Characterisation and assessment of solar reflective pavements for urban applications

Los materiales fríos se caracterizan por una alta reflectancia solar obtenida por el uso de colores claros o con productos de vanguardia de colores más oscuros pero de elevada reflectancia. Estos materiales pueden ser utilizados para la envoltura del edificio, en particular para techos, sino también como recubrimiento para las superficies del tejido urbano. Dada la alta reflectancia solar y la alta emisividad infrarroja, son capaces de permanecer frescos bajo la radiación solar manteniendo la temperatura superficial inferior a los materiales de construcción habituales. La consecuencia es una reducción del flujo de calor transmitido en el interior en caso de aplicaciones de construcción y la reducción del calor transferido al aire exterior por convección en el caso de aplicaciones en estructuras urbanas. En ambos casos, los materiales fríos son una estrategia importante para mitigar dos fenómenos surgido en el pasado que afectan sobre la energía y la calidad medioambiental de las ciudades con climas templados: el aumento del consumo de energía para enfriar los edificios y el efecto isla de calor. Los techos frìos han sido estudiados y comprobados en los últimos años y ahora se consideran como una tecnología madura y eficaz para muchos tipos de edificios y en diferentes climas. Mejorías significativas también se consiguieron para materiales fríos en aplicaciones urbanas; aunque algunos productos están disponibles comercialmente siguen siendo despreciables en el mercado. La primera parte de este documento está dedicada a la caracterización y evaluación de un nuevo producto utilizado en la pavimentación de carreteras y calles peatones. El producto tiene como base el hormigón poroso en lugar del asfalto porque ha una potencia más alta de reflexión. La segunda parte está dedicada al estudio del clima urbano cuando las superficies oscuras son reemplazadas por soluciones técnicas con un albedo más alto. Por fin, el artículo describe las intervenciones futuras de planificar para mejorar las características de los productos objeto de este estudio.

Cool materials are characterised by high solar reflectance, achieved by the use of white and light colours or by advanced products with darker colours but high near infrared reflectance. These materials can be used for the building envelope, in particular for roofs, but also as coating for the surfaces of urban texture. Due to the high solar reflectance and the high infrared emissivity, they are able to remain cool under the solar radiation, keeping the surface temperature lower than usual construction materials. The consequence is the reduction of the heat flux transmitted to the indoor in case of building applications and the reduction of the heat released to the outdoor air by convection in case of urban texture applications. In both cases, cool materials are an important strategy to mitigate two serious phenomena emerged with emphasis in the recent past, which affect the energy and environmental quality of cities in temperate climates: the increase of energy consumption for cooling down buildings and the urban heat island effect. Cool roof have been studied and tested in the past years and now they are considered as a mature and efficient technology for many building categories in different climates. Significant improvements were also achieved for cool materials in urban applications, even if few products are commercially available and the market penetration is still negligible. The first part of this paper is dedicated to the characterisation and the assessment of a new product used for road and pedestrian pavements. The product is based on concrete instead of asphalt, which has a higher reflection power of the former. The porosity of the structure gives the product high drain performance, which is a crucial issue for the safety of urban pavements. The solar reflectance of the product was measured with an advanced optical facility for several product configurations: colour of the binder and the dimension of the grains. Spectral measurements were carried out for the whole solar range and luminous and NIR reflectance values were calculated as well.