Kentsel Heat Island Etkisi

Dünyadaki şehirler, gece 12°C olarak bilinen bir fenomen yaşıyor. birincil sürücü doğal, permeable ve ve eğimli yüzeylere sahip, beton ve çatılar gibi zararlı malzemeler.Bu malzemeler güneş radyasyonunu absorbe ediyor ve 12°C (22°F) geceleyin. birincil sürücü doğal ısı etkisini artırıyor.

Yanlışan ve yüzeyler - serin havalar ve serin çatılar olarak adlandırılır - UHI'yı karşı koymak için pasif, maliyet-malzeme stratejisini gözden geçirmek için, kentsel yüzeylerdeki albedo (reflectivity) artırmak, daha az güneş enerjisi absorbe edilir ve çevre hava ısı transferine yol açar.

Albedo ve Cool Surfaces Bilim

Albedo, güneş radyasyonunu yansıtma yeteneğinin ölçülmesidir. 0 (gösterme, mükemmel siyah) 1 (toplam yansıma) Standart asfaltı aydınlatmak için bir albedo vardır 0.05-0.10, yani 90-95, aksine, beyaz veya ışık renkli bir yansıma ısıyı elde edebilir.

Güneş bir yüzeyde geri döndüğünüzde, serin bir beyaz çatı sıcaklığı 0.10C'in altında kalabilir. Tipik bir karanlık çatı veya kaldırım için, yüzey sıcaklıkları 60-0.5C'yi (140 °C) bir yaz öğleden sonra, serin beyaz çatının altında kalmasına göre, yüksek çözünürlükte 10-20 °C'nin altında kalabilir.Bu doğrudan hava kirliliği talebi azaltır. Araştırmalar, serin hava kirliliğinin yaygın olarak kabul edilebilir.

Termal Emittance'ın Rolü

SR kritik olsa da, termal yayılma da önemlidir. Aşırı derecede yansıtıcı ama kötü bir şekilde eşdeğer olan bir yüzey hala ısıyı tutabilir ve Solar Reflectance Index (SRI) ile kullanılan standart bir ölçümde bulunur.

Metalik Pavements ve Surfaces

Yanlı pencereler çeşitli kategorilere girer, her biri farklı avantajları ve ticaret-offs. Seçim bütçeye, trafik yüküne, iklime ve estetik hedeflere bağlıdır.

Yüksek-Albedo Aggregates ve Beton

Işık renkli agregalar (örneğin, limestone, kurtz veya ışık renkli beton) daha yüksek albedo bölgelerinin arttırılması için asfalt veya beton karışımlarında kullanılabilir.Bu malzemeler yüksek hacimli alanlara sahiptir (0.35), ancak beyaz veya hafif renkli agresyonlar ekleyerek daha yüksek maliyetlidir.

Kaplamalar ve Rafers

Renkli kaplamalar, örneğin, Xerox emulsiyonlar, epoxy veya kızılötesi-reflektif (IR-reflektif) boyalar, mevcut asfalt veya beton için uygulanabilir. Bu kaplamalar genellikle titanyum dioksit veya diğer beyaz veya soğuk renkli pigmentler ile pigmente edilebilir.

Chip Seals ve Temel Müşişler

Işık renkli beton mühürleri - taş parçalarının kaplamalara bağlanır - düşük hacimli yollar için ortak, otopark çok ve yanwalks. 0.30-0.50 ve büyüme kanalları.

Cool Roofs

Odak genellikle açıklığa kavuşturulmuş olsa da, serin çatılar tamamlayıcı bir stratejidir. Yanmış çatı membranları (örneğin, beyaz TPO, PVC veya metal, yeni ticari binalar için büyük çatılar) önemli ölçüde bir şekilde bir binanın soğutma yükünü azaltabilir. Mikroclimate ve binadaki genel efekt ile birlikte, Kaliforniya'nın 2.

Yenilikçi Malzemeler: Fotocatalytic and Thermochromic Surfaces

Gelişen teknolojiler, kirleticileri kıran fotocatalytic yüzeyleri içerir (örneğin, ısı ada etkisini azaltmak ve kışın ısıyı azaltmak için daha az yansıtıcı hale gelir.) Bu akıllı yüzeyler hala gelişmededir, ancak kentsel ısının dinamik yönetimi için söz verir.

Nasıl Yanılır Pavements Bina Soğutma Yüklerini azaltır

Bu mekanizma çok yönlüdür. İlk olarak, soğuk hava sıcaklığının yakın çevreli hava sıcaklıklarını azaltır.Komser yüzeyler tarafından çevrili binalar daha düşük açık hava sıcaklıklarını azaltır, kapalı ve açık hava arasındaki sıcaklık farkı azaltır.Bu, bina kabuğunda hassas ısı yükünü azaltır -özellikle pencereler, duvarlar ve çatı ile.

İkincisi, yüzey sıcaklıkları binalara yayılan uzun dalgalı radyasyon azaltmaktadır. 60°C'de standart bir karanlık döşeme, 0.10C'de serin bir açılımdan daha fazla ısıyı gerektirir. Bu radiative ısı transferi, özellikle düşük binalar ve büyük pencereler için büyük bir bileşendir.

Üçüncü olarak, yansıtıcı döşemeler kentsel kanyon etkisini azaltır. Yoğun mahallelerde, uzun binalar arasında sıkışık ısı yerel sıcaklıklar daha da yükseltebilir.

Enerji Bölümü[Dönlendirilmiş tasarruflar iklim ve bina özellikleri ile değişir. $ 0.1-$20 per capita'dan yıllık bir çalışma) Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı tarafından yaygın olarak kullanılan soğuk hava kirliliğinin kullanımını % 1–3 azaltabileceğini tahmin etti.

Vaka Çalışması: Los Angeles Cool Pavement Pilot

Los Angeles, 2017'den beri yoğun pilot programları gerçekleştirdi, üst düzey öğleden sonra caddelerin 50 milden fazla bir kısmını, pilot alanlarda çalışan bir paniğe sahip olan bir paniğe kapıldı. Bina enerji denetimleri doğrudan sokaklardaki kablolara bitişik% 7-10°C daha soğuk olduğunu gösteriyor. Şehir şimdi yüksek çözünürlükte ölçeklendi.

Ek Çevresel ve Sosyal Faydaları

Soğutma yüklerinin ötesinde, reflektif döşemeler ortak bakım sunar:

  • [FONT:0)Redüklenmiş Sera Gaz Emisyonları: [Dönüşük Yakıt Enerjisi, genellikle fosil yakıtlardan daha az elektrik üretimi anlamına gelir. EPA, şehirlerin CO) emisyonlarının yaz aylarında% 5–7 oranında azaltılmasına yardımcı olabileceğini tahmin ediyor.
  • [FONT:0) Geliştirilmiş Hava Kalitesi: [Dönetici: [Dönüşük sıcaklıklar zemin seviyesindeki ozonun oluşumunu yavaşlatır, büyük bir smog bileşeni. az sayıda VOC ve NOx tepkileri daha sağlıklı havalara yol açar.
  • [FONT:0)Enhanced Comfort ve Güvenlik: Soğutma sokakları ya da konfor arttırır ve ısı stresi azaltır. Ayrıca ısı genişletme ve asfalt yumuşatarak döşemelerin ömrünü uzatırlar.
  • [FONT:0]Stormwater Management:[Dönetici:[Dönetici: 1) Permeable reflektif kaldırımlar, infiltoff ve filtreleme kirleticileri ile elveo faydalarını birleştirir.
  • [FONT:0) Increased Nighttime Soğutma: Yüksek çözünürlüklü yüzeyler, güneş ışığından sonra ısıyı hızla hızlandırıyor, gece ısısını geliştiriyor ve UHI'nın kalıcılığını azaltır.

Meydanlar ve düşünceler

Açık avantajlarına rağmen, ölçekdeki yansıtıcı döşemeleri dağıtmak pratik engeller içerir.

İlk Maliyet vs. Life-Cycle Cost

Renkli kaplamalar ve yüksek yatak malzemeleri genellikle geleneksel asfalttan% 10-30 daha pahalıya mal olur. Ancak, yaşam döngüsü maliyetleri analizleri genellikle enerji tasarrufunda faktörleme, bakım (soğuk gecikmeler) azaltılır ve potansiyel sağlık avantajları. Birçok belediye şimdi performans temelli sözleşmeler veya devlet arayışına girer.

Glare

Yüksek derecede yansıtıcı yüzeyler, özellikle düşük yarık güneş koşullarındaki sürücüler ve yayalar için görsel rahatsızlıklara neden olabilir. Modern serin kaldırma formülasyonları matte bitmek ve daha büyük toplam boyutları, yansımaları korurken glare en aza indirmek için. Stratejik yerleştirme - doğrudan glare bölgelerin de çapraz yürüyüş veya pencerelerin yakınından yoksundur.

Durability ve Bakım

Renkli kaplamalar trafik, hava durumu ve lastik aşınma nedeniyle giyebilir. Albedo 5 ila 7 yıl boyunca 0.15-0.20'a kadar uzatılabilir. Düzenli temizlik, yansıtıcı üst kapaklarla mühürleme, veya geri dönüşüm yüzeyleri performans tutabilir.

Urban Heat Island Rebound ve Joules Island Etkisi

Bazı çalışmalar, yüksek derecede yansıtıcı yüzeylerin yayalara (yani “Joules adası”) veya bu yapılar için yüksek soğutma yüklerine yol açan, yoğun kentsel kanyonlarında, yansıma açılarının dikkatli modellemesi gerekli olduğunu ileri sürmektedir. Tasarımlar, yön yansımaları kullanarak yansımaları kullanarak yeşilliği birleştirir.

Çevre Adaleti ve Eşitliği

Heat yükü bile dağıtılmadı. Low- gelirli mahalleler ve renkli topluluklar genellikle en sıcak nüfus kanallarında soğuk dikişlere öncelik vermek için daha sert ve daha çalışkan yüzeylere sahiptir, eski ısı kırılganlığı. Pilot programları bu alanları ilk hedef alan Phoenix gibi şehirler ısı haritalama verilerini kullanıyor.

Uygulama ve Politika Çerçeveleri

Genişleme kabulü destekleyici politikalar, standartlar ve kurallar gerektirir. Birkaç şehir ve devlet harekete geçti.

  • [FONT=0]Cool Pavement Ordinances:[Dönetici: [DÜDÜDÜDÜDÜŞÜN, Chicago ve Washington, D.C., sürdürülebilir planlarında serin bir kaldırım gerekliliklerini içeriyordu. Bazı görev albedo minimumları yeni otopark için çok ve sokaklar için.
  • [FONT=0) Enerji Kodlarını Geliştirmek:[Dönetici:[Dönetici:0) Kaliforniya'nın En yeni binalar için soğuk çatılar ve önsözlü uyumluluk seçenekleri aracılığıyla serin açılımları teşvik etmek.
  • [FONTT:0]Federal Incentives: ABD Inflation Rektörlüğü, yerellerin ısı ada mitigation projeleri için federal hibe kullanmasına izin verir.
  • [FONT:0)Yeşil Bina Sertifikaları: [Dönetici: [Dönetici: 0,4] LEED ve BREEAM ödülü, ısı ada etkisini yansıtıcı yüzeyler, vejetatif gölgeler veya kombinasyon stratejileri aracılığıyla azaltma noktaları.
  • [FONT:0)State Level Heat Action Plans:[Dönetici: Arizona, Nevada ve Florida, ısı dayanıklılık planlarına yansımaktadır.

Bina sahipleri ve geliştiriciler için, serin bir çatı kurmak veya yansıtıcı otopark kurmak, doğrudan enerji faturalarını azaltabilir, rebatlar için uygun ve mülk değerlerini artırır. ROI, azaltım yüklerinde ölçülerek, genellikle 3-7 yıl içinde sıcak iklimlerde geri öder.

Future Yol ve İnovasyon

Araştırma serin temizleme performansını optimize etmeye devam ediyor.Gelişler şunları içerir:

  • [FONT:0) Yüksek Kullanılabilirlik Cool Kaplamaları: Yeni polimer bağlar ve seramik mikrosferler 10+ yıl boyunca albedo koruyan.
  • [FONT:0) Adaptif Yüzeyler:[Dönetici: Termokhromik veya elektrokrobik malzemeler sıcaklık veya sezona dayanan.
  • [FONT:0) Yeşil Altyapı ile Integration:) Yeşil çatılarla yansıtıcı yüzeyleri, yağmur bahçeleri ve sokak ağaçları, sinerjik bir soğutma etkisi her şeyden daha büyük oluşturur.
  • [FONT=0]City-Scale Modeling: ENVI-met ve CitySim gibi araçlar şehir mikrobünleri ve bina enerji kullanımı üzerindeki serin düzeltmelerin etkisini simüle eder ve hedeflemesine izin verir.
  • [FONT:0)Circular Ekonomiler:[Döneticileri kullanarak geri dönüştürülmüş agresyon ve reflektif malzemeler post-consumer atıklarından elde edilen karbon ve maliyetlerden azaltılır.

Gelişen kanıt vücudu, iklime uyarlanabilir kentsel tasarımın temel taşı olarak yansıtıcı döşemeleri destekler. Enerjiye dayanıklı bina zarfları ve yenilenebilir enerji ile entegre edildiğinde, küresel sıcaklıklara dayanabilecek dayanıklı, uygulanabilir şehirler yaratmaya yardımcı olurlar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yanlışan ve yüzeyler, bina soğutma yüklerini azaltmak ve şehir ısı ada etkisini azaltmak için kanıtlanmış, ölçeklenebilir bir teknolojidir.Ayrıca, albedo ve termal yayılmalar için, mimarlar ve bina sahipleri, daha düşük hava sıcaklıklarını kabul ediyorlar ve hava kirliliğini azaltın - bazen maliyet, dayanıklılık ve buzulları gibi sorunlarla karşılaştırıldığında, bu ölçekleri hızla aşacaktır.