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冷却房屋外墙可有效控制热辐射

例如,圣托里尼岛完全被浅色覆盖,以直接反射温暖的阳光。(图片来源:pixabay/Yolanda)
例如,圣托里尼岛完全被浅色覆盖,以直接反射温暖的阳光。(图片来源:pixabay/Yolanda)
这不是一个新想法,这种材料已经存在。不过,它有一个非常特殊的特性,使其比传统的外墙隔热材料更有效,尤其是在夏天,但不仅限于夏天。
Renewable Science

普林斯顿大学的一个研究小组研究了屋顶和外墙变暖的主要原因。这并不一定是一个全新的课题,也有一些非常古老的解决方案。完全粉刷房屋以散发热量的做法早在几个世纪前就已出现。

这似乎也符合逻辑,因为它是有效的。然而,热辐射是在可见光范围之外的红外线。红外线可以从太阳光或红外线加热器中感受到。尽管浅色表面通常能更好地反射不可见光,但外墙涂料只能对这种光产生部分影响。

此外,研究人员还确定,屋顶的加热和辐射表现与侧面不同。屋顶通常只面向天空。外墙和墙壁也会受到来自地面和周围房屋的辐射影响而发热。

但与屋顶不同的是,储存的热量几乎不会向上辐射。而现在要改变的正是这种情况,将外墙的热辐射限制在很小的红外线范围内。

波长范围从 2.5 微米到 40 微米不等,只有 8 微米到 13 微米的红外线会被发射回太空,相当于整个光谱的 13%。剩余的光及其热能分布在地面和建筑物的墙壁之间,使房屋和城市升温。顺便提一下,可见光的波长为 0.4 到 0.8 微米。

比意识到只有窄带才最适合更好地辐射热能更令人吃惊的是寻找合适的材料。例如,聚丙烯(PP)就能在所需频段内精确辐射热量。这种塑料几乎随处可见,从酸奶罐到婴儿饮料瓶或电缆护套。

在实验中,后来测得的温差达到了几度,原因很简单,因为使用了这种广泛使用的塑料,而且它反射的热量可以很好地辐射到天空中。此外,来自室内的热辐射也被阻挡,因此在冬季至少可以增加十分之几度的温度。

这种纯粹被动使用大量廉价材料的做法尤为引人注目。根据研究结果,其产生的效果相当于深色屋顶和白色屋顶之间的差别--但现在外墙也是如此。

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Mario Petzold, 2024-07- 3 (Update: 2024-07- 3)