Подпишись на новости
rss Подпишитесь на RSS, чтобы всегда быть в курсе событий.

Комментарии

Присоединяйтесь к обсуждению
  • григорий: Начал с себя и уже строю в подмосковье 4й дом Gregdxb@ya.ru
  • Zendell: Полностью с Вами согласен! Правда мне кажется, что рисунок такого пола быстро приедается и хочется чего то...
  • stroite.by: Смотрится пол просто шикарно! прикольно
  • Zendell: Спасибо Вам за то что оценили:-)
  • Роман: Спасибо за статью. Очень все умеренно и интересно)
27 Июль 2013

Кровля которая потеет или новый взгляд на охлаждение крыши.


потеющая кровля

Над приспосабливаемостью живых организмов можно только удивляться. Например, что бы охладить поверхность кожи, теплокровные животные выделяют жидкость, то есть потеют. Почему бы не использовать этот способ охлаждения для практических нужд, например для покрытия им крыш домов и офисных зданий.

Как известно крыша, под прямыми солнечными лучами сильно нагревается, что приводит к повышению температуры внутри помещения. Конечно, можно использовать кондиционеры, что бы довести температуру воздуха до комфортной для проживания человека. Но команда ученых из высшей Технической школы Цюриха, под руководством профессора Старка, предложила другой вариант — покрыть крышу здания специальным материалом, на базе термочувствительного гидрогеля, который способен впитывать влагу, а при нагревании отдавать ее обратно, то есть потеть. Испаряясь, эта влага способна эффективно охлаждать поверхность крыши, благодаря высокому  значению энергии испарения (2 МДж/кг). Ученные подсчитали что бы охладить крышу задания в солнечный день необходимо испарить примерно 5 мм. воды. Но надо эту воду как-то накапливать на крыше.

Сначала ученные решили использовать традиционны гидрогель, на основе pHEMA — поли(гидроксиэтилметакрилата). Однако испытания, имитирующие цикличность изменения погоды не дали удовлетворительных результатов. Дело в том, что подсыхающий верхний слой становился преградой испарению с более нижних слоев, что приводило к снижению скорости испарения и соответственно к более быстрому нагреву поверхности.

PNIPAM полимерТогда они решили использовать термочувствительный полимер PNIPAM — поли(N-изопропилакриламид), который начинает отдавать накопленную воду уже при температуре в 32°С.  Но возникла проблема – PNIPAM-полимер который сам хорошо растворяется в воде. И как же быть?  Что бы избавить материал от этого недостатка они воспользовались самым простым методом — увеличили степень сшивки полимерных цепей. Но опять же это не лучшим способ сказывается на термочувствительности материала. В результате долгих экспериментов они нашли оптимальное количество необходимых сшивающих элементов (не более 5%). При этом сам материал может запасать воду объемом до 90% от общего объема и полностью испарять ее при температуре около 35°С.





Для экспериментального подтверждения эффективности использования кровельного материала на основе PNIPAM-полимера ученые взяли две одинаковые модели железнодорожных домиков, крышу одного из них они покрыли материалом на базе pHEMA гидрогеля (домик слева), а другого PNIPAM-полимером (справа). В качестве источника тепла использовалась мощная лампа накаливания.

material_roof_sweat-1

Модели железнодорожных домиков

Как показал эксперимент PNIPAM кровля, удерживает температуру крыши порядка 35°С, до тех пор пока вся вода не испариться. И только после этого она нагревается до 60°С. Крыша, покрытая pHEMA гидрогелем практически  сразу нагревается до 45°С а потом медленно, но верно нагревается до тех же 60°С. Таким образом под PNIPAM крышей жить будет несколько прохладнее.

sweaty-buildings-figНо все это пока только теория и эксперименты. Перед тем как наладить массовый выпуск «потеющей» кровли, необходимо решить ряд проблем. Во-первых, нагрев помещения происходит не только через крышу, но и через стены, особенно это касается многоэтажных  зданий. Эта технология будет эффективна только в случае малоэтажного строительства. Во-вторых, нормальное функционирование такой крыши возможно только в климате, где цикличность смены жары и дождливых дней равномерна, иначе если будет долго стоять жаркая погода, то полимеру PNIPAM негде будет взять влагу для испарения, а значит эффективность охлаждения будет стремиться к нулю. Так же ученым необходимо будет решить проблему долговечности материала, так как полиамиды подвержены термическому гидролизу, что резко ограничит срок их службы. Пока не известно как этот материал переносит заморозки. Не будут ли в нем размножаться бактерии и грибки, так как материал на 90% состоит из воды.

Вывод: потеющий строительный материал, призванный охлаждать поверхность крыши или стен идея хорошая, но пройдет еще не мало времени и множество испытаний, которые и определят судьбу этого изобретения. Может через десяток лет, он будет самым распространенным кровельным материалом, а может он даже и не выйдет за стены лаборатории.

По материалам:

«Потеющие» здания смогут самоохлаждаться

Sweaty buildings cool themselves

New mat cools buildings by letting their roofs sweat





Вы можете подписаться на ленту RSSОбновления блога по RSS или на рассылку SubscribeСам себе строитель

Вы также можете скачать книги по теме:



Оставьте свои комментарии, мне интересно ваше мнение.

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой:

Подписаться, не комментируя

Сами строим и ремонтируем
Сайт посвящен домашним строителям, которые не бояться сложностей с ремонтом или строительством. Здесь я буду выкладывать полезные и интересные статьи о строительстве и ремонте, а также книги и программы на эту тему. Если у Вас есть какие то пожелания, или может Вы считаете что на страницах этого сайта не затронут какой либо аспект частного домостроения, или может Вы хотите разместить свои полезные советы, то тогда пишите мне на форму обратной связи, которая расположена к контактах, и я обязательно отвечу Вам.

Подпишитесь на Subscribe

Счетчик

Статистика сайта

118 queries in 0,492 seconds.