反射隔热涂料的现状及几点认识

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摘要：当前，随着人们生活水平的逐步提高和认识的不断提升，能源消耗问题引起了人们的广泛关注。科研数据表明，我国能源利用率平均为30%左右，远远低于工业发达国家。其中，建筑节能占据了很重要的位置。建筑节能涉及到很多方面，而最重要的是使建筑物具有可靠的绝热性能。本文主要对反射型隔热涂料的现状及实际应用进行介绍。

关键词：反射隔热涂料；现状；认识

Abstract: The relationship between construction project management in our comprehensive construction of a well-off society, the relationship between China's new industrialization, enhance the comprehensive competitiveness in china. At present, the shortage of social awareness of the importance of project management. Since the founding of new China, our country a lot of large engineering is the engineering command in the form of management. After the reform and open policy, the construction unit of the legal person responsibility system of the bidding system, project management system, many large projects are good. But from look on the whole, the project management level is low, serious waste, can not adapt to the construction of a conservation-oriented society of the objective requirements.

Key words: construction project; quality management; measures

中图分类号：F767.4 文献标识码： 文章编号：

我国建筑物绝大多数是高能耗的非节能型建筑，建筑物在试用期间，需要不断消耗大量的能源，主要用于采暖、空调、通风、家用电器等方面，约占人类能源消耗的30%-40%，而其中绝大部分用于采暖和空调。我国能源利用率全国平均仅为30%左右，而工业发达国家能源利用率已达70%以上。建筑节能涉及到很多方面，而最重要的是使建筑物具有可靠的绝热性能。建筑物只有使用高效保温隔热材料的维护结构，才能具有良好的绝热性能。

在众多的保温隔热材料中，建筑隔热涂料因其经济性、使用方便和绝热效果可靠等优势，正被广泛的接受和得到大量的应用。

根据建筑隔热涂料隔热机理和隔热方式的不同，将其分为阻隔型、反射型和辐射型三类，这三类涂料的绝热机理不同。本文主要对反射型隔热涂料的现状及实际应用进行介绍。

一、反射型隔热涂料的绝热原理及产品特点

反射型隔热涂料就是通过选择合适的树脂、颜料、填料及生产工艺，制得高反射率的涂层来反射太阳热，从而达到隔热降温的目的。反射型隔热涂料在建筑工程领域中主要应用与隔热场合，即在护结构的表面采用高反射性隔热涂料，能够减少建筑物的太阳辐射热的吸收，阻止建筑物表面因吸收太阳辐射导致的温度升高，减少热量向室内传入。

以前主要研究在屋面上应用，以降低温度上升并对屋面防水材料起保护作用。近年来由于国外新型高效能反射材料玻璃空心微珠的出现，推动了这类涂料在我国南方夏热冬冷地区外墙的应用。在我省内这类涂料主要运用于屋面及东、西外墙面，以减少夏季吸收的太阳辐射热量。（参见：河北省居住建筑技能设计标准DB13（J）63-2011）

目前市场上的几种主要反射型隔热涂料：

（1）集保温隔热、耐候性好、防火阻燃、防尘自洁、无菌类及苔藓滋长、无挥发物、五毒环保于一身的无机隔热反射墙体涂料。

（2）热反射率可达85%以上，可与其他材料符合使用，广泛应用于成品油罐及低温容器的隔热保温的薄层隔热反射涂料。

（3）水性化是涂料发展的必然趋势，将金属薄片进行特殊处理和不采用金属薄片的水性反射隔热涂料已成为国内外隔热涂料研究的热点之一。

二、反射型隔热涂料的实际应用：

根据波长的长短，太阳光可以分为紫外线、可见光和红外线。紫外线的波长小于400nm，约占太阳总能量的5%；课件光波长在400~760nm，约占太阳总能量的50%。由此可见，太阳能主要集中于可见光区和红外区。对于反射隔热外墙涂料，可见有作为的也就是红外区。

反射隔热涂料要达到高的热反射率，必须选用高折光系数的颜料。颜色对热反射率有很大影响。就颜色来说，红色将红光反射出去，蓝色将蓝光反射出去，白色发射热量最多，黑色吸收热量最多。通常随着明度的降低，颜色变深，热反射率下降。因此，反射隔热涂料的颜色选用白色或浅色比较容易达到，尤其适用钛白粉的白色涂料，它既反射可见光，又反射红外线。

颜色是由装饰决定的，不可能都选用白色或浅色。通常，白色建筑涂料使用率约占20%以下，有色建筑涂料使用率高达80%以上。因此可采用光谱选择性颜料，即红外发料，配成一定颜色，来满足市场的需求。红外反料能提高红外区的反射率。配置有色反射隔热涂料的关键之一是选择较低吸收率的黑色颜料。一般来说，配置相同颜色的涂料，用红外反料的涂料和用普通颜料的涂料相比，其反射率会较高。颜色越深，差值越大。

三、反射型隔热涂料的实验对比：

本文对市场中三种反射型产品与传统3cm厚聚苯板进行了对比实验。实验采用全封闭式箱体并在其表面涂刷发射隔热涂料或粘3cm聚苯板，箱体前1m的距离放置一盏碘钨灯用来模拟太阳光。在同等条件下照射2个小时，用红外测温仪测量其表面与内部的温度，并记录温度变化。

图1：实验条件的示意图

对三种反射隔热涂料、3cm厚聚苯板与未做隔热的箱体表面及里面温度进行记录。对比实验表明：

（1）三种反射隔热涂料的温差不大，最大温差不大于1℃。

（2）3cm厚聚苯板的内部温度与三种反射隔热涂料相差不大、表面温度相差3~4℃。

（3）未做隔热的箱体其内部温度与3cm厚聚苯板及三种反射隔热涂料存在较大的温差；其表面温度与3cm厚聚苯板相差2℃，与三种反射隔热涂料相差5~6℃。

表1.箱体内部温度的变化数值

图2.箱体内部温度的变化曲线

表2：箱体表面温度的变化的数值

图3.箱体表面温度的变化曲线

经过对比实验可以清晰的看到，涂过反射隔热涂料的箱体其表面温度要明显低于未涂的箱体，而其内部温度与3cm厚聚苯板相同。说明相比于传统的隔热方式，反射型隔热涂料可以通过降低外表面的温度，使其传向内部的热量减少，从而达到隔热降温的要求。且外表面温度的降低不仅可以达到隔热降温的要求，还可起到如下作用：

（1）使发射的红外线较多较多通过大气窗至大气外层，缓解城市的热岛效应。

（2）减慢涂膜降解速度，提高涂膜使用寿命。

（3）改善涂膜的耐污性。

（4）提高外墙保温系统抗裂能力。因为夏天气温高，太阳辐射强，日照时间长，保温板导热系数低，当温度变化大时，容易开裂。相同颜色发射隔热涂料饰面温度低得多，所以增加抗裂性。

四、反射型隔热涂料的发展趋势

目前国内对反射型隔热涂料的研究主要集中在成膜物质选择及改性、功能填料及其粒径的选择、涂料配方的调整等方面。具体呈现出以下发展趋势：

1、高寿命、长效性。加强对耐紫外线性能优异的树脂的不断开发，同事配合高光学性能的颜填料，研制出高耐候、长效性的太阳热反射涂料，大大延长使用寿命。

2、通过研究不同元素的各种化合物光学性能、围观结构（晶体结构、聚集状态）对光学性能的影响以及通过特殊工艺制备复合颜填料，可不断开发出性能、用途各异的新型颜填料。

3、涂料经过颜色调整后如何保证涂膜的反射性能；红外反料价格较高，造成配色才成本较高。这些都是有待涂料研发工作者去解决的问题。