Wykorzystanie nakładek betonowych na nawierzchnie drogowe do zmniejszenia ilości miejskich wysp ciepła – technologia „whitetopping”

• Autorzy: Krispel Stefan , Peyerl Martin , Maier Gerald , Weihs Philipp , Mursch-Radlgruber Erich , Gützer Christian

Warianty tytułu

EN

Reduction of Urban Heat Islands with Whitetopping

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Wymagania dotyczące obszarów ruchu w strefie miejskiej są różnorodne i stale rosną. Zmniejszenie obszarów wysp ciepła, które niekorzystnie wpływają na klimat miejski ze względu na panującą w nich podwyższoną temperaturę, ma znaczenie dla mieszkańców. Badania przedstawione w pracy pokazały, że jasne nawierzchnie mogą znacznie obniżyć temperaturę zarówno samej powierzchni jak i ogólną temperaturę w obszarach miejskich, co pokazano na przykładzie Wiednia, jak również poprawić widoczność uczestników ruchu przy niezmienionym natężeniu oświetlenia w nocy. Metoda Whitetopping jest prostą i efektywną ekonomicznie metodą remontu nawierzchni prowadzącą do poprawy nośności i jasności w strefach ruchu miejskiego. Modelowe symulacje temperatury powietrza na jednorodnym obszarze o wymiarach 150×150 m pokrytym nawierzchnią w technologii Whitetopping pokazują, że zastąpienie dróg asfaltowych drogami z nawierzchnią betonową, takimi jak Whitetopping, z albedo 0,5, doprowadziłoby do zmniejszenia latem średniej dziennej temperatury powietrza o około 1°C. Wyniki te zgadzają się z wynikami opisanymi w literaturze. Ponieważ drogi stanowią 10% całkowitej powierzchni miasta, można podjąć skuteczne i długoterminowe działania w celu poprawy mikroklimatu i ułatwienia dalszego zwiększenia bezpieczeństwa ruchu drogowego.

EN

The requirements for traffic areas in the urban zone are manifold and continuously increasing. The reduction of the heat islands, which adversely affect the urban climate due to their increased temperature, is of importance for the residents. An investigation revealed that light-coloured traffic areas can significantly reduce the surface temperature and overall temperature levels in urban areas, as illustrated by the example of Vienna, and improve the visibility of traffic participants at unchanged illumination levels at night. Whitetopping method is a simple and cost effective restoration method for improving the load bearing capacity and brightness characteristics of urban traffic zones. Model simulations of the air temperature over a 150×150 m homogeneous area with Whitetopping show that replacing asphalt roads with roads with a concrete topping, such as Whitetopping, with an albedo of 0.5 would lead to a daily air temperature reduction of approximately 1°C in summer. These findings agree with results from literature. Since roads represent 10% of the total area of a city, efficient and long-term measures to improve the microclimate and facilitate further increase in traffic safety can be taken.

Słowa kluczowe

PL

nawierzchnia betonowa; nakładka betonowa; whitetopping; wyspa ciepła; ogrzewanie; bezpieczeństwo; ruch drogowy

EN

concrete pavement; whitetopping; heat island; warming; safety; road traffic

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 22/84, nr 3
• Strony: 173--187
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Krispel Stefan

• Smart Minerals GmbH, Vienna

autor

Peyerl Martin

• Smart Minerals GmbH, Vienna

autor

Maier Gerald

• Smart Minerals GmbH, Vienna

autor

Weihs Philipp

• University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Institute for Meteorology, Vienna

autor

Mursch-Radlgruber Erich

• Institute for Meteorology, Vienna

autor

Gützer Christian

• Institute for Meteorology, Vienna

Bibliografia

• 1. Matzarakis, A.: Die thermische Komponente des Stadtklimas. Habilitation an der Universität Freiburg. Freiburg. 2001 (in German)
• 2. Helbig, A.; Baumüller, J.; Kerchgens, M.J.: Stadtklima und Luftreinhaltung, 2. Aufl. Springer Verlag Berlin Heidelberg New York. 1999 (in German)
• 3. Fezer, F.: Das Klima der Städte. Perthes Geographie Verlag. Gotha. 1995 (in German)
• 4. Nefzger, H.; Karipot, A.: Einfluß von Strahlung und Mikroklima auf Straßenwetterprognosen. Bundesministerium für wirtschaftliche Angelegenheiten. Wien. 1997 (in German)
• 5. Wiener Umweltschutzabteilung MA 22, Thermalbild vom 15.08.2001 20-22MEZ
• 6. Google.at/maps: retrieved in January 2010
• 7. Zinzi, M.: Cool materials and cool roofs: Potentialities in Mediterranean buildings. Adv. Build. Energ. Res. 2010, 4, S. 201-266.
• 8. Synnefa A.; Karlessi T.; Gaitani N.; Santamouris M.; ASSIMAKOPOULOS DN.; PAPAKATSIKAS C.: On the optical and thermal performance of cool colored thin layer asphalt used to improve urban microclimate and reduce the energy consumption of buildings. Build Environ, 2011, 46, S. 38-44
• 9. Doulos L.; Santamouris M.; Livada I.: Passive Cooling of outdoor urban spaces. The role of materials. Sol Energy 2004, 77(2), S. 231-249.
• 10. Santamouris M.; Gaitani N.; Spanou A.; Saliari M.; Giannopoulou K.; Vasilakopoulou K.; Kardomateas T.: Using cool paving materials to improve microclimate of urban areas - Design realisation and results of the flisvos project. Building and Environment, 2012, 53, S. 128-136.
• 11. Weihs, P.: Anordnung der Versuchsfelder (Foto). Stadtverkehrsflächen-Optimierter Beton für den innerstädtischen Bereich. In: Update, Heft 44. 2016. S. 2-22. (in German)
• 12. RVS 08.17.02: Deckenherstellung, Österreichische Forschungsgesellschaft Straße – Schiene – Verkehr, Wien. 2011 (in German)
• 13. ÖNORM B 3327-1: Zemente gemäß ÖNORM EN 197-1 für besondere Verwendungen - Teil 1: Zusätzliche Anforderungen. Österreichisches Normungsinstitut, Wien. 2005 (in German)
• 14. ÖNORM EN 13201-4: „Straßenbeleuchtung – Methoden zur Messung der Gütemerkmale von Straßenbeleuchtungsanlagen“, Österreichisches Normungsinstitut, Wien. 2005 (in German)
• 15. ÖNORM EN 13201-3: Straßenbeleuchtung - Teil 3: Berechnung der Gütemerkmale, Österreichisches Normungsinstitut, Wien. 2005 (in German)
• 16. BS 8493:2008+A1:2010: Light reflectance value of a surface – Method of test. BSI Standards Publication, 2008 (14.06.2016)
• 17. MA 39: Laborbericht über die Bestimmung der Leuchtdichte von unterschiedlichen Straßenoberflächen, Erstellt im Rahmen des Forschungsprojektes von der Magistratsabteilung 39 - Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungsstelle der Stadt Wien, 2015 (in German)
• 18. Bruse, M.: Envi-met 3.1, Dezember 2009. In: http://www.envi-met.com/documents/onlinehelpv3/helpindex.htm (14.06.2016)
• 19. Weihs, P.; Staiger, H.; Tinz, B.; Batchvarova, E.; Rieder, H.; Vuilleumier, L.; Maturilli, M.; Jendritzky, G.; . (2012): The uncertainty of UTCI due to uncertainties in the determination of radiation fluxes derived from measured and observed meteorological data. Int J Biometeorol. 2012; 56(3):537-555
• 20. Hui, Li: Evaluation of Cool Pavement Strategies for Heat Island Mitigation. Phd University of California, 2012
• 21. Lee, H.; Mayer, H.; Schindler, D.: Importance of 3-D radiant flux densities for outdoor human thermal comfort on clear –sky summer days in Freiburg, Southwest Germany, Meteorologische Zeitschrift, 2014, Vol. 23, No. 3, s. 315-330
• 22. Akbari, H.; Rose, L.s.: Urban surfaces and heat island mitigation potentials. Journal of the Human-Environment System, 2008, 11, S. 85-101
• 23. Santamouris, M.: Cooling Cities – A review of reflective and green roof mitigation technologies to fight heat island and improve comfort in urban environment. Solar Energy 2014, 103, S. 682-703
• 24. Zamg: Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik. In:https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimavergangenheit/neoklima/lufttemperatur (14.06.2016) (in German)

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).