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高科技木材給房屋降溫

2019-05-27 中國科學報 宗華
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  一項日前發表于《科學》的研究顯示,用高科技木材建造的房屋能幫助人們保持涼爽,還可通過減少空調使用降低碳排放。

  美國馬里蘭大學的Liangbing Hu和同事利用過氧化氫從天然木材中去除木質素(樹木細胞壁的組成部分)后創造了這種材料。

  剩余的木材主要由纖維素——植物細胞壁的另一種成分構成。纖維素能反射可見光,并且僅吸收非常低水平的近紅外光。這意味著上述木材可將陽光的大部分成分反射回環境中。因此,用這種材料建造的建筑物幾乎不會在室內散發任何熱量。

  該團隊還發現,這種材料可以吸收室內產生的熱量。這些熱量以不同的波長范圍被反射到環境中。在較為涼爽的夜晚,木材有助于釋放室外的熱量,使其變得日夜可用。

  Hu介紹說,這種冷卻木材非常致密,抗拉強度約為404兆帕,比天然木材高8.7倍,可與包括鋼在內的金屬結構材料相媲美。

  為研究這種木材能節省多少能源,研究人員模擬替換了美國16個州代表各種氣候條件的一些公寓樓的外墻和屋頂。研究發現,這種木材可使冷卻能源需求平均減少20%~35%。

  不過,由于這種冷卻木材會防止熱量進入室內,將導致冬季額外的取暖成本。因此,Hu表示,其最適合夏長冬短的溫暖地區,如亞利桑那州和夏威夷州。

打印 責任編輯:侯茜

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