零碳科技：低成本的建筑节能降温新技术
2024-08-16 16:1117490
创新技术
竖向建筑立面观测到的季节性热环境
研究人员发现，能够在大气窗口内优先吸收和发射辐射热的材料在夏季可以比传统建筑材料更凉爽，在冬季则更温暖。令人兴奋的是，他们发现像聚丙烯这样的日常塑料材料可以有效地在大气窗口内辐射或吸收热量。这些材料看似普通，但它们的普遍性意味着可能在不久的将来就能够看到它们在建筑调温中得到应用。
环境效益
除了利用成本低廉的材料外，该团队的方法还通过减少对空调和取暖器的依赖来节省能源，这些设备不仅运行成本高，而且会导致二氧化碳排放。团队提出的机制完全是被动的，这使其成为了一种可持续的根据季节调节建筑温度并带来未开发能源节约的方法。
潜在影响
研究人员认为，这种新方法易于扩展，并且将对低收入社区产生重大影响，这些社区由于极端天气事件而面临越来越多的伤亡，且缺乏制冷和供暖系统。Raman和他的团队正在探索在更大规模建筑上展示这种效果及其实际节能效果的方法，特别是在南加州等热脆弱社区。
通过自然冷却来减少对空调的依赖
还有很多低成本的建筑调温技术。
近期德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员开发了一种为建筑物降温的新方法，有望在不使用能源密集型空调的情况下将室内温度降低 0.7 摄氏度。这可以帮助减少对空调的严重依赖，尤其是在炎热的气候下。
该研究发表在《建筑工程杂志》（Journal of Architectural Engineering）上，重点关注自然通风技术。
研究人员将这些方法应用于阿拉伯联合酋长国（UAE）的原型建筑，该地区全年都需要空调。
为了评估这些自然通风技术的有效性，科学家们将软件模拟的预测结果与建筑物的真实测量结果进行了比较。
在这项研究中，研究人员使用计算流体动力学（CFD）来分析自然通风在冷却建筑物方面的贡献。结果显示，自然通风技术，如对流通风、烟囱效应和捕风器（当地称为Barjeel），有效地将建筑物的室内温度降低了0.7摄氏度。
Barjeel 或风塔是一种古老的方法，可以捕捉微风来冷却建筑物，在现代空调出现之前，这种方法曾经在阿联酋和海湾地区很常见。贝尔波利蒂表示，虽然在阿联酋，仅靠自然通风不能取代空调，但它可以大大减少在温和季节的使用。
阿联酋的建筑物通常由钢筋混凝土、钢筋和大玻璃板制成，缺乏隔热材料，并且不是为被动冷却而设计的。然而，该研究指出，允许自然通风的结构，如Barjeel，可以添加到私人住宅中。这种增加需要居住者的合作来运营他们家的开口。
这项研究是名为Know-Howse的研究和教育计划的一部分，该计划旨在提高人们对环保建筑实践的认识。该计划的目标是设计原型房屋，将居住者的舒适度与环境目标相结合，例如减少土地使用和资源消耗。
阿联酋是世界上用电量最高的国家之一，其中近70%用于空调。通过被动冷却降低室内温度的任何情况都会对能源需求和碳排放产生重大影响。
虽然在像阿联酋这样的炎热气候下，仅靠被动冷却无法完全取代空调，但它可以极大地减少其使用，从而实现更可持续的建筑实践。自然通风不能取代空调，但它可以极大地限制空调的使用，从而在炎热气候下实现更可持续的建筑。
这种创新的自然冷却方法不仅有望减少能源消耗，而且还提供了一种更可持续的方式来管理室内温度，为全球炎热气候下的绿色建筑实践铺平了道路。
