反射性路面可缓解气候变化和极热

时间：2022-05-25 10:25:04 来源：

反射路面可以在20年内将芝加哥的热浪频率降低30％左右。

麻省理工学院的博士后解释说，反射性路面如何能够显着（通常是间接地）缓解气候变化和极端高温。

由于气候变化和城市热岛（UHIs），预计极端热量事件（如2020年在加利福尼亚州发生的事件）将在一个世纪内恶化。城市将首当其冲受到这些影响。

为了帮助城市缓解超高温和超高温，麻省理工学院混凝土可持续发展中心的博士后Hessam AzariJafari正在研究最丰富的城市表面之一：人行道。他发现，通过改变路面的反射率，可以大大降低城市的气温和温室气体排放量。但是，正如他在下面解释的那样，反射性路面的效果可能在很大程度上取决于它们的实现位置。

问：什么是反射性路面，它们如何影响气候变化？

A：反射式人行道是一种可以帮助解决城市热岛问题的摊铺策略。当前，在洛杉矶等少数城市中，通过在路面混合物中使用反射涂层和/或色泽更亮的材料来实施所谓的“凉爽路面”策略。这些特性使更多的阳光可以从人行道的表面反射出来，而更少的被其质量吸收。结果，当环境温度低于人行道表面温度时，反射性人行道可以降低城市温度。例如，在洛杉矶，我们发现反射式路面可以在20年内将热浪的发生率降低约40％。

除了改变气温外，人行道还会影响气候变化。通过将光反射到建筑围护结构中，它们可以改变周围社区的供暖和制冷需求以及相关的温室气体（GHG）排放。此外，通过向天空发送大量的太阳辐射，它们可以改变地球的能量平衡。这个过程被称为辐射强迫，产生冷却效应，可以帮助抵消气候变化。

问：反光路面的效果如何随环境而变化？

A：反射式路面策略在减少气候变化影响方面的有效性取决于几个因素。一个主要因素是地理环境。局部气候条件（包括实时温度，云因子和相对湿度）在辐射强迫的强度以及由于供暖和制冷对建筑能量需求（BED）的变化中起着重要作用。

在城市区域内，诸如建筑物密度和峡谷纵横比（建筑物高度与相邻人行道宽度之比）之类的邻里形态可以极大地改变反射人行道的BED效果。建筑结构特征，例如表面积与体积之比，保温系统以及加热和冷却技术，也会影响BED变化的强度。

当地电网的效率和可持续性也发挥着重要作用。例如，在凤凰城发电一度电所产生的温室气体排放量比在波士顿高出85％。这是因为亚利桑那州的一小部分电力来自低温室气体源。因此，凤凰城建筑能源需求的增加会对气候变化产生更大的影响。

问：人行道的许多方面都对其生命周期的环境足迹产生了影响。表面反射率适合该总面积的哪一部分？

A：表面反射率只是路面累积生命周期排放的一部分。其他影响包括人行道的建设和维修，由于人行道性能而导致的车辆额外燃料消耗以及报废的垃圾填埋场或回收站。

就像路面反射率一样，这些影响也可能因环境而异。例如，在城市社区，人行道的BED效果更为明显，因为城市中有成千上万的公寓单元，其能量需求将因人行道的表面反射率而改变。由于在那些人口稠密的城市地区中的人行道也只能提供相对较低的交通量，因此其反射率对其整个生命周期影响的贡献也更加显着。但是，在交通量明显增加的高速公路上，人行道的表面粗糙度和结构特性会通过影响车辆的燃油消耗而在人行道的生命周期排放中占较大比例。因此，当市政当局和运输当局决定采用环保方案时，重要的是要考虑生命周期的所有要素。

参考：

徐欣，奥马尔·斯威，徐丽仪，C。Adam Schlosser，杰里米·格雷戈里和兰道夫·基尔本，“使用分析方法量化路面反照率对辐射强迫的特定位置影响”，环境科学与技术，2020年1月14日。DOI：
10.1021 / acs.est.9b04556

“路面反照率对辐射强迫和建筑能源需求的影响：“城市社区的比较分析”，辛旭，杰里米·格雷戈里和兰道夫·基尔本，2018年9月9日，交通研究记录：交通研究委员会杂志。DOI：
10.1177/0361198118794996

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