[00754876]削减城市空间表面辐射吸收理论与技术

该项目属“土木建筑与环境”技术领域。 城市因建筑物和道路增多、绿地减少等因素，造成城市气温明显高于郊区气温的热岛现象，从而导致空调能耗剧增。传统研究关注通过改变大气对流和改进建筑布局设计缓解城市热岛效应，效率低且可调控空间小。由于城市表面太阳辐射吸收量直接决定城市表面的温度，改变城市表面材料可以大幅减少城市表面太阳辐射吸收量。围绕城市峡谷太阳辐射吸收问题，申请人系统阐明了城市热岛量化评价理论与方法，进而查明了调控辐射致冷材料参数解缓城市热岛技术。研究成果得到了国内外同行的积极评价和认可，部分技术已得到实际工程应用。主要科学发现为： (1)建立了城市辐射吸收的精细化模型与测量方法，解决了城市热岛量化评价问题。城市表面太阳辐射吸收过程极为复杂，传统研究主要通过复杂蒙托卡洛算法模拟光子在城市内部的辐射吸收与反射过程。申请人引入城市峡谷反照率，建立了城市表面多重反射的辐射吸收理论模型，创建了城市足尺模型反照率的测量方法，呈现了三维城市模型表面的温度变化云图。研究成果从城市表面太阳辐射模型、测量、可视化三个层次逐级阐明域市热岛量化评价问题。 (2)揭示了城市材料表面的辐射吸收规律，发展了调控辐射解缓城市热岛技术。城市表面反照率取决于路面、墙体和屋顶的太阳辐射吸收率，传统研究关注绿色屋面、隔热墙体以及透水路面，而辐射致冷材料研究严重滞后。围绕调控辐射冷却城市温度问题，申请人阐释了路面太阳辐射吸收与路面温度周期变化规律，揭示了逆反射墙体理论的光子吸收辐射特征，发现了辐射隔层屋顶材料的传热规律。研究成果从路面、墙体和屋顶系统地阐释了调控材料辐射参数解缓城市热岛理论与技术。 (3)研发了建筑辐射致冷涂层材料技术，取得了良好的实际工程应用。研发了提升城市反射率涂层技术，成功应用于广西体育中心二期工程、南宁市月湾路小学和中铁凤岭.国际城等公共建筑以及住宅等项目，合计300多万平方米的设施面积，近三年累计减少约25%的空调能耗，推动了相关绿色建筑行业科技进步与应用，对构建低碳绿色城市热环境具有重要的指导意义。 8篇代表性论文发表在Renew Sust Energ Rev(IF=10.556)、Sol Energy(IF=4.674)、Energ Buildings(IF=4.495)等顶级期刊上，其中JCR一区4篇，1篇入选ESI高被引论文，TOP期刊5篇。他引共计465次，单篇最高他引203次，SCI他引共计314次，引文来自Build Environ(IF-4.82)等领域国际权威学术刊物，其中不乏来自美国加州伯克利大学等研究机构的学者的正面引用与评价。研究成果获国家发明专利2件。