蒸発効率を用いた保水性舗装の性能評価試験

蒸発効率を用いた保水性舗装の性能評価試験 1013150　葛西清之介

ヒートアイランド現象の緩和 保水性舗装の特徴 • 幹線道路などの舗装材内に自然降雨や人工散水による水分を保水する。 • 保水された水分を蒸発し、舗装の表面温度の上昇を抑制する。

○ ◇ □ ○ ○ ◇ ◇ □ □ ○　熱電対 ○ ○ ○ ○ ○ ○ □　熱流計 ○ ◇ ◇ ○ □ □ ◇　長短波放射計 ○ ○ ○ ○ ☆　超音波風速計各舗装面の図 5ｍ密粒度舗装 2ｍ 5ｍ測定機器トップコート舗装遮熱性舗装 ☆ 2ｍ保水性舗装100％保水性舗装75％

保水性舗装試験体の 舗装材配合表保水材各舗装の断面図遮熱性舗装トップコート舗装遮熱材白コーティング排水性舗装排水性舗装 50 保水性舗装100％保水性舗装75％保水性舗装100％ 100 保水性舗装75％ 75 粗粒度アスファルト粗粒度アスファルト 50 砕石（RC40～0）砕石（RC40～0） 50 水の流出抑制

舗装材の表面温度特性 ９月８日　散水後密粒度舗装遮熱性舗装トップコート舗装保水性舗装100％保水性舗装75％

49℃（-9℃) 47℃（-11℃) 42℃（-16℃） 33℃（-25℃） 75％散水 100％散水表面温度上昇の抑制密粒度（最大値58℃）と比較トップコート遮熱 75％ 100％９月７日

舗装材の保水性能評価の手順.1 • 濾紙試験より物質伝達率（k）を求め、以下の式から対流熱伝達率（α）を求める。 • 物質伝達率と対流熱伝達率、それぞれと風速との関係を求める。 α／C＝0.83k α：対流熱伝達率　　[W/㎡･K] C：湿り空気の比熱　[J/kg･K] k ：物質伝達率 [kg/（㎡･h･（kg/kg’））]

65cm 濾紙 55cm 約30分間放置蒸発量を計測適度の水が含まれている。蒸発速度(Ex)を算出物質伝達率（k）を算出濾紙試験の様子

舗装材の保水性能評価の手順.2 • 濾紙試験により求めた対流熱伝達率（α）と風速の関係から計測期間中の対流熱伝達率（αc）を風速のデータを用いて求める。 • 以下の式から各舗装面の顕熱輸送量（Hx）を求める。 Hx＝αc（θsーθa） Hx：顕熱輸送量　 [W/㎡] αc：対流熱伝達率 [W/㎡･K] θs：表面温度　　　 [℃] θa：外気温度　　　 [℃] ←熱電対から計測

熱収支式より潜熱輸送量（LE）を求める。 熱収支式　Rn＝H＋G＋LE Rn:正味放射量[W/㎡] H：顕熱輸送量[W/㎡] LE:潜熱輸送量[W/㎡] L:気化の潜熱[J/kg] E：蒸発速度[kg/㎡･ｓ] G：伝導熱流量[W/㎡] ←長短波放射計　　から算出 ←熱流計から計測

濾紙試験 の精度を確認 12月23日熱流量[W/㎡] Rn－G Hｘ乾燥状態である時　　　　　潜熱輸送量（LE）＝0 Rn＝H＋G＋LE Rn＝H＋G＋0 H＝Rn－G⇒Hx Hx＝Rn－G　　となるか検証を試みる。ほぼ一致した。

舗装材の保水性能評価の手順.3 • 以下の式から気化の潜熱を算出し、潜熱輸送量（LE）から蒸発速度（E）を求める。 L＝2.5×106－2400θs E＝LE/L • 濾紙試験で求めた物質伝達率（k）を用い、以下の式から飽和を仮定した時の蒸発速度（Ex）を求める。 Ex＝k（xs－xa）　 xs：表面の絶対湿度[kg/kg’] xa：外気の絶対湿度[kg/kg’] • E／Exで蒸発効率（β）を求める。

-　日射量 蒸発効率 75％の方が高い -　潜熱輸送量 -　顕熱輸送量・　蒸発効率 100％ 75％ 9月25日 [ ]

100％と75％の 差がほとんどない密粒度舗装に比べ大気加熱量が半減各舗装の大気加熱量（顕熱輸送量）の比較密粒度舗装熱流量[W/㎡] 保水性舗装100％保水性舗装75％ 8月21日

結論 • 一般の舗装に比べ表面温度上昇の抑制効果がある。 • 大気加熱量（顕熱輸送量）が密粒度舗装に比べ約半分に抑制される。

蒸発効率を用いた 保水性舗装の性能評価試験