Жара превращает площадки в сковородку: но новый газон научился сам включать охлаждение

Горячие летние дни превращают спортивные и детские площадки с искусственным покрытием в настоящие ловушки тепла. Температура обычного синтетического газона под палящим солнцем может достигать 70 °C — достаточно, чтобы вызвать ожоги и тепловой удар. Но новая разработка учёных из Нидерландов обещает изменить ситуацию. Инновационное искусственное покрытие не просто имитирует натуральную траву — оно само охлаждается, используя дожди и капиллярные процессы, чтобы оставаться комфортным даже в разгар жары.

Как работает технология

Исследователи из Научно-исследовательского института водных ресурсов KWR представили систему искусственного газона с подземным резервуаром для воды. Новая конструкция описана в журнале Frontiers in Sustainable Cities и сочетает долговечность синтетического покрытия с естественным охлаждением, свойственным живой траве.

"Мы показали, что использование подземного хранилища воды и системы капиллярного орошения на полях с искусственным газоном может привести к значительному снижению температуры поверхности", — пояснил доктор Марджолейн ван Хейгеворт, гидролог из KWR.

Суть технологии проста: дождевая вода собирается в резервуар под покрытием и через систему цилиндров поднимается на поверхность. Там она испаряется, создавая эффект естественного охлаждения.

"Процесс испарительного охлаждения и капиллярного подъёма регулируется погодными условиями, поэтому вода испаряется только тогда, когда требуется охлаждение", — добавил ван Хейгеворт.

Когда наука спасает от жары

В традиционных системах искусственного газона поверхность покрытий быстро перегревается, поскольку они не пропускают влагу и не позволяют испарению происходить естественным образом. В результате такие поля усиливают эффект городского теплового острова — явления, при котором температура в городах значительно выше, чем в окрестностях.

В ходе экспериментов, проведённых в Амстердаме, исследователи заменили обычное искусственное покрытие на самоохлаждающееся и сравнили показатели температуры.

Результаты оказались впечатляющими: в июне 2020 года, в день, когда температура воздуха достигала пика, обычное покрытие нагрелось до 62,5 °C, тогда как самоохлаждающееся — лишь до 37 °C, всего на 1,7 °C выше, чем натуральная трава.

"Мы также обнаружили, что температура воздуха на высоте 75 см над охлаждаемыми участками ниже, чем над обычными полями, особенно ночью", — отметил ван Хейгеворт.

Сравнение температур

Эти данные подтверждают: инновационная система может не только повысить комфорт спортсменов и детей, но и реально снизить температуру в городских районах, где преобладают искусственные поверхности.

Экологичные решения под землёй

Главная особенность новой технологии — замкнутый цикл водообмена. Вода не уходит в грунт, а сохраняется и используется повторно. Это делает покрытие экологически устойчивым и помогает предотвращать ливневые паводки.

Обычные поля не впитывают дождевую воду, создавая нагрузку на городскую дренажную систему. В новой конструкции дождевая влага собирается в резервуаре и возвращается на поверхность в сухие периоды. При необходимости систему можно подпитывать дополнительной водой.

"В этой работе мы демонстрируем преимущества подземного хранения воды и капиллярного орошения без негативных последствий, характерных для полей с искусственным покрытием", — подчеркнул ван Хейгеворт.

Как работает самоохлаждающийся газон

1. Сбор воды: дождевая влага накапливается в подземном резервуаре.

2. Фильтрация: вода проходит через амортизирующий слой, очищаясь от загрязнений.

3. Капиллярное орошение: система цилиндров поднимает воду к поверхности.

4. Испарение: жидкость превращается в пар, охлаждая покрытие.

5. Замкнутый цикл: лишняя влага возвращается обратно в резервуар.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: использовать стандартные искусственные покрытия без отвода тепла.

• Последствие: перегрев, травмы и усиление эффекта теплового острова.

• Альтернатива: внедрение самоохлаждающегося покрытия с управлением водным балансом.

Такое решение не только снижает температуру, но и продлевает срок службы покрытия, предотвращая термическое разрушение волокон.

А что если технология станет массовой

Если самоохлаждающийся газон будет применяться повсеместно, города смогут адаптироваться к изменению климата. В жаркие периоды он поможет снизить общую температуру в микрорайонах, сократить расход энергии на кондиционирование и сделать городские пространства комфортнее.

Однако учёные отмечают, что технология требует дальнейших испытаний. Нужно определить, как система поведёт себя в разных климатических зонах и каковы будут её экономические показатели в долгосрочной перспективе.

Экономические и экологические аспекты

Стоимость установки нового покрытия в два раза выше, чем у стандартного искусственного газона. Но при этом оно снижает затраты на полив, уборку и ремонт.

Кроме того, система способна аккумулировать значительные объёмы дождевой воды, что делает её важным элементом городской инфраструктуры водоотведения. Это особенно актуально в условиях изменения климата и роста частоты ливней.

Плюсы и минусы технологии

FAQ

Что такое самоохлаждающийся газон?
Это искусственное покрытие с подземным резервуаром воды и системой капиллярного орошения, которое само регулирует температуру поверхности.

Насколько он эффективен в жару?
При температуре воздуха 30-35 °C поверхность газона остаётся около 37 °C, тогда как обычное покрытие нагревается до 60 °C и выше.

Можно ли установить такую систему на старом поле?
Да, но потребуется реконструкция основания и установка водного резервуара.

Подходит ли технология для северных стран?
Да, при условии адаптации к сезонным колебаниям температуры и уровня осадков.

Мифы и правда

• Миф: искусственные покрытия всегда вредны для окружающей среды.
  Правда: современные технологии позволяют сделать их водопроницаемыми и экологичными.

• Миф: охлаждение потребляет энергию.
  Правда: система работает естественно, за счёт испарения и капиллярного эффекта.

• Миф: натуральная трава всегда лучше.
  Правда: новая система объединяет лучшие качества натуральной и искусственной поверхности.

Три интересных факта

1. Температура обычного искусственного газона может быть на 30 °C выше, чем у воздуха.

2. Капиллярный эффект используется в природе — именно он помогает растениям поднимать влагу из почвы.

3. Подземные водные резервуары уменьшают риск затоплений во время ливней.

Исторический контекст

Первые искусственные покрытия появились в 1960-х годах, и с тех пор они стали стандартом для стадионов и городских площадок. Однако проблема перегрева оставалась нерешённой десятилетиями. Голландские инженеры предложили инновационный подход, вдохновлённый природными процессами — испарением и влагопереносом.

Разработка представляет собой шаг к устойчивому градостроительству, где инженерия и экология работают вместе. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Sustainable Cities и открывает новую главу в истории городского озеленения.