Отражающие материалы и орошаемые деревья: исследование показывает, как охладить один из самых горячих городов в мире на 4,5 ° C

Кредит: Unsplash/CC0

Новое исследование, проведенное UNSW Sydney, можно значительно снизить температуру крупного города в горячем пустынном климате.

Результаты, опубликованные в городах природы, подробно описывают многогранную стратегию для охлаждения столицы Саудовской Аравии до 4,5 ° C, сочетая высокоотражающие «супер-крутые» строительные материалы, разработанные высокопроизводительной архитектурной лабораторией с орошаемым зелени и энергией.меры.

Исследование, которое было проведено в сотрудничестве с Королевской комиссией Эр-Рияда, является первым, кто исследовал масштабные энергетические преимущества современных технологий смягчения тепла при внедрении в городе.

«Проект демонстрирует огромное влияние технологии и методы смягчения тепла, которые могут уменьшить перегрев городских, снижение потребностей в охлаждении и улучшить жизнь»,-говорит профессор Scientia Scientia UNSW Mattheos (MAT) Сантамурис, председатель Аниты Лоуренс в архитектуре высокой промежутки и пожилых авторов.исследования.

Профессор Сантамурис специализируется на разработке технологий и стратегий смягчения тепла для снижения температуры города в городах.Экстремальная городская жара затрагивает более 450 городов по всему миру, растущие потребности в потреблении энергии и негативное влияние на здоровье, в том числе связанные с тепловой болезнью и смертью.

Эр -Рияд, столица Саудовской Аравии, является одним из таких городов.Расположенный в центре пустыни, это один из самых горячих городов мира, с температурами, которые могут превышать 50 ° C в течение лета.Кроме того, изменение климата и быстрая урбанизация увеличивают величину перегрева.

«Ограниченная зелень и крупные искусственные поверхности, изготовленные из обычных строительных материалов, таких как асфальт и бетонная ловушка, то есть город продолжает нагреваться», - говорит профессор Сантамурис.«Дополнительное тепло от загрязнения автомобилей и промышленной деятельности также повышает температуру города».

Для исследования команда, возглавляемая исследователями UNSW, управляла крупномасштабным охлаждающим климатическим и энергетическим моделированием в районе Эр-Масиафа в Эр-Рияде, включая энергетические показатели 3323 городских зданий, под восьми различными сценариями смягчения тепла для оценки оптимальных стратегий для снижения температуры.города и сокращение потребностей в охлаждении.

Моделирование, которое рассматривало различные комбинации супер -крутых материалов, типов растительности и уровней модернизации энергии, обнаружило, что летом можно снизить температуру на открытом воздухе в городе почти на 4,5 ° C.Стратегия также улучшит энергосбережение охлаждения для города до 16%.

Рекомендуемый сценарий смягчения тепла (или охлаждение) для Эр -Рияда включает в себя использование супер -крутых материалов, внедренных на крыше зданий, и более чем удвоение количества орошаемых деревьев для улучшения охлаждения транспирации.

Напротив, слепая реализация методов городского охлаждения, не основанных на детальной и передовой научной оптимизации, как использование нереригированной зелени, может привести к значительному повышению температуры города.

«Внедряя правильную комбинацию передовых технологий и методов смягчения тепла, можно снизить температуру окружающей среды в участке», - говорит профессор Сантамурис.«Для душного города размером с Эр -Рияда значительно снижение потребностей в охлаждении также является огромным для устойчивости».

Профессор Сантамурис говорит, что снижение температуры города помогает повысить тепловой комфорт для людей, а также снижать проблемы со здоровьем с сильной тепла, снизить концентрацию загрязняющих веществ и повысить продуктивность человека.Хотя это не является частью этого исследования, предыдущее исследование обнаружило, что внедрение аналогичных стратегий охлаждения в других городах может помочь уменьшить смерть, связанные с тепло,.

Исследование также моделировало энергетическое воздействие показателей модернизации для всех 3323 зданий, наряду с технологиями смягчения тепла, реализованных в городских масштабах.Объединение оптимальных технологий охлаждения с вариантами модернизации энергии, а именно, улучшение конверта здания с помощью лучших окон, изоляции, солнечных и прохладных крыш, может уменьшить спрос на охлаждение до 35%.

«Это представляет собой существенное сокращение потребностей в энергетике в Эр -Рияде, которое поможет еще больше сократить затраты, связанные с охлаждением города, при этом улучшает качество жизни местного населения», - говорит профессор Сантамурис.

Исследователи теперь надеются поработать с Королевской комиссией Эр -Рияда, чтобы начать реализацию плана смягчения смягчения тепла в городе, который станет крупнейшим в своем роде в мире.

«После реализации в городской масштабе эти передовые технологии смягчения тепла будут обеспечивать важные медицинские, устойчивые и экономические результаты для города на долгие годы», - говорит профессор Сантамурис.

Больше информации: Шамила Хаддад и др., Количественная оценка энергии технологий смягчения тепла в городских масштабах, природоохранных городах (2024).Doi: 10.1038/s44284-023-00005-5