Kľukaté vzory na stenách by mohli pomôcť ochladiť prehriate budovy, zistila štúdia

Budovy sú v súčasnosti zodpovedné za približne 40 % celosvetovej spotreby energie a prispievajú viac ako tretinou celosvetových emisií oxidu uhličitého. Značná časť tejto energie pochádza z používania klimatizácie. Vedci očakávajú, že sa toto číslo do roku 2050 zdvojnásobí, ak ho nebudeme kontrolovať.

Ako sa planéta stále otepľuje, dopyt po chladení v budovách neustále rastie. V reakcii na túto rastúcu výzvu vedci skúmali riešenia pasívneho chladenia, ktoré sa nespoliehajú na spotrebu energie.

Výskumný tím pod vedením Qilonga Chenga na Kolumbijskej univerzite v New Yorku vyvinul sľubné riešenie, ktoré by mohlo pomôcť znížiť spotrebu energie presmerovaním slnečnej energie preč z budov. Chengov tím navrhol štrukturálny dizajn steny s cik-cakovitým vzorom, ktorý dokáže znížiť povrchovú teplotu budovy až o 3 °C v porovnaní s plochými stenami bez spotreby energie. "S týmto druhom dizajnu môžeme mať chladnejšiu budovu," povedal Cheng. "Takže môžeme znížiť spotrebu energie na chladenie."

Dizajn tvoria steny so sériou výstupkov, ktoré pri pohľade zboku vytvárajú cik-cakovitý tvar.

Keďže používanie klimatizácie v budovách využíva viac energie, vedci hľadajú spôsoby bez energie, ako napríklad cik-cakovitý vzor, ako udržať teplotu na nízkej úrovni.

Zdroj: Getty Images / iStockphoto / halbergman

Táto konfigurácia využíva radiačné chladenie – stratégiu pasívneho chladenia, ktorá odráža slnečné svetlo a vyžaruje dlhovlnné infračervené žiarenie cez zemskú atmosféru do vesmíru.

Radiačné chladenie si v poslednom desaťročí získalo pozornosť ako energeticky účinný spôsob zníženia požiadaviek na chladenie. Bežné stratégie, ako je natieranie striech na bielo, aby odrážali slnečné svetlo, boli účinné pre horizontálne povrchy, ale sú menej ideálne pre vertikálne steny, ktoré tiež absorbujú teplo zo zeme.

Dizajn cikcakovej steny rieši tieto výzvy vytvorením povrchov, ktoré vyžarujú teplo v atmosférickom priehľadnom okne a odrážajú infračervené teplo, namiesto toho, aby ho absorbovali. Zatiaľ čo táto inovatívna metóda chladenia je sľubná pre teplejšie podnebie, mohla by v zime zvýšiť požiadavky na vykurovanie v chladnejších oblastiach.

Na vyriešenie tohto problému Cheng a jeho kolegovia navrhli adaptívny dizajn so sklopnými „plutvami“, ktoré možno v zime zdvihnúť, aby sa zvýšila absorpcia tepla, a znížiť v lete, aby sa znížilo.