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建筑反射隔熱涂料的標準及應用探討
發布時間:2014-04-24     閱讀:4428
1,反射隔熱涂料標準概述

  對于建筑反射隔熱涂料標準,研究認為其關鍵指標是太陽反射比和半球發射率、近紅外光反射比。

  反射隔熱涂料標準概述

  目前關于反射隔熱涂料的標準大致有GB/T 25261-2010《建筑用反射隔熱涂料》,JG/T 235-2008《建筑反射隔熱涂料》,JC/T 1040-2007《建筑外表面用熱反射隔熱涂料》,GJB 1670-1993 GF-1《熱反射涂料規范》和美國ASTM C1483-04《建筑外用太陽能輻射控制涂料標準》規程。

2,反射隔熱涂料實際應用

  太陽能對建筑物的熱環境和能耗有著十分重要的作用。根據波長的長短,太陽光可以分為紫外線、可見光和紅外線。紫外線的波長小于400 nm,約占太陽總能量的5%;可見光波長在400~760 nm,約占太陽總能量的45%;而紅外線的波長大于760 nm,約占太陽總能量的50%。由此可見,太陽能主要集中于可見光區和紅外區。對于反射隔熱外墻涂料,可以有作為的也就是紅外區。反射隔熱涂料通過對太陽能的反射和發射達到隔熱效果。反射隔熱涂料要達到高的熱反射率,必須選用高折光系數的顏料。顏色對熱反射率有很大影響。就顏色來說,紅色將紅光反射出去,藍色將藍光反射出去,白色反射光線最多,黑色吸收熱量最多。通常隨著明度的降低,顏色變深,熱反射率下降。因此,反射隔熱涂料的顏色選用白色或淺色比較容易達到,尤其是使用鈦白粉的白色涂料,它既反射可見光,又反射紅外線。

  顏色是由裝飾決定的,不可能都選用白色或淺色。通常,白色建筑涂料使用率約占20%以下,有色建筑涂料使用率高達80%以上。因此開發有色反射隔熱涂料就十分必要,可采用光譜選擇性顏料,即紅外反射顏料,配成一定顏色。紅外反射顏料能提高紅外區的反射率。配制有色反射隔熱涂料的關鍵之一是選擇較低吸收率的黑色顏料。一般來說,配制相同顏色的涂料,用紅外反射顏料的涂料和用普通顏料的涂料相比,其反射率會較高。顏色越深,差值越大。最高可達20%以上。

  美國軍標規定深色涂料反射率在50%以上。美國綠色涂料環境標志(GS-11 Green Seal Environmental Standard for Paints and Coatings)對墻面建筑涂料的要求是淺色涂料反射率在65%以上,深色涂料反射率在40%以上。用相同顏色涂料裝飾的外墻面,反射隔熱涂料和普通涂料相比,其表面溫度會較低。顏色越深,明度越低,差值越大。

  外墻表面溫度較低,可起到如下作用:一是降低內外墻溫差,減少傳入室內熱量,節省空調能耗;二是使發射的紅外線較多通過大氣窗發至大氣外層,緩解城市熱島效應;三是減慢涂膜降解速度,提高涂膜使用壽命;四是改善涂膜的耐沾污性,因為乳膠漆用乳液基本上是熱塑性的,溫度高時,變軟,易粘灰;五是提高外墻外保溫系統抗裂能力。因為夏天氣溫高,太陽輻射強,日照時間長,保溫板導熱系數低,在普通深色飾面層和防護層處,溫度可達70 ℃左右,如果突然下雨,溫度一下降至30多攝氏度,溫變范圍大,容易開裂。相同顏色反射隔熱涂料飾面溫度低得多,所以增加抗裂性。

3,反射隔熱涂料作用

  反射隔熱涂料不僅節能和低碳,而且還能緩解城市熱島效應等。

   3.1 節能

  太陽輻射熱通過向陽面,特別是東、西向窗戶和外墻以及屋面進入室內,從而造成室內過熱。因此這些部位也是建筑物夏季隔熱的關鍵部位。外表面涂膜的反射率越高,包括可見光區和紅外區,外表面反射的太陽熱量就越多,而吸收的太陽熱量就越少。也就是說,向室內傳導的熱量就越少,夏天空調負荷就越低。如果反射隔熱涂料的太陽光反射比為80%,則房屋圍護結構得熱就只有20%。從而降低空調能耗,為低碳經濟作貢獻。美國能源部報告說采用反射隔熱涂料節能可達21.9%。有的通過模型計算,采用反射率70%反射隔熱涂料,對于制冷房間,空調節電20.6%。實際效果與氣候狀況、墻體傳熱系數、涂料反射率等因素有關。以反射隔熱涂料為飾面的外墻外保溫系統,集保溫和隔熱于一身,能很好地滿足夏熱冬冷和夏熱冬暖地區外墻保溫和隔熱要求。

   3.2 低碳

  外表面涂膜的反射率和發射率越高,其結果向室內傳導的熱量也就越少,降溫能耗就越低,即越節能,越低碳。隔熱節能效果還與外墻平均熱阻、氣候條件等因素有關。外墻平均熱阻較低,隔熱節能效果較好。

   3.3 緩解熱島效應

  發射主要是長波輻射,即以紅外的形式把熱量發身出去。對于某些光譜帶,如8~13.5um,存在大氣窗,即大氣中二氧化碳和水蒸氣等對這些光譜帶的光是不吸收的,它們會無阻礙地通過大氣,而被發至大氣外層。這不僅有利于隔熱,還對解決熱島效應有好處。

4 存在問題

  建筑反射隔熱涂料目前還存在一些問題,如紅外反射顏料價格較高等高。紅外反射顏料品種有限,使配色也受限制,這些都有待于我們去解決。

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