Albedo ya da yansıtabilirlik  (Latince albus = beyaz), yüzeylerin yansıtma gücü veya bir yüzeyin üzerine düşen elektromanyetik enerjiyi yansıtma kapasitesi olarak tanımlanır. Genel olarak bir malzemenin güneş ışığını yansıtma kapasitesi için kullanılır. Albedo; cismin yüzey dokusuna, rengine ve alanına bağlı olarak değişir[1].

Güneşten gelen radyasyon dünya atmosferine çarptığında, bir kısmı uzaya geri gönderilirken, geri kalan kısım atmosfere girer. Giren enerji % 100 olarak değerlendirildiğinde, bir kısmı atmosferde dağılır (% 7), bir kısmı ise bulutlardan uzaya yansıtılır (% 24), bir kısmı da yerden uzaya yansır (% 4). Buna göre, atmosfere giren enerjinin % 35’i (24+7+4) direkt olarak uzaya yansıtılır. Yansıyan bu % 35’lik kısım, albedo olarak adlandırılır[2].

Aşağıdaki resimde gezegenlerin albedo değerleri verilmiştir[1]. Dünyanın albedo değeri %37-39 olarak belirtilmiştir.

“Albedo” by Guritxu – Yükleyenin kendi çalışması. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons – http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Albedo.png#/media/File:Albedo.png

Yeryüzünü oluşturan öğeler, gelen güneş ışınının bir kısmını tutarken bir kısmını yansıtır. Bu yansıtma oranı yer albedosu olarak adlandırılır. Yer albedosunun yüksek olması, bir yerdeki ısınma kapasitesini düşürmektedir. Yer albedosu birçok değişkene bağlıdır. Albedosu yüksek cisimler, gelen enerjiyi yansıttıkları için az ısınırlar. Buna rağmen düşük albedo değerine sahip cisimler gelen enerjinin büyük kısmını soğururlar[2]. Aşağıdaki tabloda bazı arazi örtülerinin albedo değerleri verilmiştir.

Arazi ÖrtüsüAlbedo Değeri
Su (açıya bağlıdır)0.10
Bataklık0.10
Kum0.20
Karışık Arazi0.20
Çayır0.20
Fundalık0.15
Çalılık0.20
Karışık Orman0.10
İğne Yapraklı Orman0.10
Şehir0.15

Kentsel ısı adası (KIA), insan faaliyetleri nedeniyle çevresindeki kırsal alanlardan önemli ölçüde daha sıcak olan metropol alanlardır. Bu metropolitan alanlarla çevresindeki daha az yoğun bölgeler arasındaki sıcaklık farkı 5 C’ye kadar çıkabilir[3]. Isıl adayı etkileyen faktörler aşağıda belirtilmiştir. Bu yazıda beton ve asfalt işlendiği için malzeme/albedo etkisi incelenmektedir.

Kaynak: Ç.K.ŞİMŞEK, B.ŞENGEZER,”İstanbul Metropoliten Alanında Kentsel Isınmanın Azaltılmasında Yeşil Alanların Önemi”, http://www.journalagent.com/megaron/pdfs/MEGARON_7_2_116_128.pdf

Günümüzde kentlerde, özellikle metropol kentlerde, gereksinimlerden dolayı karayolu ağı giderek genişlemektedir. Buna paralel olarak da yol teknolojilerinde ilerleme kaydedilmektedir. Asfalt yollar hem malzeme hem dizayn açısından iyileşmektedir. Daha dayanıklı mastik asfalt kullanımı artmaktadır. Beton yol konusunda ülkemiz çok geride olsa da özellikle ABD, Belçika, Almanya ve Kanada gibi ülkelerde beton yol özellikle otoyollarda tercih edilmektedir. Türki Cumhuriyetler, Çin ve Kore’de beton yol oranı artmaktadır. Bir yandan da sensörlerle kontrol edilen akıllı yollar ve enerji depolayan güneş paneli yollar gelecek için tasarlanmaktadır. Ancak, yol kapması olarak günümüzde rijit (beton) ve esnek(asfalt) kaplamalar yegane alternatiflerdir. Bu kaplamaların teknik özellikleri ötesinde özellikle ısıl ada oluşumuna etkileri de farklılık göstermektedir. Aşağıdaki tabloda beton ve asfalt yolun albedo değerleri verilmiştir. Dikkat edilirse asfalt yol eskidikçe albedo değeri artmakta, beton yolun ise azalmaktadır. Bunun nedeni asfalt renginin zamanla açılması, betonun ise koyulaşmasıdır. Ancak bu durumda bile aralarında ciddi bir fark oluşmaktadır.

Kaplama TipiAlbedo Değeri
Yeni asfalt yol0.05
Eski asfalt yol0.1 – 0.15
Eski beton yol0.2 – 0.3
Yeni beton yol0.3 – 0.5

Albedo değerinin artması ışığın daha fazla yansıtılması anlamına geliyor. Düşük albedo değeri, ışığın daha az yansıtılması yani ısının tutulması demektir. Asfalt yol ısıyı tutarak kentsel ısıl ada sıcaklığını arttırmaktadır Buna aklık derecesi de denebilir. Betonun asfalta oranla bir önemli özelliği beyaz çimento, yüksek fırın cürufu, metakaolin, açık renkli agrega kullanımında renginin daha açık olabilmesidir. Asfalt ise bitümden kaynaklı olarak çok koyu bir renge sahiptir.

Yüksek ve Düşük Albedo Etkisi

Albedo ile atmosferdeki CO2 yoğunluğunun küresel ısınmaya sebep olan net radyasyon gücü üzerindeki etkilerini karşılaştırıldığında yüzeyin albedosunda yüzde bir oranındaki artışın radyasyonda 1.27 W/m2’lik bir azalmaya neden olduğu tespit edilmiştir. Radyasyondaki bu azalmanın küresel ısınmayı yavaşlatma etkisi vardır. Hesaplamalar ısınmadaki bu yavaşlamanın dünya yüzeyinin her metrekaresi için CO2 salınımlarında 2,5 kg’lık bir azalmaya eşit olduğunu göstermiştir. Asfalt kaplama ile karşılaştırıldığında beton kaplamanın albedosu yüksektir ve bu yüzden CO2 salınımlarında m2 başına 25-38 kg’lık bir azalmaya eşdeğerdir. Gerçekte en düşük değer, m2 başına 25 kg CO2 azalması bile olağanüstü bir yarar sağlamaktadır : Bu miktar 20 cm kalınlığında 1m2 beton kaplama için kullanılan çimentonun üretimi için gereken CO2 ’in % 60’ına denk gelmektedir[4].

Beton gibi açık renkli yüzeylerin düşük ısı alınımı büyük şehir alanlarında oluşan ısınma etkilerinin azaltılmasına katkıda bulunur. Aşağıdaki şekilde beton kaplama ile asfalt kaplamanın birleştiği yerde oluşan termal görüntüyü göstermektedir. Ölçümler Ağustos 2007’de saat 17:00 sularında hafif bulutlu bir havada yapılmıştır. İki kaplama arasındaki sıcaklık farkı yaklaşık 11 oC olarak belirlenmiştir[4].

Beton ve asfalt kaplama arasındaki sıcaklık farkı

Yapılan bir araştırmada Los Angelas’ta 1250 km asfalt yolun beton olması durumunda 91 milyon $ tasarruf sağlanacağı tespit edilmiştir[5].

Gündüz ısınma söz konusu iken gece ise aydınlatma önemli olmaktadır. Karayolunda güvenli bir görüş için yeterli aydınlatmaya ihtiyaç duyulur. Beton yol yüksek albedo değeri ile gece daha az aydınlatmaya ihtiyaç duyar. Yapılan araştırmalarda gece aydınlatmasında beton yolun %24 tasarruf sağladığı tespit edilmiştir[6].

Beton ve asfalt kaplamada aydınlatma ihtiyacı

Kaynaklar

  1. http://tr.wikipedia.org/wiki/Yans%C4%B1tabilirlik
  2. http://www.geography.humanity.ankara.edu.tr/eryilmaz/tezler/dr_tez_eyilmaz.pdf
  3. http://tr.wikipedia.org/wiki/Kentsel_%C4%B1s%C4%B1_adas%C4%B1
  4. Concrete Roads : A Smart And Sustainable Choice, EuPave, 2009
  5. http://www.ecocem.ie/environmental,albedo.htm
  6. http://www.concretethinker.com/Content/Upload%5C457.pdf

BetonveCimento.com için Patreon üzerinden destekte bulunmak ister misiniz?

By Yasin Engin

İnş.Yük.Müh. olan Yasin Engin, lisans ve yüksek lisans eğitimini Boğaziçi Üniversitesi'nde tamamlamıştır. 16 yıldır beton ve çimento sektöründe çalışmaktadır. Web sitesindeki tüm yayınlar Yasin Engin tarafından paylaşım amacıyla hazırlanmıştır. Yayınlar kaynak gösterilerek kullanılabilmektedir. (yasin.engin@gmail.com)

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

İlginizi Çekebilir
         
Cresta Posts Box by CP