如果没了冷气空调,生活在香港或许不知如何熬过潮湿的炎夏。不过冷气空调不但会耗用大量电力,还可能释放温室气体进入大气环境,进一步加剧热污染和全球暖化,恶性循环就此形成。

 

试想像一下,如果我们不用开动冷气空调,就能保持室内凉快舒适,听来是否非常吸引?这是可行的。理大团队所研发的创新楼宇降温方法能令室内温度保持 较室外至少低 6° C,而且无耗用电力。

 

楼宇专用不耗电低成本抗热涂层

理大土木及环境工程学系副系主任(学术发展)戴建国教授及其研究团队共同发明了一种制造先进涂层材料的方法;而这种涂料能透过智能亚环境幅射致冷(SSRC)的原理,在完全不耗电的情况下就能为建筑物降温。

 

Umicool

理大这种 SSRC 涂料称为 UmiCool,是一种多功能的水溶性聚合物涂层,可供涂在建筑物和基建设施的表面上。它能够散射阳光,把吸收的紫外光转化为荧光发射,并通过红外线幅射把热量释放到周围环境,从而达到降温效果。

 

理大的这项发明可使楼宇即使在日间阳光直接照射下,其温度仍能保持较环境温度低 6° C,在夜间则 可低 4° C,而无需耗用电力。研发团队於炎夏期间在北京和珠海进行了模拟室内测试,结果显示即使室外环境温度高达 40° C,UmiCool 仍然能够把室内保持在 26° C 水平,节约了多达 80% 冷气空调所耗用的电力。

 

楼宇涂上Umicool 后的温度 与环境温度比较

戴教授解释道,与建筑业界现行的类似方法相比, “UmiCool 利用大气环境作为温度调节器,推动热能动态地流转,使楼宇能在日间进一步降温,并在夜间不会过度降温。” 因此,UmiCool 有助避免建筑物由於日夜温差变化剧烈而有损耐用程度。

UmiCool 更是一种传统涂料的低成本代替品,因为其中所包含的二氧化钛纳米粒子、荧光微粒子以及玻璃微球体等,都是常见的建筑材料。

 

更多用途

除了用在建筑物表面,UmiCool 也能用在汽车和基建设施,如桥梁和道路上。

 

值得一提的是,香港的办公室和住宅大厦倾向采用大量玻璃幕墙和全景式大窗户,既透光又吸热。因此戴教授表示研究团队正考虑开发供窗户用的半透明版 UmiCool,不过要先在成本和市场需求之间找到平衡。

 

“现时市场中的低反射玻璃,已经能够在不阻隔可见光的情况下,阻挡阳光中的大部份热能。因此我们要考虑一下,半透明UmiCool 为这些玻璃进一步加上降温效能却也会增加成本,是否物有所值。” 戴教授解释道。

 

话虽如此,他相信 UmiCool 的配方可以用来制造具有热幅射功能的聚合物原料。因此从理论上来说,未来可能会出现以 UmiCool 制造的窗帘,大大减低阳光穿透窗户后的热量。

 

此外,研发团队也正研究在柏油路面、油缸、室外管道、汽车、船舶等涂上 UmiCool 的可能性。

 

总括而言,UmiCool 为建筑物和基建设施带来了数之不尽的节能良机,有助纾缓城市中的热岛效应。

 

恒建创新:由理大学者领导的初创公司

UmiCool 的成功研发,有赖香港政府环境及自然保育基金和理大博士后奖学金计划的支持。在 2022 年的日内瓦「国际发明展」网上特别版中,此项目荣获金奖。

 

为了把 UmiCool 科研成果商品化,戴教授创办了恒建创新科技研发有限公司。这家由理大学者领导的初创公司,现正与香港特区政府、大型物业发展商以及建筑原料供应商合作,进行实地规模的测试。