人们一直被夏季屋顶防晒的问题所困扰,越来越多的人用上了白漆;不过科学家发明了一种新型“玻璃涂料”,可以长期解决这个问题。
金属屋顶在夏天会变得非常热,比如佛罗里达州克萨哈奇市新建的铜质屋顶就是这样。为了让屋顶降温,延长使用寿命,科学家发明了一种用玻璃制成的涂料。
包括纽约在内的不少城市正指望着白漆能改善环境,越来越的屋顶被涂成白色,来降低建筑的温度、减少夏季能耗。很快,人们将会有另一种选择:用玻璃做成的涂料。
这可不是什么天方夜谭,科学家们已经研制出一种玻璃涂料,可以把照射在金属屋顶上的阳光反弹回去,让它们保持正常的温度。不要小看这一点,阳光可以让金属屋顶变得非常烫手,进而导致操场和体育馆看台温度过高而无法使用。
新的涂料还有另一个潜在的好处。其混合了玻璃的主要成分硅和硅橡胶,可以说完全是无机的,不会因为紫外线照射而降解,所以比一般的高分子材料涂层的使用时间要长得多。
本周日,约翰•霍普金斯大学应用物理实验室的高级研究员Jason Benkoski在波士顿的美国化学学会会议上公布了团队的研究结果,他说:“这就像在金属屋顶上涂了一层岩石,它的使用寿命不是几十年,而是几百年。”
更常见的白漆现在已被广泛地被用于屋顶,不过略有争议。总部位于纽约的倡导组织“白屋顶计划”宣称这种屋顶可以减少10%到40%的夏季耗能。
总体来说,研究人员也认可这一点。就像夏天穿浅色衣服会更凉快一样,美国能源部表示,和传统黑焦油相比,反射面屋顶能够降低27.7摄氏度。然而,去年的一项研究发现,白色屋顶在南北地区的作用有所差别,北部地区的效果不如南部那么明显。来自亚利桑那州立大学的首席作者Matei Georgescu说:“我们发现地理位置有一定的影响。”
Benkoski认为“白漆本身做得很好”,可以把90%的太阳热量反射出去。但是,如果是高分子材质,那处理紫外线就不如硅基涂料那么得心应手。“由于紫外线导致的降解,和刚涂上那会相比,不到三年时间,高分子涂料吸收的太阳能就会达到两倍多。”
新型涂料可以在几十年时间里持续反射阳光、降低金属表面的温度,而且材料的降解速度缓慢。科学家原本打算用它来延长军舰的寿命,而非建筑节能,不过这种涂料完全可以双管齐下。美国海军研究办公室支持了这项研究。
在非金属表面,这种涂料也能发挥作用吗?Benkoski笑言:“试试就知道了。”据他估计,在包括玻璃等陶瓷制品、混凝土和岩石表面,它也会表现良好,甚至可以在玻璃纤维或者之前的高分子涂层表面上大展身手。
Benkoski将在未来两年时间里,开始实地检测涂料的效果,预计五年内就可以实现产品商业化。在美国海军的帮助下,这种涂料成功的几率会大幅上升。