Для тех, кто живет в городах, места для занятий спортом на открытом воздухе может быть дефицитом. В последнее время натуральная трава в парках или на общественных спортивных площадках часто заменяется более прочным искусственным газоном, чтобы обеспечить интенсивное последовательное использование.
Однако у этой практики есть и недостатки, как для людей, так и для городов в целом. Теперь ученые в Нидерландах решили изменить это, интегрировав систему хранения подземных вод и капиллярного орошения под искусственными спортивными полями.
«Здесь мы показываем, что включение системы подземного 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 Марджолейн ван Хейгевоорт, гидролог из Института водных исследований KWR и первый автор статьи, опубликованной в журнале Frontiers in Sustainable Cities.
«Благодаря круговому управлению водными ресурсами на участке под полем достигается значительный эффект испарительного охлаждения».
Более прохладный газон и воздух
Система искусственного газона и подложки включает открытый слой хранения воды непосредственно под искусственным газоном и амортизационной подложкой. 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», — пояснил ван Хейгевоорт.
Обычный искусственный газон может достигать температуры поверхности до 70°C в солнечные дни. Эти температуры достаточно высоки, чтобы вызвать ожоги и спровоцировать заболевания, связанные с жарой, от легкой сыпи до потенциально опасных для жизни состояний, таких как тепловой удар.
В полевом эксперименте, проведенном в Амстердаме , исследователи обнаружили, что при замене обычного газона на самоохлаждающийся газон температура упала. Они сообщили, что в особенно жаркий день в июне 2020 года охлажденный газон достиг температуры поверхности 37°C — всего на 1,7°C выше, чем у натуральной травы, — тогда как температура поверхности обычного искусственного газона достигла 62,5°C.
Над участками температура также различалась. «Мы обнаружили более низкую температуру воздуха на 75 см над охлаждаемыми участками по сравнению с обычными полями с искусственным газоном, особенно ночью», — сказал ван Хейгевоорт. «Это первый признак того, что охлаждаемые участки в меньшей степени способствуют эффекту городского острова тепла».
Искусственный 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. Он также может удерживать почти столько же дождевой воды, сколько и натуральная трава. Способность поля удерживать дождевую воду также снижает ливневый сток, что помогает смягчить городские наводнения. В периоды, когда выпадает недостаточно дождей, дополнительная вода может быть добавлена непосредственно в систему. В качестве альтернативы его можно поливать, как натуральную траву.
Однако затраты на установку могут быть в два раза выше, чем для 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. Исследователи отметили, что для поиска оптимальной комбинации также необходимо узнать больше о преимуществах газона в разных климатических условиях и использовании разных размеров хранилищ, материалов и заполнений.
Однако первые результаты многообещающие. «У людей в городских районах, особенно у детей, растет потребность в спортивных и игровых сооружениях», — заключил ван Хейгевоорт. «Эта работа демонстрирует преимущества подземного водохранилища и капиллярной системы орошения без негативных последствий искусственных полей».
