綠色建築中的太陽能煙囪,能源成本不僅減 50% 還有助火場逃生?

作者 | 發布日期 2020 年 05 月 06 日 10:00 | 分類 能源科技 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


澳洲科學家近日研發的新型「太陽能煙囪(solar chimney)」,聲稱可以省下一半的能源成本,還有助火場逃生,不過煙囪要怎麼幫助人們逃出充斥火、煙與高溫的死亡建築?

澳洲皇家墨爾本理工大學(RMIT University)的新型太陽能煙囪主要是藉由「煙囪效應」,加強建築的空氣對流與排煙效果,火災現場的熱空氣(煙)密度較低,故會沿著樓梯或是電梯快速往上竄,這也是為什麼火災時不要往上逃跑的原因。

火場的煙不是一開始就是「濃煙」,剛開始因為水蒸氣蒸發主要是白煙,等到氧氣逐漸消耗後,就會開始冒黑煙,這些黑煙就是含有一氧化碳、二氧化碳與毒性瓦斯的易燃濃煙,一旦吸入就會昏迷或窒息而死,烏黑的瀰漫煙霧也會降低能見度阻礙逃生路線,這時候若再打開窗或是提供足夠的氧氣,這些濃煙就會變成火焰,可說是火場的頭號殺手。

團隊希望藉著煙囪效應,快速把煙排出,降低人們因濃煙燒傷呼吸道或一氧化碳中毒的機會。團隊指出,熱空氣上升由煙囪排出後,會從底部抽出更多氣流,加速建築物內部的對流與循環,有助維持逃生通道視線。

就如同圖中所示,圖為火災發生 16 分鐘後的一氧化碳濃度模型,最上面則是裝有太陽能煙囪的情景,對比下面無裝設的,一氧化碳濃度差異相當大。

團隊模型指出,太陽能煙囪可協助人們爭取逃出火場的時間,從 2 分鐘延長到 14 分鐘以上,研究員 Long Shi 表示,緊急時刻分秒必爭,火場逃生時間愈久愈好,而團隊研究指出,太陽能煙囪也能兼具安全與環保優勢。

不過也要依據建築設計才能知曉太陽能煙囪對火場逃生有多大幫助,畢竟空氣流通也會讓火勢更大,唯一可以確定的是,照皇家墨爾本理工大學工程學院團隊先前研究顯示,太陽能煙囪可以做到「通風」與「排煙」的功效。Shi 表示,若要知道太陽煙囪能延長多久逃生時間,首先得精準地建模。

目前團隊已將太陽能煙囪裝設在位於金斯頓的運動場館 Mentone Reserve Pavilion,金斯頓市市長 Georgina Oxley 表示,利用綠色能源幫建築供暖與降溫,幫澳洲議會滿足環保目標,除此之外在火災發生時,也可以爭取逃生時間。

RMIT 研究能為太陽能煙囪開闢新的用途,通常太陽能煙囪是綠色建築重要設計,使建築物冬暖夏涼,減少能源成本 50% 以上,且太陽能煙囪不只有排煙效果,當煙囪內(室內)溫度比戶外低時,氣流會在向下流動,將戶外空氣從通風口吸入塔內,在夏季時也可調節空氣。

只是不管有沒有裝設太陽能煙囪,遇到火警主要還是要依照現場狀況隨機應變,畢竟逃生重要但求生才是關鍵,像是發現門外有濃煙就趕快關上門、濕毛巾用處不大、不要躲在廁所、最好往下逃生等等。

(首圖來源:RMIT University

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