工程教授继续致力于可持续发展的窗户

匿名用户 2020年11月8日 pm8:21 阅读 9

宾夕法尼亚州大学公园市-宾夕法尼亚州立大学建筑工程学副教授朱利安·王(Julian Wang)说,窗户突出并美化了商业或住宅建筑,但它们也容易受到以下因素的影响:晴天导致房间更明亮,更温暖,而寒冷,黑暗天气条件会使房间变冷。消费者可以使用百叶窗或阴影来遮挡或吸收光线,但是这些解决方案限制了可见性。

Wang说:“就能源而言,窗户通常是建筑物中**薄弱的组成部分,因为它很容易产生热量损失或热量,并且对太阳辐射更敏感。“但是窗户也是可视的。它们会影响用户的舒适度,生产率和建筑外观美感。”

Wang的学术生涯集中在研究照明,日光和可持续建筑材料,包括可以吸收和偏转太阳红外能量或热量的创新动态窗户。

2016年,作为辛辛那提大学的助理教授,王获得了美国国家科学基金会(NSF)授予的为期三年,350,000美元的赠款,用于与材料科学家一起研究玻璃材料。他开发了一种由光相互作用纳米材料制成的几乎看不见的薄纳米膜,它可以选择性地响应红外线。

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即使取得了成功,将纳米级的玻璃材料应用于商业建筑窗户仍然是一个挑战。Wang将通过去年授予的500,000美元,为期5年的NSF CAREER项目,继续他的研究,从而解决这个问题。

Wang说:“要从纳米尺度发展到建筑尺度,需要了解纳米薄膜,窗玻璃,中央空气层,低发射率涂层和窗户环境之间的复杂集体效应。” “许多纳米材料科学家正在开发这种材料,但是我们还没有合适的方法将其纳入。这就是我们正在寻找的。”

Wang说,在他的项目中,他将测试这些玻璃窗材料,从长远来看,这些材料可用于生产能实时适应气候条件的动态窗户。通过在冬季向室内传输红外能量并在夏季使红外能量偏转,动态窗户将减少建筑总能耗。

另外,这些窗户将保持清晰度和透明性,而无需在有色或屏蔽的窗户之间进行视觉权衡,从而增加了建筑物居住者的舒适度。

仍在开发的早期,这些动态窗口将被放置在Wang和他的研究生在样机工作室中进行研究以微调其功能。

“我们将建立一个全尺寸的样机空间,该空间具有两个带有墙壁的窗户,一个受控房间,一个热室和一个与太阳能光谱相同的灯,并且可以移动以重现灯的运动。太阳。”王说。

除了技术研究外,Wang还计划开发“测量玻璃”,这是一项推广计划,旨在向K-12学生和大学本科生介绍可持续建筑技术,例如动态窗户。Wang希望专门针对代表性不足的人群。计划参与者将在实验室工作,使用定制的测量系统和传感器来测量窗户的玻璃特性。通过这项计划,王先生希望提高公众对包括节能窗户在内的可持续建筑材料的重要性的认识。

“朱利安正在进行基础研究,以开发新型玻璃材料,以改善窗户的采光和热性能。这是实现超高性能建筑的一项关键研究工作。” Sez Atamturktur,Harry和Arlene Schell教授兼建筑工程系主任说。“我们很高兴看到这项研究将他引向何方。”

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