Särskild genomsläpplig betongbeläggning kan hjälpa till att minska den "urbana värmeöeffekten" som får städer att fräsa på sommaren, enligt ett Rutgers-ledda team av ingenjörer.

Deras studie visas i Journal of Cleaner Production .

Ogenomtränglig beläggning gjord av betong eller asfalt täcker mer än 30 procent av de flesta stadsområden och kan överstiga 140 grader Fahrenheit på sommaren. Det värmer luften, utgöra hälsorisker för människor, och ytavrinning, hotar vattenlevande organismer.

I städer med 1 miljon eller fler människor, genomsnittliga lufttemperaturer kan vara 1,8 till 5,4 grader Fahrenheit högre än i mindre tätbefolkade områden. Skillnaden kan vara upp till 22 grader på natten. Värmen kan öka efterfrågan på energi på sommaren, luftkonditioneringskostnader, luftföroreningar och utsläpp av växthusgaser, värmerelaterad sjukdom och dödsfall, och vattenföroreningar, enligt U.S. Environmental Protection Agency.

Ingenjörsteamet på Rutgers utvecklade konstruktioner för permeabel betong som är mycket effektiv för hantering av värme. Genomsläpplig beläggning innehåller stora sammankopplade porer, låta vattnet rinna igenom och sänka beläggningstemperaturen. Vatten i porerna kommer också att avdunsta, minskar beläggningens yttemperatur. Dessutom, permeabel betongbeläggning gör ett bättre jobb med att reflektera värme än asfaltbeläggning.

Studien fann att genomsläpplig betongbeläggning avger något mer värme under soliga dagar jämfört med konventionell betongbeläggning, men 25 till 30 procent mindre värme dagar efter regn. Ingenjörerna förbättrade designen av permeabel betong med hög värmeledningsförmåga – vilket innebär att den kan överföra värme snabbare till marken – vilket ytterligare minskar värmeeffekten med 2,5 procent till 5,2 procent.

"Mycket effektiv permeabel betongbeläggning kan vara en värdefull, kostnadseffektiv lösning i städer för att mildra den urbana värmeöeffekten, samtidigt som det gynnar dagvattenhantering och förbättrar vattenkvaliteten, " sa motsvarande författare Hao Wang, en docent vid institutionen för civil- och miljöteknik vid School of Engineering vid Rutgers University-New Brunswick. Han är också anknuten forskare vid Centrum för avancerad infrastruktur och transport.

Att införliva industribiprodukter och avfall i permeabel betong kan öka dess ekonomiska och miljömässiga fördelar. I en annan studie i Journal of Cleaner Production , Wangs team designade permeabel betong med flygaska och stålslagg för att minska kostnaderna, energiförbrukning och utsläpp av växthusgaser kopplade till råvaror.

Tidigare, permeabel beläggning har använts som grön infrastruktur för att minska dagvattenavrinning och översvämningsrisk i stadsområden. I dag, permeabel betong används främst i lätt trafikerade områden, som trottoarer, parkeringsplatser och rastplatser. Det Rutgers-ledda teamet studerar hur man gör permeabel betong starkare och mer hållbar så att den kan användas på stadsgator.