創(chuàng)新技術(shù)
豎向建筑立面觀測(cè)到的季節(jié)性熱環(huán)境
研究人員發(fā)現(xiàn)，能夠在大氣窗口內(nèi)優(yōu)先吸收和發(fā)射輻射熱的材料在夏季可以比傳統(tǒng)建筑材料更涼爽，在冬季則更溫暖。令人興奮的是，他們發(fā)現(xiàn)像聚丙烯這樣的日常塑料材料可以有效地在大氣窗口內(nèi)輻射或吸收熱量。這些材料看似普通，但它們的普遍性意味著可能在不久的將來就能夠看到它們?cè)诮ㄖ{(diào)溫中得到應(yīng)用。
環(huán)境效益
除了利用成本低廉的材料外，該團(tuán)隊(duì)的方法還通過減少對(duì)空調(diào)和取暖器的依賴來節(jié)省能源，這些設(shè)備不僅運(yùn)行成本高，而且會(huì)導(dǎo)致二氧化碳排放。團(tuán)隊(duì)提出的機(jī)制完全是被動(dòng)的，這使其成為了一種可持續(xù)的根據(jù)季節(jié)調(diào)節(jié)建筑溫度并帶來未開發(fā)能源節(jié)約的方法。
潛在影響
研究人員認(rèn)為，這種新方法易于擴(kuò)展，并且將對(duì)低收入社區(qū)產(chǎn)生重大影響，這些社區(qū)由于極端天氣事件而面臨越來越多的傷亡，且缺乏制冷和供暖系統(tǒng)。Raman和他的團(tuán)隊(duì)正在探索在更大規(guī)模建筑上展示這種效果及其實(shí)際節(jié)能效果的方法，特別是在南加州等熱脆弱社區(qū)。
通過自然冷卻來減少對(duì)空調(diào)的依賴
還有很多低成本的建筑調(diào)溫技術(shù)。
近期德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員開發(fā)了一種為建筑物降溫的新方法，有望在不使用能源密集型空調(diào)的情況下將室內(nèi)溫度降低 0.7 攝氏度。這可以幫助減少對(duì)空調(diào)的嚴(yán)重依賴，尤其是在炎熱的氣候下。
該研究發(fā)表在《建筑工程雜志》（Journal of Architectural Engineering）上，重點(diǎn)關(guān)注自然通風(fēng)技術(shù)。
研究人員將這些方法應(yīng)用于阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)（UAE）的原型建筑，該地區(qū)全年都需要空調(diào)。
為了評(píng)估這些自然通風(fēng)技術(shù)的有效性，科學(xué)家們將軟件模擬的預(yù)測(cè)結(jié)果與建筑物的真實(shí)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較。
在這項(xiàng)研究中，研究人員使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）來分析自然通風(fēng)在冷卻建筑物方面的貢獻(xiàn)。結(jié)果顯示，自然通風(fēng)技術(shù)，如對(duì)流通風(fēng)、煙囪效應(yīng)和捕風(fēng)器（當(dāng)?shù)胤Q為Barjeel），有效地將建筑物的室內(nèi)溫度降低了0.7攝氏度。
Barjeel 或風(fēng)塔是一種古老的方法，可以捕捉微風(fēng)來冷卻建筑物，在現(xiàn)代空調(diào)出現(xiàn)之前，這種方法曾經(jīng)在阿聯(lián)酋和海灣地區(qū)很常見。貝爾波利蒂表示，雖然在阿聯(lián)酋，僅靠自然通風(fēng)不能取代空調(diào)，但它可以大大減少在溫和季節(jié)的使用。
阿聯(lián)酋的建筑物通常由鋼筋混凝土、鋼筋和大玻璃板制成，缺乏隔熱材料，并且不是為被動(dòng)冷卻而設(shè)計(jì)的。然而，該研究指出，允許自然通風(fēng)的結(jié)構(gòu)，如Barjeel，可以添加到私人住宅中。這種增加需要居住者的合作來運(yùn)營(yíng)他們家的開口。
這項(xiàng)研究是名為Know-Howse的研究和教育計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃旨在提高人們對(duì)環(huán)保建筑實(shí)踐的認(rèn)識(shí)。該計(jì)劃的目標(biāo)是設(shè)計(jì)原型房屋，將居住者的舒適度與環(huán)境目標(biāo)相結(jié)合，例如減少土地使用和資源消耗。
阿聯(lián)酋是世界上用電量最高的國(guó)家之一，其中近70%用于空調(diào)。通過被動(dòng)冷卻降低室內(nèi)溫度的任何情況都會(huì)對(duì)能源需求和碳排放產(chǎn)生重大影響。
雖然在像阿聯(lián)酋這樣的炎熱氣候下，僅靠被動(dòng)冷卻無法完全取代空調(diào)，但它可以極大地減少其使用，從而實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)的建筑實(shí)踐。自然通風(fēng)不能取代空調(diào)，但它可以極大地限制空調(diào)的使用，從而在炎熱氣候下實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)的建筑。
這種創(chuàng)新的自然冷卻方法不僅有望減少能源消耗，而且還提供了一種更可持續(xù)的方式來管理室內(nèi)溫度，為全球炎熱氣候下的綠色建筑實(shí)踐鋪平了道路。
