקודות דחיסות מעל 22,000 psi ודוכסיות יוצאת דופן.למרות יקר, זה יכול לשמש בעצימות דק (2-4 אינץ ') עבור resuring מבנים מעוכבים מבניים חסונות חניה, צמצום עומס מת להאריך חיים על ידי 40 שנים עם תחזוקה מינימלית.
« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « פרדוקס פרדוקס פרדוקס פרדוקס טוף אור עם טוף אור עם» עם גומי ופולימרים»
שילוב GTR ופולימרים יוצר קושרים המתנגדים הן לריצה והן לפצח בו זמנית. Open-graded חיכוך קורס (OGFC) עם כורב פולימר בעל אופי ממונע גם משפר התנגדות מלוטשת וגם להפחית את התזות-and-spray, שיפור הבטיחות תוך מתן כמה נחיתות.
מגמות עתידיות בחומרי לוט
העשור הבא יביא חומרים חכמים יותר, אינטראקטיביים יותר.
השמש פרפורמות
מודולים פוטו-וולטאיים משובצים במשטחי זכוכית או פולימרים עמידים יכולים לייצר חשמל תוך תמיכה בעומסי רכב. מתקני טייס באירופה ובארה"ב הפגינו את הדור של אנרגיה מתחדשת לתאורה, טעינה EV, וההזנה ברשתית אתגרים כוללים עלות גבוהה (10-15 לוואט לעומת 2–3 דולר לגג השמש), יעילות נמוכה יותר עקב נפיחות חלקית, ולבוש מצמיגים.
פיתוי עצמי: Induction Heating
שילוב סיבי פלדה לתוך bitumen מאפשר micro-cracks להיות לרפא על ידי חימום אינדוקציה (באמצעות יחידת חימום נייד) הסיבים לנהל חום, לרכך את הכבל המקומי עבור הסדקים כדי לאטום.טכניקה זו הוכחו במסלולי בדיקה אירופיים, להאריך את חיי המדרכה עד 30–40%.
אפשרויות ל-IoT Smart Faements
חיישנים משובצים במהלך הבנייה יכולים לפקח על טמפרטורה, לחות, לחץ, וצמיחה סדק בזמן אמת.הנתונים האלה מאפשרים תחזוקה חיזויית, אופטימיזציה של תזמון של תיקונים ומניעת תקלות פתאומיות.FLT:0 תוכנית ה-Cred Highway Administration של כל יום ספירות Counts, 1 הוא מימון ניסויים של סולמות חכמות על כבישים מהירים; יישומים חניה צפויים לעקוב.
שיקולים כלכליים ו- Life-Cycle Cost Analysis
חומרים חדשניים לעתים קרובות לשאת עלות גבוהה יותר, אבל ניתוח כלכלי מחזור חיים באופן קבוע מצדיק את ההשקעה.לדוגמה, ריצוף בטון חד פעמי מותקן במגרש החניה של מדינת וושינגטון עלות 2.50 דולר רגל רבוע יותר מאשר אספלט קונבנציונלי, אבל מעל 30 שנים, העלות הכוללת (כולל תחזוקה, דמי סערות מים נמנעים, ומרווחי חילוף נוספים) הייתה נמוכה יותר מ 10% עירוניים רבים כיום דורשים עבור מגרשי חשמל גדולים יותר מאשר CM, אבל גם כן, לא צריך רק מדמי אבטחה ראשונית פחות מ חסכונית מים.
נהגים ונהגים סביבתיים
תקנות המים הפדרליות והמדינות תחת חוק המים הנקי יותר דורשות התפתחויות חדשות לטיפול בריצה מחניון באתר.ה- NPDES Construction General Permit, הטמעת אמצעי בקרה וחילוץ של רשויות עירוניות רבות דורשות כיום סולמות חד-משמעיות או מים גשם קציר עבור חניה הרבה יותר מ-1 דונם.האימוץ של תמחור פחמן ומטרות בנייה של אפס דוחף ממריצים לעבר חומרים ממריצים עתידיים.
מסקנה
בחירת חומרי מגרש חניה כבר לא בחירה בינארית בין אספלט קונבנציונלי ו בטון. תיק עשיר של אפשרויות חדשניות - סלולים אפשריים, תערובת תוכן ממוחזר, כוויות פולימריות, מכווצים מתוחכמים, משטחים מגניבים ועצמיים, ושילוב תשתיות ירוק - מתחרים משופרים יותר עמידים לצד טביעת רגל סביבתית מופחתת. בעוד כמה טכנולוגיות עדיין מגרות, רחבות יותר, מדגימות את יכולתן על ידי פיתוח חכם, וחדשני אבטחה, וחדשני אבטחה, וחדשני אבטחה, וחדשני אבטחה חכמים יותר, וטכנולוגיות חכמות, וטכנולוגיות חכמות, יכולות לפתח יותר ויותר, וטכנולוגיות אבטחה, וטכנולוגיות אבטחה, וחדשניות, יכולות לפתח יותר ויותר, יותר ויותר, וטכנולוגיות חכמות יותר ויותר, וטכנולוגיות חכמות יותר ויותר, יותר ויותר, יותר ויותר, וטכנולוגיות חכמות, יכולות לפתח יותר ויותר יציבות גבוהה יותר ויותר, וטכנולוגיות אבטחה, וטכנולוגיות אבטחה, וטכנולוגיות אבטחה, יכולות לפתח יותר ויותר, וטכנולוגיות חכמות יותר ויותר, וטכנולוגיות חכמות, וטכנולוגיות חכמות יותר ויותר יציבות סביבתיות יותר ויותר, וטכנולוגיות חכמות, יכולות להיות מסוגלות יותר ויותר, וטכנולוגיות חכמות, וטכנולוגיות חכמות יותר ויותר, וטכנולוגיות חכמות יותר ויותר, וחדשניות, כדי לשפר יותר ויותר יציבות, וטכנולוגיות