Jihui Yuan (Profesor asistente, Departamento de Arquitectura e Ingeniería Civil, Toyohashi University of Technology) propuso un modelo numérico de perlas para predecir la relación de reflexión ascendente y descendente del material retrorreflectante (RR) de perlas de vidrio destinado a la mitigación de la isla de calor urbano (UHI) y la reducción del consumo de energía. Reveló que la retrorreflectividad del material RR de perlas de vidrio aumenta gradualmente desde la mañana hasta el mediodía, momento en el que comienza a disminuir gradualmente. Estos resultados contribuirán a la investigación existente sobre la absorción o reflexión de la radiación solar para mejorar las condiciones térmicas y lumínicas urbanas. y reducir el consumo de energía de los edificios.

Se han implementado ampliamente varias medidas para mitigar la UHI y reducir el consumo de energía de los edificios. Más lejos, Se informa que la reflectividad solar del pavimento circundante y las superficies de las paredes exteriores de un edificio son factores importantes que afectan la carga de aire acondicionado del edificio. que está directamente relacionado con su uso de energía. Techos cubiertos con materiales difusos altamente reflectantes (DHR) (es decir, pinturas altamente reflectantes) pueden reflejar la radiación solar hacia el cielo si no hay edificios altos en las cercanías. Sin embargo, si hay edificios altos cerca, gran parte de la radiación solar se reflejará en los edificios y carreteras vecinos, donde será absorbido para exacerbar el fenómeno UHI. Por lo tanto, aunque los materiales DHR se aplican ampliamente a las fachadas de edificios, Los materiales RR se han recomendado como reemplazo para mitigar el fenómeno UHI y reducir el consumo de energía de los edificios.

Sin embargo, Los materiales de RR todavía se encuentran en la fase de investigación y desarrollo y no se han utilizado en la práctica. La mayoría de las investigaciones indican que cuando los ángulos de incidencia de la luz solar se vuelven muy grandes, la capacidad RR se reduce críticamente, y la reflectividad solar descendente, como la reflectividad especular, aumenta. Además, La radiación solar descendente de las fachadas de los edificios no solo afecta negativamente a los peatones, pero también calienta el entorno urbano a través del calor absorbido por la superficie del suelo; por lo tanto, La radiación solar descendente se considera uno de los principales contribuyentes al fenómeno UHI. Por lo tanto, teniendo en cuenta cuánto puede afectar un cambio en el ángulo de incidencia a la capacidad RR y la reflectividad solar descendente de los materiales RR, se necesita una predicción completa.

Por lo tanto, El profesor asistente Jihui Yuan dentro del Departamento de Arquitectura e Ingeniería Civil de la Universidad Tecnológica de Toyohashi, en colaboración con investigadores de la Universidad de la Ciudad de Osaka, propuso un modelo numérico de perlas de vidrio para predecir la relación de reflexión hacia arriba y hacia abajo de los materiales RR del tipo de perlas de vidrio. Los resultados de este estudio se han publicado en línea con anterioridad en la revista Elsevier. Clima Urbano en marzo de 2021.

Como se mencionó previamente, para comprender mejor el principio de reflexión de los materiales RR tipo perlas de vidrio, Se desarrolló y simuló un modelo numérico de perlas de vidrio. La simulación se realizó para evaluar la reflexión de la luz solar del material RR de tipo de perlas de vidrio mediante el análisis de la retrorreflectividad y la relación de reflexión hacia arriba y hacia abajo de las perlas de vidrio.

El trabajo futuro se centrará en explorar métodos para suprimir la luz reflectante hacia abajo y en intentar desarrollar los materiales RR que puedan minimizarla. El trabajo futuro también se centrará en el desarrollo de modelos más precisos para la evaluación de las propiedades RR de los materiales RR, y sobre la realización de mediciones ópticas reales de materiales RR.

Si podemos predecir las características de reflexión direccional de los materiales RR aplicados a las fachadas de edificios, como la relación de reflexión hacia arriba y hacia abajo, entonces podríamos aplicar estos materiales RR a las superficies exteriores en diferentes direcciones para optimizar la absorción o reflexión de la radiación solar; esto finalmente mejoraría las condiciones térmicas y de iluminación urbanas, y reducción del consumo de energía.