Een nfraroodbeeld van een gebouw van UCLA toont stralingswarmte. De gevel absorbeert warmte (wit tot lichtrood) van de grond (rood), terwijl een deel van de warmte van de grond/het gebouw naar de koude lucht straalt (blauw) (afb: Raman Lab/UCLA)

Onderzoekers rond Aaswath Raman van de universiteit van Californië in Los Angeles hebben met behulp van bepaalde

materialen zoals polypropeen op verticale delen van huizen, die huizen ‘s zomers koeler en ’s winters warmer gemaakt op een volslagen passieve wijze. Het energetisch effect zou vergelijkbaar zijn met dat van het wit schilderen van daken, stellen de onderzoekers.
Stralingswarmte beweegt zich door het hele breedbandspectrum op grondniveau tussen gebouwen en hun omgeving, zoals straten en aangrenzende gebouwen. Aan de andere kant beweegt warmte tussen gebouwen en de lucht in een veel smaller deel van het infraroodspectrum, bekend als het atmosferische transmissievenster.
Dat verschil in hoe stralingswarmte beweegt tussen gebouwen en de lucht versus de grond, vormt al lang een uitdaging voor het koelen van gebouwen met, verhoudingsgewijs, minder naar de lucht gerichte oppervlakken. Deze gebouwen zijn moeilijker te koelen in de zomer, omdat ze warmte vasthouden van de grond en aangrenzende muren wanneer de buitentemperatuur hoog is. Ze zijn ook moeilijker te verwarmen in de winter, omdat de buitentemperatuur daalt en de gebouwen warmte verliezen via muren en grond.
“Als we kijken naar historische steden zoals Santorini in Griekenland of Jodhpur in India, zien we dat het koelen van gebouwen door daken en muren zonlicht te laten reflecteren al eeuwenlang wordt toegepast”, zegt Raman. “De laatste jaren is er veel belangstelling voor koele dakbedekking die zonlicht weerkaatst, maar het koelen van muren en ramen is een veel subtielere en complexere uitdaging.”

Met het bewezen succes van het koelen van gebouwen door superwitte verf op de daken te gebruiken om zonlicht te reflecteren en warmte terug te stralen, gingen de onderzoekers op zoek naar een soortgelijk passief effect door muren en ramen te coaten met materialen die de warmtebeweging tussen gebouwen en hun omgeving op grondniveau beter kunnen ‘regelen’. De onderzoekers vonden materialen die in staat zijn om vooral stralingswarmte op te nemen en af ​​te geven binnen het atmosferische raam, waardoor aldus behandelde huizen in de zomer koeler kunnen blijven dan met conventionele bouwmaterialen en warmer in de winter.
Raman: “We waren vooral enthousiast toen we ontdekten dat materialen zoals polypropyleen, een gewone huishoudelijk kunststof, selectief en zeer effectief warmte kunnen uitstralen of absorberen in het atmosferische raam. Deze materialen zijn alledaags, maar dezelfde schaalbaarheid die ze zo gangbaar maakt, betekent ook dat we ze in de nabije toekomst kunnen zien bij de temperatuurregeling van gebouwen.”

Geld besparen

Met deze aanpak kun je ook geld besparen aangezien een aldus behandeld huis minder koeling en verwarming nodig heeft. Dat is voor de consuments portemonnee gunstig, want de aanpak vergt geen extra energie (buiten die voor het gebruikte materiaal), maar ook voor het klimaat. Voorlopig veroorzaakt stroom nu nog steeds veel broeikasgas.

Raman c.s. onderzoeken nu manieren om dit effect op grotere schaal bij gebouwen te meten in met name hittegevoelige gemeenschappen zoals in Zuid-Californië.

Bron: phys.org