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采用冷屋顶有利于建筑物节能减排

  美国劳伦斯伯克利国家实验室的科学家们研究确认:对于建筑物的节能减排而言,冷屋顶(指浅色屋顶)是最具成本效益的选择,即性价比最好的选择。
       来自该实验室的一个研究小组与中国研究人员的合作研究表明,在中国使用浅色屋顶将“显著”减少夏天气温飙升地区的能源使用和温室气体排放。
       据伯克利实验室的新闻发布,该项研究是在中国首次同类研究的全面综合性研究,对于中国7个城市5个气候区的住宅和办公室进行了模拟和测试,在重庆一座办公大楼和佛山一个工厂测试了冷屋顶短期实验的使用效果。
       冷屋顶已经证明在美国、欧洲和其他地方成功使用。伯克利实验室科学家团队首席科学家RonnenLevinson说:“虽然这个概念是到处相同的,我们还是想表明,冷屋顶在中国的气候条件下,以及在中国建筑的操作实践中也会对中国建筑有效。”
       他们的发现,最近发表在EnergyPolicy杂志,表明使用冷屋顶——减少热流以及空调使用,在闷热的中国南部上海地区不仅可以减少CO2,NOx和SO2排放,而且可以降低年能耗成本。
       例如:在重庆、上海、武汉和广州具有特别炎热夏天的四个城市,办公楼建筑屋顶增加太阳能反射将节省每平方米屋顶0.16美元到0.49美元。住宅能源成本降低更多,因此,每平方米的住宅屋顶节能下降会介于0.07~0.33美元。
       同样,模拟计算表明,在这四个城市冷屋顶可以每平方米屋顶减少碳排放量1.1到3.4千克。在一个1500平方米的小型办公楼冷屋顶将每年减少5吨CO2,差不多相当于一辆小汽车在道路上一年的释放量。同样有害的排放物NOx和SO2会分别减少每平方米2.9克到13克,和每平方米5.4克到33克。
       Levinson和他的团队发现,即使在最热的夏天,使用白色屋顶在重庆减少办公大楼空调使用9%。在佛山无空调工厂还看到降低室内空气温度1~3摄氏度和削减三分之二屋顶热流的节能效果。然而,他们的发现并不提倡冷屋顶用于更冷的城市(如哈尔滨、长春和北京),这些城市在冬季浪费的能量要大于夏季节约的能量,有“惩罚”作用。
       Levinson认为,虽然美国将经历类似的能源节约历程,然而冷屋顶可能会对中国产生更大的影响,因为在中国城市摩天大楼的人均墙体面积超过了屋顶面积。
       “在中国人均有比屋顶面积更多的墙体面积,”Levinson说。“单位面积上的屋顶得到更多的阳光,但墙体绝缘较少,所以冷墙面和冷屋顶一样有效。”冷屋顶和冷墙面也会增加一些中国的空气质量方面的收益。
       “节约一个单位的电力在中国比在美国有更大的利益,因为他们生产每千瓦小时电力要排放更多的污染物。”减少污染物将意味着有更多的阳光,所以,Levinson说:“随着中国采取措施来改善空气质量,冷表面的好处将会增加,因为将会有更多的阳光照射到建筑物上。”
       该实验室证明,科学家们现在开始在中国两座城市全年比较黑色、白色和花园(绿色)屋顶,来帮助他们的中国同事创建一个自然暴露试验计划,用以测量屋顶在承受腐蚀和气候条件下的反射率。
左图为对于中国冷屋顶的一项研究发现,冷屋顶的应用将大大减少夏季气温飙升地区的能源使用和温室气体排放。
资料来源:美国劳伦斯伯克利国家实验室


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