Зеленая инфраструктура - привлекательная концепция, но ее эффективность вызывает опасения. Исследователи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн используют математический метод, традиционно используемый в сейсморазведке, чтобы определить, насколько хорошо работает зеленая инфраструктура, и общаться с градостроителями, политиками и разработчиками.
Зеленые крыши - это плоские покрытые растительностью поверхности на вершинах зданий, которые предназначены для сбора и удержания дождевой воды и фильтрации любой, которая выбрасывается обратно в окружающую среду.
«Удерживание помогает уменьшить нагрузку, которую большие количества дождя создают для муниципальных канализационных систем, а фильтрация помогает удалить любые возможные загрязняющие вещества, обнаруженные в ливневых водах», - сказала Решмина Уильям, аспирант по гражданским и экологическим инженерам, которая провела исследование. учится у профессора гражданской и экологической инженерии Эшлинн Стиллвелл.
Безопасное для окружающей среды решение по уменьшению ливневых стоков может показаться несложным, но общая проблема, связанная с зелеными крышами, - это изменчивость их характеристик. Одна из проблем заключается в том, чтобы выяснить, насколько хорошо здания, которые их удерживают, будут реагировать на повышенный и сильно меняющийся вес в зависимости от влажных и сухих условий. По словам Уильяма, еще одна проблема заключается в том, чтобы определить, насколько хорошо они удерживают и перерабатывают воду в условиях штормов разной интенсивности, продолжительности и частоты.
Изучая анализ надежности на одном из своих курсов, Уильяму пришла в голову идея использовать, казалось бы, не имеющую отношения к делу математическую концепцию, называемую кривыми хрупкости, для решения этой проблемы.
«Сейсморазведка имеет аналогичную проблему, потому что трудно предсказать, что землетрясение сделает со зданием», - сказал Уильям. «Зеленая инфраструктура гораздо более изменчива, но именно это делает кривые хрупкости идеальными для фиксации и определения вовлеченной динамики».
Уильям и Стиллвелл выбрали для изучения зеленые крыши, а не другие формы зеленой инфраструктуры, по очень простой причине: в кампусе была одна, оснащенная приборами, необходимыми для измерения влажности почвы, количества осадков, температуры, влажности и многих других переменных. которые включены в их модель кривой хрупкости.
«Это уникальная ситуация, потому что на большинстве зеленых крыш нет оборудования для мониторинга, поэтому ученым трудно изучать, что происходит», - сказал Стиллвелл. «В этом отношении нам очень повезло».
Уильям сказал, что основной целью этого исследования является облегчение общения между учеными, политиками, разработчиками и широкой общественностью о финансовых рисках и экологических преимуществах таких расходов.
«Одним из самых больших препятствий на пути к принятию зеленой инфраструктуры является восприятие финансового риска», - сказал Уильям. «Люди хотят знать, оправдает ли польза от зеленой крыши затраты, но этот риск снижается, если знать, когда установка будет наиболее эффективной, и именно здесь появляется наша модель».
Результаты их модели и анализа рисков, опубликованные в Journal of Sustainable Water in the Built Environment, дают представление о производительности зеленой инфраструктуры для этой конкретной зеленой крыши. Результаты одной модели не дают универсального подхода к оценке зеленой инфраструктуры, и Уильям и Стиллвелл сказали, что это одна из сильных сторон их метода. Адаптивность к различным технологиям и средам имеет важное значение для любого анализа «зеленой» инфраструктуры.