Front. Sustain. Cities: Газоны с водой охладят города и сделают их безопаснее

Для тех, кто живет в городах, места для занятий спортом на улице может быть мало. В последнее время натуральную траву в парках и на общественных спортивных площадках часто заменяют на более прочный искусственный газон, чтобы обеспечить интенсивное последовательное использование.

Однако у такой практики есть и отрицательные стороны, как для людей, так и для городов в целом. Теперь ученые из Нидерландов решили изменить эту ситуацию, интегрировав систему подповерхностного хранения воды и капиллярного орошения под спортивными площадками с искусственным покрытием.

Здесь мы показываем, что включение системы подповерхностного хранения воды и капиллярного орошения в поля с искусственным покрытием может привести к значительному снижению температуры поверхности по сравнению с обычными полями с искусственным покрытием, — говорит доктор Маржолейн Ван Хюйгеворт, гидролог из Института водных исследований KWR и первый автор статьи, опубликованной в журнале Frontiers in Sustainable Cities.

Благодаря круговому управлению водными ресурсами под полем достигается значительный эффект испарительного охлаждения.

Более холодный газон и воздух

Система искусственного газона и основания включает открытый слой для хранения воды непосредственно под искусственным газоном и амортизационной подушкой. В этом слое воды хранится дождевая вода. Эта система удержания воды содержит цилиндры, которые транспортируют накопленную воду обратно на поверхность искусственного газона, где она испаряется.

Процесс испарительного охлаждения и капиллярного подъема контролируется естественными процессами и погодными условиями, поэтому вода испаряется только тогда, когда возникает потребность в охлаждении, — объясняет Ван Хейгеворт.

В солнечные дни температура поверхности обычного искусственного газона может достигать 70°C. Такие температуры достаточно высоки, чтобы вызвать ожоги и заболевания, связанные с жарой, — от легкой сыпи до потенциально опасных для жизни состояний, таких как тепловой удар.

В ходе эксперимента, проведенного в Амстердаме, исследователи обнаружили, что при замене обычного газона на самоохлаждающийся температура снизилась. Они сообщили, что в особенно жаркий день в июне 2020 года температура поверхности охлаждаемого газона достигла 37 °C — всего на 1,7 °C выше, чем у натуральной травы, — в то время как температура поверхности обычного искусственного газона достигла 62,5 °C.

Над участками температура также различалась.

Мы обнаружили более низкую температуру воздуха на высоте 75 см над охлаждаемыми участками по сравнению с обычными полями с искусственным покрытием, особенно в ночное время, — говорит Ван Хюйгеворт.

Это первый признак того, что охлаждаемые участки вносят меньший вклад в эффект городского теплового острова.

Искусственное с естественными преимуществами

Охлаждающий газон сочетает в себе преимущества искусственного газона и натуральной травы: Он долговечен, сохраняет прохладу и обеспечивает здоровую среду для занятий спортом. Кроме того, он способен удерживать почти столько же дождевой воды, сколько и натуральная трава. Способность поля удерживать дождевую воду также снижает объем ливневых стоков, что помогает смягчить последствия городских наводнений. В периоды, когда дождей недостаточно, можно добавлять воду непосредственно в систему. В качестве альтернативы его можно поливать, как натуральную траву.

Однако стоимость установки может быть в два раза выше, чем у обычного искусственного газона. Исследователи заявили, что необходимо провести полномасштабный анализ затрат и выгод, чтобы выяснить истинную стоимость инвестиций.

Дальнейшие исследования также должны подтвердить, как охлаждающий газон может повлиять на окружающую территорию и города в целом. Для того чтобы найти оптимальное сочетание, необходимо узнать больше о преимуществах дерна в разных климатических условиях и при использовании различных размеров хранилищ, материалов и наполнителей, отмечают исследователи.

Однако первые результаты многообещающие.

Жители городских районов, особенно дети, испытывают растущую потребность в спортивных и игровых сооружениях, — заключил Ван Хюйгеворт.

Этой работой мы показываем преимущества подповерхностного хранения воды и системы капиллярного орошения без негативных последствий для полей с искусственным покрытием.

09.07.2024