CP v2

Tag: Pastatų vėsinimas

  • Japonų vėsinantys kaklaraiščiai ir kinų „facekini“: kaip pasaulis gelbėjasi nuo kaitros

    Japonų vėsinantys kaklaraiščiai ir kinų „facekini“: kaip pasaulis gelbėjasi nuo kaitros

    Karščių banga keičia įpročius

    Dažnėjant karščio bangoms visame pasaulyje, vis daugiau žmonių ieško ne kondicionierių, o kasdienių, greitai pritaikomų būdų atvėsti. Dalis jų Europoje atrodo neįprastai, tačiau daug kur Azijoje, Afrikoje ar Amerikoje tokios priemonės naudojamos dešimtmečius.

    Specialistai pabrėžia, kad didžiausią riziką kelia ne vien aukšta temperatūra, bet ir didelė drėgmė, prastai vėdinamos patalpos bei perkaitimas miestuose. Dėl to ypač svarbu ne tik gerti vandenį, bet ir mažinti šilumos apkrovą kūnui.

    Japonijos triukai: vėsinti kaklą ir pulsą

    Japonijoje vasarą paplito vėsinantys kaklaraiščiai ir kaklo audiniai su gelio įdėklais ar mažais šaltų paketų moduliais. Jie veikia paprastai: vėsinant kaklą, riešus ar pažastis, atvėsinamas kraujas paviršinėse kraujagyslėse, todėl sumažėja bendras karščio pojūtis.

    Kasdienybėje dažnai matomi ir ant kaklo nešiojami šalčio žiedai bei lengvi drėkinami rankšluosčiai, periodiškai sudrėkinami vandeniu. Tokie sprendimai remiasi garavimo principu: vandeniui garuojant, šiluma „paimama“ iš odos ir aplinkos.

    Dar vienas tradicinis variantas yra tenugui, plonas medvilninis rankšluostėlis, kurį žmonės slepia po apykakle ar po kepure. Jis sugeria prakaitą ir, sudrėkintas, padeda vėsinti odą be papildomų prietaisų.

    Kinija ir saulė: nuo „facekini“ iki UPF kaukių

    Kinijoje kaip apsauga nuo ultravioletinių spindulių išpopuliarėjo vadinamasis „facekini“ – elastingas gobtuvas, paliekantis atviras tik akis, nosį ir burną. Iš pradžių jis buvo labiausiai siejamas su pajūriu ir maudynėmis, kai norima išvengti intensyvios saulės.

    Pastaraisiais metais paplito ir kasdienės lengvos UV apsaugos kaukės iš kvėpuojančių funkcinių medžiagų, neretai pažymėtos UPF 50+ reitingu. Jos atliepia ne tik klimatą, bet ir kultūrinius odos priežiūros bei išvaizdos standartus, todėl dėvimos miestuose, kelionėse ar važiuojant dviračiu.

    Prie saulės apsaugos dažnai derinamos ir plačiabrylės skrybėlės bei lengvi audiniai, kuriuos galima drėkinti. Toks derinys vienu metu mažina tiesioginių spindulių poveikį ir padeda kūnui vėsintis garuojant vandeniui.

    Architektūra ir senosios technologijos: vėsa be elektros

    Daugelis karštų regionų remiasi trimis universaliais principais: šešėliu, oro judėjimu ir šilumine mase. Storos molio ar akmens sienos lėtai įkaista ir lėtai atiduoda šilumą, todėl patalpose temperatūra svyruoja mažiau.

    Pietvakarių JAV tradiciniai molio ir akmens statiniai su mažesniais langais bei išsikišusiais stogais padeda sumažinti saulės kaitrą. Meksikoje ir kitose karštose vietovėse vidiniai kiemai dažnai tampa natūraliais vėsesniais taškais, o dienos ritmą papildo poilsis per didžiausią kaitrą.

    Egipte ir kituose regionuose žinomi vėjo gaudytojai, nukreipiantys vėsesnį orą į pastatus, taip pat praktika kabinti drėgną audinį lange. Pro drėgną audinį tekantis oras atvėsta, nes garavimui reikalinga energija paimama iš aplinkos šilumos.

    Karščių valdymas vis dažniau tampa ne vien komforto, bet ir sveikatos klausimu, ypač vyresnio amžiaus žmonėms, mažiems vaikams bei sergantiems lėtinėmis ligomis. Pasaulio patirtys rodo, kad paprastos, fiziologija ir fizika paremtos priemonės gali būti veiksmingos, jei taikomos laiku ir nuosekliai.

  • Baltasis vabalas įkvėpė keramiką, kuri atspindi 99,6 proc. saulės ir gali mažinti pastatų vėsinimo sąnaudas

    Baltasis vabalas įkvėpė keramiką, kuri atspindi 99,6 proc. saulės ir gali mažinti pastatų vėsinimo sąnaudas

    Pastatų vėsinimas sudaro reikšmingą pasaulinio elektros suvartojimo dalį, o karščio bangoms dažnėjant didėja ir poreikis efektyviai mažinti patalpų temperatūrą. Honkongo politechnikos universiteto (PolyU) tyrėjai pristatė pasyviai vėsinančią keramiką, kuri, jų teigimu, atspindi 99,6 proc. į ją krintančios saulės šviesos.

    Sprendimas gimė įkvėpus vieno ryškiausių gamtos „baltumo“ pavyzdžių – Cyphochilus genties vabalo, laikomo vienu balčiausių vabzdžių pasaulyje. Mokslininkų tikslas buvo gamtoje aptinkamą šviesos sklaidą perkelti į pramonėje pagaminamą, lauko sąlygoms tinkamą medžiagą.

    Kaip vabalas tapo technologija

    Cyphochilus vabalo žvyneliai yra balti ne dėl dažų ar pigmentų, o dėl labai tankios, hierarchiškai porėtos vidinės struktūros. Ji išsklaido šviesą skirtingais masteliais, todėl paviršius atrodo ypač ryškus ir tolygiai baltas.

    PolyU komanda, vadovaujama profesoriaus Wang Zuankai, šią architektūrą išanalizavo ir atkūrė keramikoje. Sukurta medžiaga turi panašią hierarchiškai porėtą sandarą, kuri leidžia efektyviai sklaidyti šviesą per visą saulės spektro diapazoną.

    Didelis atspindėjimas praktiškai reiškia, kad paviršius sugeria labai mažai saulės energijos, taigi ir mažiau įkaista. Tokios dangos ar fasadinės medžiagos teorijoje gali mažinti pastatų perkaitimą ir atitinkamai poreikį naudoti kondicionavimą.

    Ką duoda 99,6 proc. atspindėjimas

    Saulės atspindėjimo rodiklis parodo, kiek spinduliuotės paviršius grąžina atgal, o ne paverčia šiluma. Esant 99,6 proc. atspindėjimui, šiluminė apkrova nuo tiesioginių saulės spindulių tampa minimali, palyginti su daugeliu įprastų statybinių paviršių.

    Tyrėjai pabrėžia, kad medžiaga veikia pasyviai, be elektros: ji mažina įkaitimą atspindėdama saulę, o šilumą gali išspinduliuoti infraraudonųjų bangų ruože. Tokie radiacinio vėsinimo principai pastaraisiais metais vis dažniau minimi kaip priemonė mažinti miestų šilumos salos efektą ir elektros pikus karščiausiomis valandomis.

    Vis dėlto reali energijos sąnaudų nauda priklauso nuo daugelio veiksnių: pastato vietos, stogo ir fasadų geometrijos, šiluminės izoliacijos, langų ploto, vėdinimo bei to, ar kondicionavimas yra pagrindinis komforto užtikrinimo būdas. Kitaip tariant, pati medžiaga yra svarbi grandis, bet ne vienintelis sprendimas.

    Kitas iššūkis – Leidenfrost efektas

    Be atspindėjimo, komanda akcentuoja ir dar vieną savybę, susijusią su vadinamuoju Leidenfrost efektu. Tai reiškinys, kai ant labai įkaitusio paviršiaus skystis sudaro garų „pagalvę“, kuri apsunkina šilumos perdavimą ir mažina aušinimo efektyvumą.

    Tyrėjų teigimu, jų keramikos porėta struktūra ir itin hidrofilinės savybės leidžia vandeniui greitai pasiskirstyti ir įsigerti į poras, slopinant garų sluoksnio susidarymą. Skelbiama, kad taip galima išlaikyti efektyvesnį aušinimą net esant labai aukštoms temperatūroms, viršijančioms 800 laipsnių Celsijaus.

    Ši dalis svarbi ne tik pastatams: tokio tipo struktūriniai sprendimai gali būti aktualūs ir pramoniniams procesams, kur paviršių perkaitimas bei šilumos nuvedimas yra kritiškai svarbūs. Vis dėlto praktinės taikymo sritys priklausys nuo to, kaip medžiaga bus integruojama į konkrečias sistemas ir kokia bus jos kaina masinėje gamyboje.

    Tyrimas publikuotas žurnale Science, o darbe dalyvavo ir Honkongo miesto universiteto mokslininkai. PolyU tyrėjai teigia, kad medžiaga sukurta orientuojantis į realias lauko sąlygas: ji turėtų būti mechaniškai tvirta, atspari aplinkos poveikiui, o taip pat lengviau prižiūrima dėl savaiminio nusivalymo savybių.

    Jei tokios keramikos gamyba pasiteisins pramoniniu mastu, tai galėtų tapti dar vienu įrankiu miestams ir pastatų savininkams, ieškantiems būdų mažinti vėsinimo apkrovas ne didinant elektros vartojimą, o mažinant šilumos patekimą į pastato apvalkalą.