Park Lörtül ve Sürdürülebilirlik için Yenilikçilikler

Parkın Evrimi LİSANS

Birçok park, genellikle altyapı planlamasında göz ardı edilir, kentsel ve banliyö alanlarında inşa edilen ortamın önemli bir bölümünü temsil eder. Amerika Birleşik Devletleri'nde, birçok şehirde toplam arazi alanının yaklaşık% 5'i park eden tahminler ile, toplam kaldırılmış alanı 1 milyardan fazla karelik bir şekilde yerleştirmek, bu yüzeylerin tekrarlanması gereken trafik yükleri, sıcaklık aşırılıkları, dondurucu döngüleri, UV radyasyonu, kimyasal dökmeleri (ya da, benzin, buzulları) ve fırtına su tükenen yönetim zorluklarının temel materyallerinin her iki katına çıktığı tahmin edilmektedir.

Modern otopark çok daha uzun sürmez, sadece araç sahipleri ve belediye kurumları, daha düşük yaşam döngüsü maliyetlerine yönelik baskıyı artırmak, su, yansıtmak veya güneş enerjisi almak zorunda olan bir sistemdir ve acil araçlardan ve teslimat kamyonlarından ağır yüklere ve manzaraları çevreleyen yeniliklerle entegre edilir.Bu makale, park eden birçok tasarımla yeniden şekillendirir, ekolojik ayak izi küçülterek büyümenin nasıl artırıldığına odaklanır.

Geleneksel Malzemeler ve Sınırları

Konvansiyonel asfalt ve beton, mevcut inşaat yöntemlerinden ve standart koşullar altında öngörülebilir performanslarından dolayı yaygın olarak kullanılıyor. Ancak, sınırlamaları iklim aşırılık ve çevresel düzenlemeler daha da belirgin hale geldi.

Asfalt (Hot-Mix Asfalt)

Asfalt, büyük yeniden başlatma veya yeniden inşa edilmesinden önce toplam 15 ila 25 yıl arasında esnek bir kaldırımdır.Ortak başarısızlık modları, soğuk iklimlerde ısınması ve saat içinde trafik için yüksek ısıtılması nedeniyle% 15 ila 25 yıl öncesine kadar tipik bir hizmet ömrüne sahiptir.

Beton (Portland Çimento Beton)

Beton, yüksek yapısal kapasite ve dayanıklılık sunan katı bir kaldırımdır. 25 ila 40 yıl boyunca park uygulamaları ile daha fazla güneş ışığı yansıtıyor (toplayıcı renk ve bitişe bağlı olarak 30-50%) ve petrol kirliliğinin% 8'ine karşı daha iyi karşı direnç gösterir. ancak betonun yüksek bir başlangıç malzemesi maliyetine sahiptir (genellikle 30 ila 40 yıldan fazla bir süre boyunca) ve trafiğe açılmadan önce daha fazla tedavi gerektirir.

Her iki malzeme de fırtına su yönetimi zorluklarını sunuyor. Impervious asfalt ve beton, kirleticileri (hidrkarbonlar, ağır metaller, sediler) su yolları içine taşımakta olan büyük miktardaki düşüş yaratıyor ve gelişmiş alanlarda su ve su kirliliğini önliyorlar.

Geliştirilmiş Durability ve Sürdürülebilirlik için Yenilikçi Malzemeler

Yeni bir malzeme ve malzeme modifikasyonu geleneksel kaldırımların eksikliklerini ele alır: yapısal dayanıklılığı artırmak, çevresel etkiyi geri dönüşüm yoluyla veya permeability aracılığıyla azaltmak ve aktif işlevleri enerji nesli veya öz-öğrenme gibi entegre edenler.

Permeable Pavement Systems

Permeable kaldırımlar, yüzeyden altta yatan bir taş yatağına kadar suların ve ağır metallerin filtrasyon yoluyla temizlenmesine izin vermek için tasarlanmıştır ve en sonunda toprak veya deşarjlara inervious,% 50-% 90 oranında azaltır ve sübvansiyonel olarak yüklenebilir.

• [FONT:0)Pervious Concrete:[Dönemli bir beton:[Dönemli beton:[Dönemli)) Çimentolı bir karışıma, 15–30% boşluk oluşturmak için yüksek vakumlu bir zeminde 2500 psi, araba ve ışık kamyon trafiği için yeterli.
• [FONT:0)Porous Asfalt: Açık derece yüksek çözünürlükte 15-20 hava boşlukları ile açık bir asfalt karışımı vardır. Binder genellikle standart asfalt ekipmanları ile kurulur.
• [FONT:0) Permeable Beton Pavers: Güvenilir bir arsa ile dolu dar boşluklarla dolu yüksek tasarım esnekliği sunarlar, bireysel temizleyicileri yerine getirmek kolay ve özellikle de kalın beton üssü kullanılmışsa daha ağır yükler destekleyebilirler.

Permeable pavements ayrıca yaz öğleden sonraları boyunca geleneksel asfalttan 10-20°F soğutucusu elde ederek kentsel ısı ada etkisini de azaltır.T:0)US Çevre Koruma Ajansı)

Geri dönüşüme dayanıklı İçerik ve Alternatif Binders

Şöfkedeki atık malzemeleri, virgin agresyon ve biner malzemeler için talep azaltır, toprak doldurmalarından gelen malzemeler ve genellikle karbonu alt eder. Anahtar yenilikler şunları içerir:

• [FONT:0)Reclaimed Asfalt Pavement (RAP): ) 50% RAP, uygun işlandığında önemli performans kaybı olmadan yeni asfalt karışımlarına dahil edilebilir.Bu, sıcak-mix asfaltın karbon ayak izinini 15-25% ve daha düşük yaşam döngüsü maliyetinin% 10-20 oranında azaltmaktadır.
• [FONT:0)Recycled Concrete Aggregate (RCA):[DÜT:1) Yıkılmış beton, yıkılmış yapılardan 30–% 100 oranında yeni betonda toplanabilir. RCA biraz daha yüksek su absorpsiyonuna sahiptir ve ek çimento veya admixerler gerektirir, ancak park için yeterli güç elde eder ve arazi tasarrufu sağlar.
• TANITIM:0) ABD ve Avrupa'daki Atmosfer Atıkları: [Dönetici torbaları, şişeler) ve diğer polimerler, yarılama direnci ve esnekliği geliştirmek için asfalt binder ile karıştırılabilir. ABD ve Avrupa'daki birkaç pilot proje, binder ağırlığı ile% 1-2 plastik ekinlerin yorgunluk hayatını %50 oranında artırdığını gösterdi.
• [FONT:0)Ground Tire Kauçuk (GTR)-Modified Asfalt: [DDÜT:1) Sert lastik, çekme lastikleri (5-20% binder) yükselterek çatlak direncini arttırır ve yol gürültüyü azaltır GTR asfaltı yıllarca daha düşük işleme sıcaklıklarını azaltır, emisyonları azaltır.
• [FONT:0)Fly Ash ve Slag Çimento: Tamamlayıcı çimentolu malzemeler (SCMs) uç ash (a kömür yanması) ve zemin tozlu patlama-furnace slag (a çelik endüstrisi tarafından betonda, dramatik bir şekilde CO2 emisyonlarının% 20-50'sini azaltıp, sulfate saldırı ve ASR'ye karşı direnç geliştirmek. Bazı yetkiler şimdi kamu yakma projeleri için minimum SCM içeriği gerektirir.

Polimer-Modified Materials

Geleneksel asfalt bağlayıcıları düşük sıcaklıklarda ve yüksek sıcaklıklarda yumuşak hale gelir.SMAS -styrene (SBS) ve polietilen yapıştırıcı, performans puanına kadar binder ile karıştırılır.

• 1.40F ve yukarıdan aşağıya doğru durmaya daha yüksek direnç.
• Düşük sıcaklık direncine -30°F'ye kadar yükseltildim.
• Toplayıcıya daha iyi adhesion, molden şerit kesmeyi azaltın.
• 2-3 kez artan yorgunluk hayatı.

Benzer şekilde, fiber takviye (polipropylene, çelik fiberler veya cam elyaflar) betona 0.1-1.0% hacmi önemli ölçüde plastik söndürücü çatlakları azaltır ve etki direnci artırır. Bu özellikle de park eden çok fazla kesişim ve yükleme bölgeleri için faydalıdır.

Sürdürülebilirlik-Driven Material Choices

Sürdürülebilirlik için malzeme seçimi, ekstraksiyon, üretim, ulaşım, yükleme ve bakım ve son yaşam için bütünsel bir yaşam döngüsü değerlendirme içerir. Anahtar metrikler, somut enerji, küresel ısınma potansiyeli (GWP), su tüketimi ve toksisite içerir.

Heat Island için Cool Pavements

Konvansiyonel karanlık yüzeyler güneş radyasyonunu absorbe eder, çevre sıcaklıklarını yükseltir. Cool, daha yüksek albedo yüzeyleri veya yansıtıcı teknolojiler içerir: Seçenekler şunları içerir:

• Chip, ışık renkli agresyonlarla mühürler (örneğin, limestone, kurtz).
• Beyaz beton aşırı uçları veya ince çimento kaplamaları.
• 0.05'ten 0.30-0.40'a kadar albedo'yu arttırabilecek güneşten gelen asfalt mühürleyicileri.

[FONT=0]Cool Roof Rating Council[[DÜT:1) güneş yansımalarını ve ısı yayılımını ölçmek için standartlar geliştirdi. Araştırmalar, yüzey sıcaklıklarını 10-25°F'ye kadar azalttığını gösteriyor ve ozon formasyonunu azaltır.

Low-Carbon Binders

Portland çimento üretimi, karbon kaynaklı çimentoların karbon kaynaklı emisyonlar nedeniyle, daha yüksek maliyet ve sınırlı deneyim nedeniyle birçok otopark için yaygın olarak üretilmemektedir.

Yeşil Altyapı Entegrasyonu

Göz ardışık elementlerle göz ardı edilebilir yapılar sürdürülebilirlik yararlarını artırır. Bioswales, yağmur bahçeleri ve ağaç siperleri, yüksek akıştan inebilir yüzeylerden geçebiliyor, daha fazla yağmur suyu tedavi ediyor ve yeşil bina sertifikasyon programları altında.

Malzemelerin Mühendisliki İçin Durability improvements Through Materials Engineering

Sürdürülebilirlik ötesinde, maddi yenilikler de hizmet ömrünü uzatıyor, kaynak yoğun onarımlar ve yedekler için gerekli olanı azaltıyor.

Kendi kendini kınayan Beton

Beton doğal olarak çatlakları stres altında kırıyor. Kendi kendine özgü teknolojiler, 2-4 kez daha fazla hasar ve yaşamı garanti altına alan bakterileri içeriyor.Ancak, permeability'ye tepki veren polimersel şifa ajanların hala düşük kalmasına neden oluyor.

Yüksek hacimli beton (HPC)

HPC, 6.000 psi (vs. tipik 3.000-4.000 psi) üzerinde sıkıştırıcı güçlü güçlü güçlü güçlü yönleri elde eder ve tuzlu ölçeklendirmenin şiddetli olduğu soğuk iklimlerde park etmek için özellikle değerlidir.

Ultra-High Performance Concrete (UHPC)

UHPC, yüksek derecede güçsüz fiberler için çok düşük su azaltıcı oranları kullanır ve en az bakım ile 40 yıl boyunca baskıcı güçlü yükler üretmek için iyi bir araya gelir.

Kauçuk ve polimerlerle birlikte sert bir şekilde asfalt

GTR ve polimerleri birleştirmek, hem rutting hem de çatlakları aynı anda bastırmak için bir binder yaratır. Açık derece zayıftır (OGFC) polimer destekli binder ile aşırı yükleme ve üşüyü-ve-spray, bazı geçirgenlik sağlarken güvenlik sağlar.

Park Lörtüldeki Future Trendleri

Sonraki on yıl daha akıllı, daha interaktif yüzeyli malzemeler getirecektir.

Solar Pavements

Sert cam veya polimer yüzeylerde gömülü fotovoltaik modüller, araç yüklerini destekleyen elektrik üretebilir ve ABD aydınlatma, EV şarj ve şebeke beslemesi için yenilenebilir enerji üretimi gösterdi.Mevcut zorluklar yüksek maliyetle (10-15 $) yüksek maliyetle (suçta güneş için) yüksek maliyetle ekonomik olarak uygulanabilir. - $ 2-3, kısmi gölgeleme nedeniyle, lastiklerden daha düşük verimlilik ve lastik üretiminden aşınmaya devam edebilir.

Iyitme Isıtmalı Iyitli - Healing Asfalt by Induction Isıtma

Çelik elyaflar biraz daha metalize etmek, mikro-kahkahalar indüksiyon ısıtma tarafından iyileştirilebilir ( mobil ısıtma ünitesine girmek) Fiberler ısı yapar, çatlaklar için yerel olarak çöpe yumuşatır. Bu teknik, Avrupa test parçalarında gösterilmiştir,% 30-40 oranında uzatılabilir.

IoT-Enabled Smart Pavements

İnşaat sırasında gömülü sensörler sıcaklık, nem, stres ve çatlaklar gerçek zamanlı olarak izleyebilirsiniz. Bu veriler tahmin edici bakım sağlar, onarımların zamanlanmasını ve aniden başarısızlıkları önlemeyi sağlar. ”(2) Federal Otoyol Yönetimi'nin Her Gün Sayıları Programı)

Ekonomik Tahminler ve Yaşam-Cycle Cost Analysis

Yenilikçi malzemeler genellikle daha yüksek bir maliyet taşır, ancak yaşam döngüsü ekonomik analiz düzenli olarak yatırımdan kaçınır. Örneğin, Washington eyaletindeki parkta çok fazla beton dökmesi için LCA'yı gerektirir.Pragues'in kullanımı geleneksel asfalttan daha fazla azaltır, ancak 30 yıl boyunca, toplam maliyet (bakım, fırtına suyu ücretleri dahil), ve daha uzun yedek aralıkları) sadece daha düşük maliyetlidir. Birçok belediye, yerel enerji tasarrufu için LCA'yı park etmek için birçok yerel enerji tasarrufu gerektirir.

Düzenleme ve Çevre Sürücüleri

Temiz Su Yasası altında federal ve eyalet fırtına su düzenlemeleri, parkta çok fazla parkta çalıştırmak için giderek daha fazla yeni gelişmeler gerektirir. EPA'nın NPDES İnşaat Genel İzni İzin Görevleri erozyon ve sedisyon kontrolü önlemlerinin uygulanmasına engel olur. Birçok belediye kodu şimdi park edilebilir bir sürü 1 rıpertici için hasat gerektirir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Parkın seçimi artık geleneksel asfalt ve beton arasında ikili bir seçim değildir. Yenilikçi seçenekler zengin bir portföy - kullanılabilir açıklıklar, geri dönüştürülmüş karışımlar, polimer destekli bağlar, serin ve kendi kendine özgü yüzeyler ve yeşil altyapı entegrasyonu - bazı teknolojiler hala çevre ayak izi azaltılırken, yaygın başarılı yüklemeler, akıllı tasarım ve yaşam döngüsü düşünce sahipleri ile malzeme inovasyonunu gösterir.