KR100850518B1 - Pavement structure for reducing heat island - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 내지 4는 본 발명에 의한 도로포장 구조물의 실시예를 도시한 것으로서,1 to 4 show an embodiment of the road pavement structure according to the present invention,
도 1은 제1실시예의 단면도.1 is a sectional view of a first embodiment.
도 2는 제2실시예의 단면도.2 is a sectional view of a second embodiment;
도 3은 제3실시예의 단면도.3 is a sectional view of a third embodiment;
도 4는 제4실시예의 단면도.4 is a sectional view of a fourth embodiment.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
100 : 표층 110 : 차열층100: surface layer 110: heat shield layer
200 : 급수층 210 : 보수성 부재200: water supply layer 210: water-retaining member
300 : 급수수단 310 : 물탱크300: water supply means 310: water tank
320 : 유공관 330 : 배수설비320: Merit pipe 330: Drainage
400 : 불투수층400: impermeable layer
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 열섬현상을 완화하기 위한 도로포장 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to the field of construction, and in particular, to a road paving structure for mitigating heat island phenomenon.
열섬현상(heat island)이란, 도심의 온도가 대기오염이나 인공열 등의 영향으로 주변지역보다 높게 나타나는 현상을 말한다.Heat island refers to a phenomenon in which the temperature in the city center is higher than the surrounding area due to air pollution or artificial heat.
도심과 주변지역의 온도를 연결하는 등온선을 그릴 경우 섬의 등고선과 비슷하게 나타난다고 해서 도심의 고온부를 '열섬'이라 부르며, 이러한 열섬에 의해 마치 도시 전체가 비닐하우스에 둘러싸인 것 같은 온실효과가 나타난다.If you draw an isotherm that connects the temperature between the city center and the surrounding area, it is similar to the island contour line, so the hot part of the city is called the 'heat island', and this heat island produces the greenhouse effect as if the entire city is surrounded by a plastic house.
열섬현상이 생기는 가장 큰 원인은 공장의 매연, 자동차 배기가스, 냉·난방기기 가동에 의한 인공 열의 발산이며, 그 밖에도 아스팔트나 콘크리트 면적 확대로 인한 지표면의 보온효과, 녹지 면적 축소 등을 원인으로 꼽을 수 있다.The most common cause of heat island phenomenon is the emission of artificial heat from factory fumes, automobile exhaust gas, and air conditioning and heating equipments. Can be.
열섬현상은 고기압의 영향으로 하늘이 맑고 바람이 약할 때 주로 발생하며, 계절적으로는 여름보다 겨울에 뚜렷하고 낮보다 밤에 심하게 나타나는데, 열섬현상으로 인해 도심 상공에는 오염물질이 흩어지지 않고 머물게 되는데 이를 먼지 돔이라 하며, 특히 여름철에는 열섬현상이 반복되면서 해가 진 뒤에도 대기 온도가 떨어지지 않는 열대야(熱帶夜) 현상이 나타난다.Heat island phenomena occur mainly when the sky is clear and the wind is weak due to high pressure, and seasonally, it is more pronounced in winter than summer and worse at night than in daytime.The heat island phenomenon causes contaminants to stay in the air over the city. It is called a dome, and especially during summer, the heat island phenomenon is repeated and a tropical night phenomenon occurs where the air temperature does not drop even after sunset.
도로포장의 지열은 이러한 열섬현상의 주된 요인 중의 하나로 부각되고 있는데, 도시 면적의 10~20%를 차지하고 있는 도로의 대부분이 수용성 포장으로 되어 있기 때문에 토양이나 녹지처럼 물의 증발산에 의한 잠열 수송을 기대할 수 없다는 점, 포장의 검은색으로 인하여 온도가 더욱 높아져 아스팔트 포장으로부터 다량의 적외선이 방사된다는 점 등을 그 근거로 들 수 있다.Geothermal heat pavement is one of the main factors of this heat island phenomenon. Since most of the roads, which occupy 10-20% of the urban area, are water-soluble pavements, it can be expected to transport latent heat by evaporation of water such as soil or greenery. The absence of the black color of the pavement, the higher the temperature, and the large amount of infrared radiation emitted from the asphalt pavement.
최근, 보수성을 갖는 포장을 이용하여 노면온도 상승을 억제하기 위한 포장에 관한 연구가 이루어지고 있는데, 이는 보수성 재료를 시멘트 페이스트에 혼합하여 아스팔트 포장의 표층에 침투시키는 방법으로서, 표층 내의 보수성 재료가 수분을 함유하고 있다가 노면온도의 상승시 수분의 증발에 의한 잠열 수송에 의해 노면온도를 하강시키는 것을 주된 취지로 하는 것이다.Recently, studies on pavement for suppressing road temperature rise using pavement having a water retention property have been conducted. This is a method of mixing a water retention material with cement paste to penetrate the surface layer of an asphalt pavement. It is mainly intended to lower the road surface temperature by latent heat transport by evaporation of moisture when the road surface temperature rises.
그러나, 이러한 방식은 다음과 같은 점에서 문제로 지적되어 왔다.However, this method has been pointed out as a problem in the following points.
첫째, 표층에 침투된 보수성 재료는 어디까지나 수동적으로 공급된 수분을 보유하고 있다가 증발시킬 뿐이지, 그 자체가 수분을 공급할 수는 없는 것이므로, 주기적으로 표층에 인공 살수 작업을 해야 한다는 유지관리상의 어려움이 뒤따른다.First, the water-retaining material penetrated into the surface layer only retains the manually supplied water and evaporates it, but it cannot supply water itself, so it is difficult to maintain and maintain artificial spraying on the surface layer periodically. This follows.
둘째, 살수 직후 표면에 남아 있는 물은 수막 현상을 발생시킬 수 있고, 선행하는 차량이 살수된 물을 튀게 하여 뒤따르는 차량의 운전자의 시야를 방해할 수 있으므로 안전운전을 방해하는 요소가 될 수 있다.Second, water remaining on the surface immediately after watering may cause a water film phenomenon, and the preceding vehicle may splash the water so that it may obstruct the driver's view of the following vehicle and thus may be a factor that prevents safe driving. .
셋째, 인공 살수 작업시 표층 전체에 골고루 수분을 공급할 수 있는 살수 장비의 개발 및 설치가 필요하나, 이를 위해서는 막대한 수고와 비용이 소요될 것이므로, 열섬현상의 근본적으로 효율적인 해결책이 될 수 없다는 지적이 있다.Third, it is necessary to develop and install watering equipment that can supply water evenly to the entire surface during artificial watering work, but this requires a lot of effort and cost, so it is pointed out that it cannot be a fundamentally efficient solution of heat island phenomenon.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인공 살수 작업이 필요하지 않으면서도 효율적으로 노면온도의 상승을 억제할 수 있도록 하는 열섬현상 완화용 도로포장 구조물을 제시함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to propose a road pavement structure for alleviating heat island phenomenon to effectively suppress the rise of road temperature without the need of artificial watering. .
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다공성 아스팔트에 의해 형성된 표층(100); 상기 표층(100)의 하부에 설치되어, 상기 표층(100)을 향하여 수분을 공급하도록, 수분의 침투 및 이동이 용이한 재질에 의해 형성된 급수층(200); 상기 급수층(200)을 향하여 수분을 공급하는 급수수단(300)을; 포함하는 열섬현상 완화용 도로포장 구조물을 제시한다.The present invention, in order to achieve the object as described above, the surface layer formed by porous asphalt (100); A
상기 급수층(200)의 하부에는 불투수성 재질에 의한 불투수층(400)이 형성된 것이 바람직하다.It is preferable that an
상기 표층(100)에는 보수성 재료가 첨가된 것이 바람직하다.It is preferable that a water-retaining material is added to the
상기 표층(100)의 표면에는 차열층(110)이 형성된 것이 바람직하다.It is preferable that the
상기 급수층(200)은 쇄석, 모래에 의해 구성된 것이 바람직하다.The
상기 급수층(200)에는 보수성 부재(210)가 설치된 것이 바람직하다.It is preferable that the
상기 보수성 부재(210)는 상기 표층(100)과 급수층(200)의 경계부에 설치된 것이 바람직하다.The
상기 급수수단(300)은 상기 도로포장 구조물의 측부로부터 수분을 공급하도록 설치된 것이 바람직하다.The water supply means 300 is preferably installed to supply water from the side of the road pavement structure.
상기 급수수단(300)은 상기 급수층(200)에 매설된 유공관(320); 상기 유공관(320)에 물을 공급하는 물탱크(310);를 포함하는 것이 바람직하다.The water supply means 300 is a hole pipe 320 buried in the
상기 물탱크(310)는 중앙분리대에 설치된 것이 바람직하다.The water tank 310 is preferably installed in the central separator.
상기 유공관(320)의 일단은 상기 물탱크(310)에 연결되고, 타단은 도로의 가 장자리에 형성된 배수설비(330)에 연결된 것이 바람직하다.One end of the hole pipe 320 is connected to the water tank 310, the other end is preferably connected to the drainage 330 formed at the edge of the road.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 열섬현상 완화용 도로포장 구조물은 기본적으로, 다공성 아스팔트(porous asphalt)에 의해 형성된 표층(100); 그 표층(100)의 하부에 설치되어, 표층(100)을 향하여 수분을 공급하도록, 수분의 침투 및 이동이 용이한 재질에 의해 형성된 급수층(200); 그 급수층(200)을 향하여 수분을 공급하는 급수수단(300)을; 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the road pavement structure for alleviating heat island phenomenon according to the present invention basically includes: a
즉, 도로포장의 노면온도 상승을 억제하기 위해서는 기본적으로 수분의 증발에 의한 잠열 수송을 활용할 수밖에 없다고 할 것인데, 종래의 경우 수분 공급을 위하여 인공 살수 작업이 반드시 필요함에 따라 여러 문제점이 도출되었으나, 본 발명의 경우 표층(100) 하부에 별도의 급수층(200)을 설치하고, 그 급수층(200)을 통해 급수수단(300)에 의한 수분을 공급하도록 한 것이므로, 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 모두 극복할 수 있는 것이다.In other words, in order to suppress the road surface temperature increase of road pavement, the latent heat transportation due to evaporation of water is basically used. In the conventional case, various problems have been derived as man-made water spraying is necessary for water supply. In the case of the present invention, since a separate
급수층(200)으로부터 표층(100)에 대하여 수분이 공급되는 원리는 일종의 모세관 현상이라 할 수 있다.The principle of supplying water to the
즉, 노면온도 상승으로 인한 수분의 증발로 인하여 표층(100) 내부의 수분이 적어지는 경우 다량의 공극이 발생하게 되고, 이러한 공극이 급수층(200)으로부터 모세관 현상에 의해 수분을 빨아들일 것인바, 별도의 장치가 없더라도 자연히 급수층(200)으로부터 표층(100)으로 수분이 공급될 수 있는 것이다.That is, when the moisture in the
이하, 본 발명에 의한 도로포장 구조물을 구성하는 구성요소의 바람직한 실 시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the components constituting the road pavement structure according to the present invention will be described in detail.
급수층(200)은 급수수단(300)으로부터 수분을 공급받아, 이를 표층(100)으로 공급하는 역할을 하는 층으로서, 보수성이 우수할 것, 수분의 흐름이 용이하게 형성될 수 있을 것, 도로포장의 강도 유지를 위해 어느 정도 이상의 강도를 가질 것 등의 요건이 구비되어야 한다.
따라서, 쇄석, 모래의 혼합물에 의해 급수층(200)을 구성할 경우, 쇄석이 강도 발현의 역할을 담당하고, 모래가 보수 및 수분의 흐름을 용이하게 하는 역할을 담당함으로써, 표층(100)에 대한 수분 공급이 원활히 이루어지도록 할 수 있다.Therefore, when the
급수층(200)의 수분 보유 성능이 우수할수록, 표층(100)에 대한 수분 공급 성능도 우수해질 것이므로, 급수층(200)에는 부직포, 토목섬유 등의 보수성 부재(210)를 별도로 설치하는 것이 더욱 바람직하다.The better the water retention performance of the
이러한 보수성 부재(210)는 급수층(200)의 어느 부위에 설치되더라도 그 역할을 수행할 수 있을 것이나, 수분의 흐름이 가장 활발한 부분은 표층(100)과 급수층(200)의 경계부일 것인바, 도 2에 도시된 바와 같이, 보수성 부재(210)는 이러한 경계부에 설치되는 것이 가장 효율적이다.The water-retaining
밤과 같이 노면온도가 하강한 시간대의 경우에는 보수성 부재(210)가 많은 수분을 함유하고 있다가, 노면온도의 상승하기 시작하면 곧바로 표층(100)을 향하여 수분을 공급할 수 있을 것이기 때문이다.This is because the water-retaining
표층(100)은 다공성 아스팔트(porous asphalt)에 의해 형성되는데, 이는 하부의 급수층(200)으로부터 공급되는 수분을 모세관 현상에 의해 빨아들여, 표 층(100)이 항상 습윤상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.The
급수층(200)으로부터 공급된 수분이 표층(100)에 장기간 보유되도록 하기 위해서는, 표층(100)에 폴리머, 플라이 애쉬, AE제 등의 보수성 재료를 첨가하는 것이 바람직하다.In order for the water supplied from the
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 표층(100)의 표면에는 에폭시, 우레탄과 중공 세라믹의 혼합 재질 등에 의한 차열재를 도포하는 방식 등에 의해 차열층(110)을 형성함으로써, 표층(100) 표면의 과열을 방지하는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 3, the
급수층(200)의 하부에는 일반 아스팔트 포장의 경우와 마찬가지로 중간층, 보조기층 등을 형성할 수도 있을 것이나, 급수층(200)에 공급된 수분이 하부로 유출되지 않고 상측 표층(100)으로만 집중적으로 공급되도록 하기 위해서는, 도 2,3에 도시된 바와 같이, 급수층(200)의 하부에 불투수성 재질에 의한 불투수층(400)이 형성된 구조를 취하는 것이 바람직하다.In the lower part of the
이러한 불투수층(400)은 밀입도 아스팔트 기층 등에 의해 형성할 수도 있지만, 기존 콘크리트 포장 위에 본 발명에 의한 포장구조를 구현하는 경우에는 기존 콘크리트 포장의 상부를 일부 절삭하고 잔여 콘크리트 위에 급수층(200) 및 표층(100)을 설치함으로써, 기존 콘크리트 포장의 하부가 자연스럽게 본 실시예에 의한 불투수층(400)을 이루도록 할 수도 있다.The water
급수수단(300)은 위 급수층(200)에 수분을 공급할 수 있는 수단이면 어느 것이나 관계없으며, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 도로포장 구조물의 측부(노견)로부터 펌프 등에 의해 수분을 공급하도록 설치된 구조를 취할 수 있다.The water supply means 300 may be any means as long as it can supply water to the
이러한 펌프를 구동하는 동력은 도로 주변의 태양열 발전설비, 풍력 발전설비 등에 의해 공급받도록 하는 것이 바람직하다.The power for driving such a pump is preferably to be supplied by solar power generation facilities, wind power generation facilities around the road.
또한, 급수수단(300)은 도 4에 도시된 바와 같이, 급수층(200)에 매설된 유공관(320); 유공관(320)에 물을 공급하는 물탱크(310);를 포함하는 구조를 취할 수 있다.In addition, the water supply means 300, as shown in Figure 4, the hole pipe 320 embedded in the
이는 우수의 집수 등에 의해 물탱크(310)에 물을 보관하다가, 열섬현상이 심해지는 시간대에 유공관(320)을 통해 급수층(200)에 물을 공급할 수 있다는 장점이 있다.This has the advantage that the water is stored in the water tank 310 by the excellent water collection, etc., water can be supplied to the
물탱크(310)는 지면보다 높은 위치에 설치되어 중력에 의해 자동급수되도록 하는 것이 바람직하며, 도로의 양측에 물을 안정적으로 공급하기 위해서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙분리대에 설치된 구조를 취하는 것이 바람직하다.The water tank 310 is preferably installed at a position higher than the ground to automatically supply water by gravity, and in order to stably supply water to both sides of the road, as shown in FIG. It is desirable to take
도로의 가장자리에 배수설비(330)가 형성되는 경우, 유공관(320)의 일단은 물탱크(310)에 연결되고, 타단은 위 배수설비(330)에 연결함으로써, 물이 급수층(200)에 대하여 과도하게 공급되는 것을 방지할 수 있다.When the drainage facility 330 is formed at the edge of the road, one end of the perforated pipe 320 is connected to the water tank 310, the other end is connected to the drainage system 330, the water to the
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.
본 발명은 인공 살수 작업이 필요하지 않으면서도 효율적으로 노면온도의 상 승을 억제할 수 있도록 하는 열섬현상 완화용 도로포장 구조물을 제시한다.The present invention proposes a road paving structure for alleviating heat island phenomena to efficiently suppress an increase in road surface temperature without requiring artificial watering.
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