Jihui Yuan (Professor Assistente, Departamento de Arquitetura e Engenharia Civil, Toyohashi University of Technology) propôs um modelo numérico de cordão para prever a razão de reflexão ascendente e descendente do material retro-reflexivo (RR) do cordão de vidro destinado à mitigação de ilhas de calor urbanas (UHI) e redução do consumo de energia. Ele revelou que a retro-refletividade do material RR do grânulo de vidro aumenta gradualmente da manhã ao meio-dia, momento em que começa a diminuir gradualmente. Esses resultados contribuirão para as pesquisas existentes sobre a absorção ou reflexão da radiação solar para melhorar as condições térmicas e de iluminação urbanas, e para reduzir o consumo de energia em edifícios.

Várias medidas para mitigação de UHI e consumo reduzido de energia em edifícios foram amplamente implementadas. Avançar, a refletividade solar do pavimento circundante e as superfícies das paredes externas de um edifício são considerados fatores importantes que afetam a carga de ar condicionado do edifício, que está diretamente relacionado ao seu uso de energia. Telhados cobertos com materiais difusos altamente reflexivos (DHR) (ou seja, tintas altamente reflexivas) podem refletir a radiação solar para o céu se não houver edifícios altos nas proximidades. Contudo, se houver prédios altos nas proximidades, grande parte da radiação solar será refletida nos edifícios e estradas vizinhas, onde será absorvido para agravar o fenômeno UHI. Assim, embora os materiais DHR sejam amplamente aplicados em fachadas de edifícios, Os materiais RR foram recomendados como substitutos para mitigar o fenômeno UHI e reduzir o consumo de energia da construção.

Contudo, Os materiais RR ainda estão em fase de pesquisa e desenvolvimento e não têm sido utilizados de forma prática. A maioria das pesquisas indica que, quando os ângulos de incidência da luz solar se tornam muito grandes, a capacidade RR é criticamente reduzida, e a refletividade solar descendente, como refletividade especular, aumenta. Além disso, a radiação solar descendente das fachadas dos edifícios não afeta apenas negativamente os pedestres, mas também aquece o ambiente urbano por meio do calor absorvido pela superfície do solo; portanto, a radiação solar descendente é considerada o principal contribuinte para o fenômeno UHI. Portanto, considerando o quanto uma mudança no ângulo de incidente pode afetar a capacidade RR e a refletividade solar descendente de materiais RR, uma previsão abrangente é necessária.

Assim, Professor assistente Jihui Yuan do Departamento de Arquitetura e Engenharia Civil da Toyohashi University of Technology, em colaboração com pesquisadores da Osaka City University, propôs um modelo numérico de conta de vidro para prever a razão de reflexão ascendente e descendente de materiais RR do tipo conta de vidro. Os resultados deste estudo foram publicados online com antecedência no jornal Elsevier Clima Urbano em março de 2021.

Como dito anteriormente, para entender melhor o princípio de reflexão de materiais RR do tipo conta de vidro, um modelo numérico de conta de vidro foi desenvolvido e simulado. A simulação foi realizada para avaliar a reflexão da luz solar do material RR do tipo pérola de vidro, analisando a retrorrefletividade e a razão de reflexão para cima e para baixo das pérolas de vidro.

O trabalho futuro se concentrará na exploração de métodos para suprimir a luz refletida para baixo e na tentativa de desenvolver os materiais RR que podem minimizá-la. Trabalhos futuros também se concentrarão no desenvolvimento de modelos mais precisos para a avaliação das propriedades RR de materiais RR, e na realização de medições ópticas reais de materiais RR.

Se pudermos prever as características de reflexão direcional de materiais RR aplicados a fachadas de edifícios, como a razão de reflexão para cima e para baixo, então seríamos capazes de aplicar esses materiais RR às superfícies externas em diferentes direções para otimizar a absorção ou reflexão da radiação solar; isso acabaria por melhorar as condições de iluminação e térmicas urbanas, e reduzindo o consumo de energia.