科學家設計“向日葵”城市,以增加陽光水平相對較低的國家的太陽能

一半月色 2024-02-20 09:03:55

受到葵花籽分布的啓發,一組科學家表示,他們已經開發了一種新的城市模式,確保“在低太陽輻射國家”實現太陽能利用的最佳分布。

我們的新城市規劃與向日葵種子的分布非常相似。這種分布確保了太陽能的最佳利用,“沙迦大學可持續和可再生能源工程副教授Ammar A. T. Alkhalidi博士說。

Alkhalidi博士是一項新研究的主要作者,該研究題爲“向日葵啓發的城市模式,以提高低太陽輻射國家的太陽能利用率”。該研究發表在《可再生能源焦點》雜志上。

“向日葵圖案的交替分布使太陽能夠均勻地到達這種圖案中的每座建築物。結果表明,所提出的向日葵圖案在屋頂區域和立面區域的表現比網格和徑向圖案高出 4%,在立面區域優于 12%,“Alkhalidi 博士補充道。

這項研究由來自伊拉克、約旦和阿拉伯聯合酋長國的學者參與,“調查了在低太陽輻射和長陰影長度位置産生的建築物表面(屋頂和外牆)的最大可用陽光區域。這是通過研究不同城市平移模式中住宅地塊的方向和分布來完成的。

作者寫道:“出于調查目的,城市模型是根據最常見的城市規劃模式進行規劃的,這些模式是網格和徑向模式,此外還有模仿大自然的新穎向日葵城市規劃模式。

科學家們選擇世界上不同的城市,對他們的向日葵城市模式進行太陽能模擬。對于太陽能有限的城市,他們選擇華沙作爲“低太陽輻射和長陰影長度城市”的例子。

因爲他們的模型允許太陽平等地到達他們新城市規劃中的每座建築,作者發現他們提出的向日葵圖案在可用的陽光屋頂區域比網格和徑向圖案高出 4% 的百分比,對于可用的陽光立面區域,比 12% 的百分比。

根據Alkhalidi博士的說法,現存的城市模式設計主要追求兩種主要的建築模式:圓形放射狀圖案和網格圖案。在前者中,這座城市被環形道路所包圍,就像建于八世紀的巴格達等主要伊斯蘭城市一樣。後者是歐洲的住宅區城市規劃,其中街道彼此成直角,其中一個例子是巴塞羅那。

通過檢查模擬過程的主要結果,發現計算建築物表面可用陽光區域的選擇標准是本研究的主要目標,必須基于陰影長度而不是基于氣候帶。

向日葵圖案中的陽光區域由可用于各種太陽能應用的無陰影屋頂區域計算得出。作者指出:“該研究旨在提出一種新的理論城市模式,即向日葵模式,並研究與其他城市模式(網格和徑向)相比,它是否可以産生最大的可用陽光區域。

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