科学・技術
フェニックス、黒色アスファルトに反射性舗装を試験導入、日中の路面温度が12°F低下
要約
フェニックス市は、都市の暑熱対策として、黒色アスファルトの代わりに反射性舗装材を試験導入しました。その結果、日中の路面温度は最大12°F低下しましたが、歩行者にとっては輻射熱が増加するという予期せぬ課題も明らかになりました。この技術は、日陰が少なく歩行者交通が少ない開けた住宅街や駐車場で最も効果的であり、都市の暑熱対策における舗装材の選択と配置の重要性を示唆しています。
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フェニックスが実際に行ったこと
フェニックス市交通局は、ASUの都市気候研究センターと提携しました。2020年7月15日から2021年7月14日までの期間、彼らは様々な地域でこの舗装材を道路に使用し、周辺の未舗装のアスファルトと比較しました。路面レベルでは、舗装材はその役割を果たしました。ASUのレポートによると、処理された道路は、従来の古いアスファルトと比較して、日の出時に2.4°F、正午に12°F、午後に10.5°F涼しくなりました。路面下の地面も平均で4.8°F涼しくなりました。これは、道路が肌を火傷するほど熱くなる都市では重要なことです。
誰も予期しなかった落とし穴
涼しい道路が必ずしも涼しい歩行を意味するわけではありません。反射性舗装材は、吸収するよりも多くの太陽光を反射します。これにより、路面は涼しく保たれます。しかし、反射された光線は、路面の近くを歩く歩行者に向けられます。研究によると、屋外での熱放射の吸収度を測る指標である平均輻射温度は、舗装材が使用された道路で平均5.5°F上昇しました。この発見は、他の研究とも一致しています。アリゾナ州立大学の研究者Ariane Middel氏らのチームがEnvironmental Research Letters誌に発表した「Solar reflective pavements: A policy panacea to heat mitigation?」と題された別の研究では、ロサンゼルスの2つの地域で同様の舗装材を試験しました。その結果、路面温度は4°Fから6°F低下しましたが、正午の舗装材上の平均輻射温度は約4°C(7.2°F)上昇し、気温はわずかに低下しただけでした。
涼しい道路が必ずしも涼しい歩行を意味しない理由:反射された太陽光はどこかに着地する必要がある(代表画像)。画像提供:ChatGPT
舗装材は時間とともに摩耗します。施工直後は最も明るく、太陽放射の約33~38%を反射していましたが、10ヶ月の使用後、汚れの蓄積と一般的な摩耗により、この数値は19~30%に低下しました。一般的なアスファルト表面は約12%の太陽光を反射します。色あせた舗装材でも、通常の沥青よりはましですが、その差は小さくなります。
より長持ちする第2世代、そしてより大きな視点での研究
これらの結果に基づき、フェニックスとASUは2022年5月31日から6月6日まで、さらに7つの地域で新しいバージョンの舗装材を試験し、2024年10月にその結果を発表しました。このプロジェクトのこの段階によると、クール舗装技術は、古い舗装材と比較して、夏の昼間の舗装温度を最大12°F低下させ、道路メンテナンスのコストを削減し、気温にもある程度影響を与える可能性があります。
その後、フェニックスの初期データをNature Communications誌に発表したレビューでは、研究者たちは反射性舗装材が表面、空気、輻射熱に与える複合的な影響を調査し、反射性舗装技術はどこでも機能するわけではないことを発見しました。日陰がなく、歩行者交通が少ない開けた住宅街や駐車場で最も効果的であり、遊び場や広場など、人々が正午に集まる場所には適用すべきではありません。
都市はまだ模索中
フェニックスだけではありません。アメリカ土木学会(ASCE)のレポートによると、サンアントニオを含む他のサンベルト都市もクール舗装材を試験しています。レポートで引用された専門家は、都市が歩行者の快適性を実際に向上させるかどうかまだ確信が持てないことを認めています。一部の都市では、まずトレードオフを研究するためにプログラムを一時停止しています。ASCEのレポートによると、サンアントニオは2021年に1つの道路でクール舗装材を試験し、その後、2023年に市議会が100万ドルの予算を承認した後、10の地域で選ばれた道路に拡大しました。研究者たちは、最も効果的な舗装材が午後の路面温度を平均3.58度削減し、フェニックス自身の研究で基準として使用された古いアスファルトよりも暗く、より熱い表面である新しく舗装されたアスファルトとの差は18度に達したと発見しました。
結論
反射性舗装材とクールルーフは、すでに世界中のいくつかの熱対策計画に含まれており、世界中の暑い都市がフェニックスの動向を注意深く見ています。フェニックスの経験は、どの都市も道路を白や銀色に塗装する前に、道路表面を冷やすことと、その上を歩く人を冷やすことは異なる問題であり、一方を解決しても他方が自動的に解決されるわけではないという良い教訓となります。クール舗装技術は、ギミックでも失敗でもありません。路面と路面下の温度を低下させ、道路の寿命を延ばすのに役立ちます。しかし、歩行者の快適性が目標である場合、都市は舗装材の色だけでなく、日陰、樹木被覆、そしてこれらの舗装材がどこで使用されるかを考慮する必要があるかもしれません。
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