科学家设计“向日葵”城市,以增加阳光水平相对较低的国家的太阳能

一半月色 2024-02-20 09:03:55

受到葵花籽分布的启发,一组科学家表示,他们已经开发了一种新的城市模式,确保“在低太阳辐射国家”实现太阳能利用的最佳分布。

我们的新城市规划与向日葵种子的分布非常相似。这种分布确保了太阳能的最佳利用,“沙迦大学可持续和可再生能源工程副教授Ammar A. T. Alkhalidi博士说。

Alkhalidi博士是一项新研究的主要作者,该研究题为“向日葵启发的城市模式,以提高低太阳辐射国家的太阳能利用率”。该研究发表在《可再生能源焦点》杂志上。

“向日葵图案的交替分布使太阳能够均匀地到达这种图案中的每座建筑物。结果表明,所提出的向日葵图案在屋顶区域和立面区域的表现比网格和径向图案高出 4%,在立面区域优于 12%,“Alkhalidi 博士补充道。

这项研究由来自伊拉克、约旦和阿拉伯联合酋长国的学者参与,“调查了在低太阳辐射和长阴影长度位置产生的建筑物表面(屋顶和外墙)的最大可用阳光区域。这是通过研究不同城市平移模式中住宅地块的方向和分布来完成的。

作者写道:“出于调查目的,城市模型是根据最常见的城市规划模式进行规划的,这些模式是网格和径向模式,此外还有模仿大自然的新颖向日葵城市规划模式。

科学家们选择世界上不同的城市,对他们的向日葵城市模式进行太阳能模拟。对于太阳能有限的城市,他们选择华沙作为“低太阳辐射和长阴影长度城市”的例子。

因为他们的模型允许太阳平等地到达他们新城市规划中的每座建筑,作者发现他们提出的向日葵图案在可用的阳光屋顶区域比网格和径向图案高出 4% 的百分比,对于可用的阳光立面区域,比 12% 的百分比。

根据Alkhalidi博士的说法,现存的城市模式设计主要追求两种主要的建筑模式:圆形放射状图案和网格图案。在前者中,这座城市被环形道路所包围,就像建于八世纪的巴格达等主要伊斯兰城市一样。后者是欧洲的住宅区城市规划,其中街道彼此成直角,其中一个例子是巴塞罗那。

通过检查模拟过程的主要结果,发现计算建筑物表面可用阳光区域的选择标准是本研究的主要目标,必须基于阴影长度而不是基于气候带。

向日葵图案中的阳光区域由可用于各种太阳能应用的无阴影屋顶区域计算得出。作者指出:“该研究旨在提出一种新的理论城市模式,即向日葵模式,并研究与其他城市模式(网格和径向)相比,它是否可以产生最大的可用阳光区域。

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