人造草坪场地下方保水系统概述。信贷:Permavoid

　　一种新的人造草坪可以通过储存雨水和利用毛细作用来降低表面温度，为城市运动场提供更安全、更可持续的选择。

　　城市公园和运动场的天然草经常被更耐用的人造草坪所取代，因为它允许大量连续使用。然而，人造草坪对人和城市整体来说都有缺点。它减少了雨水的土壤入渗，并可能达到危险的高地表温度，导致城市热岛效应。

　　人造草坪的创新冷却系统

　　现在，来自荷兰的科学家已经开发出一种人造草坪，其中包括地下蓄水和毛细管灌溉系统。发表在《可持续城市前沿》杂志上的一项新研究详细介绍了这种系统，它提供了一种比传统人造草坪更凉爽、更安全、更可持续的替代品。

　　该研究的第一作者、KWR水研究所的水文学家Marjolein van Huijgevoort博士说:“在这里，我们表明，与传统的人造草坪相比，在人造草坪上安装地下蓄水和毛细管灌溉系统可以显著降低地表温度。”“通过场地下方的循环现场水管理，实现了显著的蒸发冷却效果。”

　　阿姆斯特丹的野外基地和四个研究地块的图片。来源:Joris Voeten

　　减少人工场地的热量

　　人造草坪和底基系统包括一个开放的蓄水层，直接在人造草坪和减震垫的下面。在这个水层中，雨水被储存起来。这个保水系统包含圆柱体，将储存的水输送回人造草皮表面，在那里它会蒸发。

　　“蒸发冷却和毛细上升的过程是由自然过程和天气条件控制的，所以只有在需要冷却的时候，水才会蒸发，”van Huijgevoort解释说。

　　实验与结果

　　传统的人造草坪在晴天的表面温度可以达到70°C。这些温度高到足以造成烧伤，并引发与热有关的疾病，从轻微的皮疹到中暑等可能危及生命的疾病。

　　在阿姆斯特丹进行的一项实地实验中，研究人员发现，当用自冷草皮取代传统草皮时，温度下降了。他们报告说，在2020年6月一个特别炎热的日子里，冷却后的草皮表面温度达到了37℃，仅比天然草皮高1.7℃，而传统人造草皮的表面温度达到了62.5℃。

　　在图的上方，温度也有所不同。van Huijgevoort说:“我们发现，与传统的人造草坪相比，冷却地块上方75厘米处的气温更低，尤其是在夜间。”“这是第一个表明，冷却地块对城市热岛效应的影响较小的迹象。”

　　Enviro心理和实际优势

　　这种冷却草皮结合了人造草皮和天然草皮的优点:耐用，保持凉爽，并提供一个健康的运动环境。它还可以储存几乎和天然草一样多的雨水。农田的雨水截留能力也减少了雨水排放，有助于缓解城市洪水。在降雨不足的时期，可以直接向系统中添加额外的水。或者，它也可以像天然草一样浇水。

　　生态经济学和研究考虑

　　然而，安装成本可能高达传统人造草坪的两倍。研究人员表示，应该进行全面的成本效益分析，以找出投资的真正价值。

　　进一步的研究还需要确认冷却的草皮如何影响周围地区和整个城市。研究人员指出，更多地了解不同气候条件下草皮的好处，以及使用不同的储存尺寸、材料和填充物，对于找到最佳组合也是必要的。

　　然而，初步结果是有希望的。“城市居民，尤其是儿童，对运动和娱乐设施的需求越来越大，”van Huijgevoort总结道。“通过这项工作，我们展示了地下水储存和毛细管灌溉系统的好处，而不会对人造草坪产生负面影响。”

　　参考文献:“城市人造草坪的气候适应性解决方案:综合雨水储存和蒸发冷却”，Marjolein H. J. van Huijgevoort, Dirk Gijsbert Cirkel和Joris G. W. F. Voeten, 2024年5月23日，可持续城市前沿。DOI: 10.3389 / frsc.2024.1399858