使用波纹墙面覆盖物对建筑物进行被动冷却

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哥伦比亚大学的应用物理学家团队与亨利·M·冈恩高中的一位同事以及加州大学洛杉矶分校的另一位同事合作发现，在建筑物室外墙壁上使用波纹壁板可以被动降低墙壁温度。
研究小组在《Nexus》杂志上发表的论文中描述了他们如何在一座小型测试建筑中添加波纹壁板，并发现这样做可以降低墙壁温度。
先前的研究表明，在建筑物顶部覆盖辐射冷却材料可以减少进入室内的热量高达 20%。这是因为它们的制作方式可以反射阳光并将热量辐射到外太空。
然而，由于涉及的角度以及从地面反射的热量，此类材料在应用于建筑物侧面时已被证明很有用。
在这项新研究中，研究团队通过使用瓦楞材料克服了角度问题。瓦楞材料从侧面看呈锯齿状，这种设计通常用于平板纸板之间，以使结构更坚固。
研究小组指出，建筑物的墙壁会吸收热量，这在冬天是好事，但在夏天却是个问题。他们还指出，热量既可能来自太阳，也可能来自建筑物周围。例如，城市建筑物通常被水泥包围，水泥会吸收太阳的热量，然后将其辐射到空气中，使建筑物变得更热。
为了解决这两个问题，研究人员将波纹材料涂在小型建筑模型的侧面。然后，他们用两种不同的材料涂在建筑模型的侧面。朝上、面向太阳的面覆盖有发射材料，而朝下的面则涂有反射涂层。
然后，他们将模型放在室外阳光下，靠近一个带有标准墙面覆盖物的类似模型，并定期检查两者的温度。他们发现两者之间的平均温差为 2.3°C，一天中最热的时候温差为 3.1°C。他们最后建议，他们的设计可以扩大规模，并由感兴趣的各方进行商业化。
更多信息： Qilong Cheng 等人，通过不对称发射率实现建筑能源关系中的最佳辐射冷却墙，Nexus (2024)。DOI ：10.1016/j.ynexs.2024.100028