Un campione di cemento permeabile. Credito:Hao Wang/Rutgers University-New Brunswick
La speciale pavimentazione in calcestruzzo permeabile può aiutare a ridurre "l'effetto isola di calore urbana" che fa sfrigolare le città in estate, secondo un team di ingegneri guidato da Rutgers.
Il loro studio appare in Journal of Cleaner Production .
La pavimentazione impermeabile in cemento o asfalto copre oltre il 30 percento della maggior parte delle aree urbane e può superare i 140 gradi Fahrenheit in estate. Riscalda l'aria, comportare rischi per la salute umana, e deflusso superficiale, minacciando la vita acquatica.
Nelle città con 1 milione o più di persone, le temperature medie dell'aria possono essere da 1,8 a 5,4 gradi Fahrenheit superiori rispetto alle aree meno densamente popolate. La differenza può arrivare fino a 22 gradi di notte. Il calore può aumentare la domanda di energia in estate, costi di aria condizionata, inquinamento atmosferico ed emissioni di gas serra, malattie e decessi legati al caldo, e inquinamento delle acque, secondo l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti.
Il team di ingegneri di Rutgers ha sviluppato progetti per calcestruzzo permeabile altamente efficace nella gestione del calore. La pavimentazione permeabile contiene grandi pori collegati, permettendo all'acqua di defluire e riducendo la temperatura della pavimentazione. Anche l'acqua nei pori evaporerà, riduzione della temperatura superficiale della pavimentazione. Inoltre, la pavimentazione in calcestruzzo permeabile riflette meglio il calore rispetto alla pavimentazione in asfalto.
Lo studio ha scoperto che la pavimentazione in calcestruzzo permeabile emette un po' più di calore nei giorni di sole rispetto alla pavimentazione in cemento convenzionale, ma dal 25 al 30 percento in meno di calore nei giorni successivi alla pioggia. Gli ingegneri hanno migliorato il design del calcestruzzo permeabile con un'elevata conduttività termica, il che significa che può trasferire il calore più rapidamente al suolo, riducendo ulteriormente la produzione di calore dal 2,5% al 5,2%.
"Una pavimentazione in calcestruzzo permeabile ad alta efficienza può essere un prezioso, soluzione economica nelle città per mitigare l'effetto isola di calore urbana, beneficiando al tempo stesso della gestione delle acque piovane e migliorando la qualità dell'acqua, " ha detto l'autore corrispondente Hao Wang, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale della School of Engineering della Rutgers University-New Brunswick. È anche ricercatore affiliato presso il Center for Advanced Infrastructure and Transportation.
Incorporare sottoprodotti e rifiuti dell'industria nel calcestruzzo permeabile può aumentare i suoi benefici economici e ambientali. In un altro studio in Journal of Cleaner Production , Il team di Wang ha progettato calcestruzzo permeabile con ceneri volanti e scorie di acciaio per ridurre i costi, consumi energetici ed emissioni di gas serra legate alle materie prime.
In precedenza, la pavimentazione permeabile è stata utilizzata come infrastruttura verde per ridurre il deflusso delle acque piovane e il rischio di inondazioni nelle aree urbane. Oggi, il calcestruzzo permeabile viene utilizzato principalmente in aree poco trafficate, come marciapiedi, parcheggi e aree di sosta. Il team guidato da Rutgers sta studiando come rendere il calcestruzzo permeabile più forte e durevole in modo che possa essere utilizzato nelle strade urbane.