冷卻房屋外墻可有效控制熱輻射
這并不是什么新想法,這種材料早已存在。然而,它有一個(gè)非常特殊的特性,使它比傳統(tǒng)的外墻隔熱效果更好——尤其是在夏天,但不僅僅如此。
普林斯頓大學(xué)的一個(gè)研究小組調(diào)查了屋頂和外墻變暖的主要原因。這不一定是一個(gè)全新的話題,也有一些非常古老的解決方案。徹底粉刷房屋以散發(fā)熱量的做法早在幾個(gè)世紀(jì)前就已確立。
這種方法似乎也合乎邏輯,因?yàn)樗怯行У?。然而,熱輻射在紅外線的可見范圍之外。紅外線可以以太陽光線或紅外線加熱器的熱量形式被感受到。這種光只能部分地被外墻涂料吸收,盡管淺色表面通常能更好地反射不可見光。
此外,研究人員還發(fā)現(xiàn)屋頂?shù)募訜岷洼椛渑c側(cè)面的加熱方式不同。屋頂通常只朝向天空。外墻和墻壁也會(huì)受到地面和周圍房屋的輻射加熱。
但與屋頂不同的是,儲(chǔ)存的熱量幾乎不會(huì)向上輻射。而這正是現(xiàn)在需要改變的,將外墻的熱輻射限制在紅外光的小范圍內(nèi)。
可見光的波長(zhǎng)范圍不是2.5至40微米,而是只有8至13微米被發(fā)射回太空,這相當(dāng)于整個(gè)光譜的13%以下。其余的光及其熱能分布在地面和建筑物墻壁之間,使房屋和城市變熱。順便說一句,可見光的波長(zhǎng)為0.4至0.8微米。
比意識(shí)到只有窄條才能更好地散熱更令人驚訝的是尋找合適的材料。例如,聚丙烯(PP)可以在所需的頻帶內(nèi)非常精確地散熱。這種塑料幾乎隨處可見,從酸奶罐到嬰兒飲水瓶或電纜護(hù)套。
在實(shí)驗(yàn)中,隨后測(cè)量到幾度的溫差,這僅僅是因?yàn)槭褂昧艘环N廣泛使用的塑料,而且從塑料反射的熱量可以很好地向天空輻射。此外,來自內(nèi)部的熱輻射也被阻擋,因此在冬天至少可以獲得十分之幾度的溫度。
純粹被動(dòng)地使用大量可用的廉價(jià)材料尤其引人注目。根據(jù)這項(xiàng)研究,所產(chǎn)生的效果堪比深色和白色屋頂之間的差異——但現(xiàn)在也體現(xiàn)在外墻上。
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