Категория: Строительный материалы
Количество статей: 17
Создать статьюГидрокерамика
Что такое гидрокерамика
Гидрокерамика - это материал, который создан в Институте передовой архитектуры Каталонии. Этот материал появился в результате разработки студии Digital Matter: Intelligent Construction, Master of Advanced Architecture в 2013–2014. Во время данного проекта исследовались термодинамические процессы в зданиях и поднимались вопросы о том, как с ними можно справиться пассивно с помощью класса материалов, называемых «гидрогель». Объединив свойство испарения гидрогелей с тепловой массой и свойством контроля влажности глиняной керамики и ткани, был создан композитный материал, реагирующий на тепло и воду. Предлагаемое решение — это пассивная система эвапотранспирации, способная снизить температуру внутреннего пространства на 5ºC.
Исследования проводились тремя этапами:
- основной материал: гидрогель
- вспомогательный материал: ткань в качестве водного канала
- керамика
Получение гидрокерамики
Из диаграммы испарения видно, что теплота испарения воды составляет около 0,6 килокалорий на грамм и возникает охлаждающий эффект. Принимая это явление за гипотезу, мы провели испытание, чтобы наблюдать охлаждающую способность этого материала в составе с другими выбранными материалами, такими как пластик, алюминий и глина, чтобы найти наиболее подходящий материал-носитель.
После обработки искусственным экстремальным теплом, перформативный ящик показал среднюю разницу в температуре с контрольным образцом в 5 градусов Цельсия и увеличенную влажность на 200 градусов.. Это дало нам приблизительный вывод о том, что композитный материал обладает способностью охлаждать замкнутое пространство при высокой температуре и способностью переносить влажность. Цели проекта были достигнуты в области исследований, и, насколько это было необходимо, при ограниченном времени и технологии мы достигли многообещающего результата испытаний, который может привести к нескольким дальнейшим типам исследований, а также прибыльным проектам. Учитывая, что композитный материал имеет очень низкую себестоимость производства, а природные ресурсы глины по-прежнему в изобилии, система может быть легко применена в архитектуре в отдаленных районах.
Современные технологии пассивной гидрокерамики, основанные на точном энергетическом и термическом анализе, способны эффективно поддерживать оптимальный уровень влажности и температуры в комфортабельной зоне для человека.
:
Как работает гидрокерамика
Гидрокерамика работает за счет охлаждающего эффекта, обеспечиваемого испаряющейся водой. Поглощая большое количество воды, гранулы гидрогеля, распределенные по всему композитному материалу, открывают большую площадь поверхности для испарения, что одновременно снижает температуру и увеличивает влажность окружающего воздуха. В свою очередь, материал поэтому является отзывчивым: охлаждающий эффект максимален, когда окружающая среда теплая, но когда окружающая среда холодная, происходит небольшое испарение.
В ходе испытаний студенты института определили, что лучшим материалом для гидрогеля является глина, которая показала себя более эффективно, чем акрил и алюминий, благодаря своей пористой природе, которая способствует испарению в гранулах гидрогеля. Испытанный при температуре 35-40 градусов по Цельсию, материал показал снижение температуры на 6,4 градуса через 20 минут, с повышением влажности на 15,5 процента. Студенты рассуждают, что это может привести к снижению электроэнергии, необходимой для кондиционирования воздуха, на 28 процентов
