人造草皮運動場可能比天然草皮運動場更耐用, 所需維護也更少。但在溫暖的天氣里, 人造草皮運動場會變得非常熱。科學家們已經(jīng)設計出一種天然方法, 利用儲存在草皮下面的雨水來冷卻人造草皮。
天然草皮通常比人造草皮涼爽得多,這主要是因為土壤(以及草本身)中儲存的水分在暴露于高溫環(huán)境時會逐漸蒸發(fā),從而達到了降溫效果。
相比之下,人造草皮往往會阻止雨水進入下層土壤。因此,雨水會隨排水流走, 使土壤相對干燥??梢栽谌嗽觳萜ど蠂娝援a(chǎn)生短暫的蒸發(fā)冷卻效果,但草皮上的薄薄一層液體很快就會蒸發(fā)掉,而且它還會使比賽場地變得濕滑。
在荷蘭水資源研究所(KWR) 的馬基林·范休伊格弗特博士的帶領下,一個荷蘭科學家小組最近著手開發(fā)一種更有效的替代品。
在成功的室內(nèi)實驗基礎上,研究人員創(chuàng)建了4個不同的 5x5 米室外試驗場。其中一塊上面鋪了一層50毫米的特殊開背人造草坪,然后是一層30毫米的沙子、一層20毫米的多孔減震泡沫和一個85毫米高的雨水蓄水池。
研究人員采用了一種名為“可滲透性地面系統(tǒng)85S”的格子狀聚合物結(jié)構(gòu)材料,這種材料通常用于建筑物的節(jié)能“綠色屋頂”的土壤里和草地中,以進行蓄水。其原理是,當雨水落下時,雨水會穿過人造草皮和其他層,最終匯集到蓄水池中。然后,可滲透性地面系統(tǒng)中的巖棉填充垂直圓柱體陣列會通過毛細作用將部分水吸回蓄水池頂部。
當室外高溫加熱草皮和其他材料時,水不斷從氣缸中蒸發(fā)出來,穿過泡沫、沙子和草皮,進入大氣。這種蒸發(fā)冷卻效果與天然草地和土壤產(chǎn)生的效果非常相似。
在一次熱浪中進行的測試中,蓄水冷卻試驗地塊表面的草皮溫度達到37攝氏度。相比之下,另一塊由標準乳膠背襯人造草坪和吸震橡膠墊組成的地塊溫度則高達62.5攝氏度。第三塊由天然草坪和土壤組成的地塊溫度僅比水庫冷卻草坪地塊略低,為35.3攝氏度。
此外,在試驗地塊上方75厘米處記錄的溫度顯示,雨水冷卻草皮上的空氣溫度明顯低于標準草皮上的空氣溫度。這項技術(shù)有望降低人工草皮休閑場地的溫度,還能減少世界各地城市中出現(xiàn)的“熱島”效應。
此外,一旦該技術(shù)的成本降低,使用該技術(shù)的農(nóng)田還能儲存雨水,避免這些雨水只能流入雨水下水道,失去利用價值。當沒有足夠的雨水注入蓄水池時,可以用城市的供水系統(tǒng)來注水。
范休伊格弗特博士說: “ 城市里的人們,尤其是兒童,對體育和游戲設施的需求日益增長。通過這項工作,我們展示了地下蓄水和毛細管灌溉系統(tǒng)的好處,而不會對人造草皮場地造成負面影響?!?/p>