汰換黑色瀝青,「冷路面」減緩熱島效應

作者 | 發布日期 2023 年 07 月 27 日 11:41 | 分類 材料、設備 , 環境科學 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
汰換黑色瀝青,「冷路面」減緩熱島效應


美國南部遭受熱浪襲擊,路面溫度高到 80°C,許多人只是跌倒就燙傷,亞利桑那州醫院燒傷中心甚至滿房。路面高溫原因是瀝青是吸熱材料,隨著夏季溫度愈來愈高,美國正在鋪設可將陽光反射回大氣的「冷路面」,科學家預測新道路材料減少人行道熱量、降低夜間溫度,可緩解城市熱島效應、節省建築物能源,並減少建築物對冷氣的需求。

美國環境保護局將熱島描述為比邊遠地區溫度更高的城市化地區。因建築物、道路和其他基礎設施等結構,比森林和水體等自然景觀更容易吸收和重新散發太陽的熱量。夏季高峰期間,美國道路溫度能熱到 48~67°C,道路又將這種熱量傳遞到空氣,因此美國專家一直認為,降低地表溫度有連串好處。

涼爽路面結構有兩種基本類別,一種是反光冷路面,有較淺顏色和化學特性,可將陽光反射回大氣,不會像深色瀝青那樣吸收熱量。另外一種是蒸發式路面,仰賴雨水滲入路面的多孔表面,然後緩慢蒸發時冷卻路面和空氣。選擇使用哪種技術取決於城市是否最熱月下雨還是氣候乾燥。

亞利桑那州立大學的團隊正與鳳凰城三年前開始採用反光冷路面來減少熱島效應,現在鋪設 100 英里,預估今年底將增至 118 英里。市政府測量,冷路面於中午和下午平均表面溫度比傳統瀝青低 6.6°C。測量離路面 1.8 公尺高的夜間氣溫時,涼爽路面空氣溫度比傳統瀝青路面略低 0.3°C

鳳凰城使用冷路面塗料是在現有瀝青路面加上水基瀝青處理劑,塗料含瀝青、水、肥皂為乳化劑、礦物填料、聚合物和回收材料。不含有害化學物質,並與傳統瀝青兼容。

但反光冷路面不能確保周圍環境的舒適度,因地表將太陽熱量向上反射到大氣,但也側面反射到建築物和行人,反射太陽輻射會被穿深色衣服的人吸收,淺色衣服會偏轉陽光,雖然樹蔭和驅散熱量的風可提高舒適度,但空地或空曠街道可能會更不舒服。如 2020 年日本夏季奧運的馬拉松路線使用涼爽路面,但即使表面溫度較低,太陽反射也讓跑步者感覺更熱。

亞利桑那州立大學研究數據,由於表面反射率,即使表面溫度和夜間溫度更低,但人們走路時與傳統瀝青路面沒有太大差異。但在鳳凰城,很少人會步行。專家建議,如遊樂場、馬拉松會場就不適合鋪設反光路面,住宅區街道中間可受益於全天氣溫下降的好處。

科學家認為傳統黑色瀝青會吸收 95% 太陽熱量,但淺色路面會反射 30% 太陽熱量,是傳統道路六倍,冷卻路面仍可減少能源使用、水使用和減少與熱相關疾病發生。

(首圖來源:Pixabay)