近日,一个国际研究团队设计出一种名为CCP-30的新型水泥基涂料,该涂料可通过排汗散热来降低建筑物热量,为建筑节能降温带来新希望。

CCP-30降温涂料具有纳米粒子改性的多孔结构,由水合硅酸钙(CSH)凝胶网络组成。其独特设计结合了辐射、蒸发和反射冷却机制,实现了卓越的冷却效果。它能反射88 - 92%的阳光,将95%的热量以红外辐射形式释放,且可将其重量约30%保留在水中,是全天和跨季节保持空间凉爽的理想涂料。
根据《科学》杂志发表的研究结果,在热带气候下,这种涂料的冷却能力是商用冷却涂料的10倍,可节省30%至40%的电力。
当前,空间制冷系统占全球建筑物总用电量的近20%,其高二氧化碳排放量成为全球变暖的重要因素,还在城市热岛效应(UHI)中扮演重要角色,即市中心气温远高于周边郊区。被动式制冷策略已成为节能且可持续的减排和缓解城市热岛效应的方法。
大多数被动冷却涂料依赖辐射机制,利用地球物体通过发射红外辐射向较冷外太空散热的被动冷却过程。不过,该过程在干燥气候和晴朗天空下效果显著,在多云潮湿地区效果不佳,且因具有高度方向性,在非直视天空的垂直表面上效果欠佳。
研究人员利用蒸发冷却的力量克服了辐射机制的这些痛点。蒸发冷却利用水的高潜热(约2256 J/g),在水从液体转化为蒸汽过程中,从表面吸收大量热能,还提供非定向冷却,不依赖表面方向和限制侧视等因素。
因此,新设计的CCP-30涂料具有强大冷却性能,即使在阳光直射下红外发射率也能达到95%,在潮湿和干燥条件下太阳反射率达88 - 92%。

CCP-30涂料的独特之处还在于其自我补充能力,能吸收雨水和大气中的水分,长时间维持蒸发冷却,且不影响涂料在潮湿时与光的相互作用。
在新加坡热带地区进行的现场测试中,CCP-30凭借卓越冷却性能超越市售白色涂料。中试规模的建筑测试表明,其节电效果显著,可达30 - 40%,生命周期分析显示,与标准白色涂料相比,其单位功能单元的碳足迹降低了28%。
这种涂料不仅为缓解城市热岛效应提供了实用和长期的解决方案,还展现出支持全球脱碳努力的现实潜力。














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