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浅谈建筑隔热涂料在建筑节能中的应用

建筑物的保温隔热是节约能源、提高建筑物使用功能的重要途径。我国的建筑能耗占全国能源消耗的30%--40%,而其中绝大部分主要用于建筑冬季采暖和夏季空调降温。因而,建筑节能作为我国的基本国策和国家节能工作的重要组成部分,正日益受到政府各级部门及社会大众的重视。

    建筑节能主要体现在两个方面:保温和隔热,两者都是为了保持室内具有适宜的温度而采取的措施。保温一般指维护结构在冬季阻止室内向室外传热,而使室内保持适当的温度;而隔热通常指维护结构在夏季隔离太阳辐射热和室外高温的影响,使其内表面保持适当温度。保温和隔热的传热过程不同,评价指标不同,两者的构造措施也不相同。

    为什么盛夏在隔热不好的室内人体会感到酷热?

    由于在盛夏季节,室外进入室内的热量,主要是来自太阳辐射热和因辐射使建筑外表面温度升高而导致的建筑构件内的传热。当维护结构内表面温度高于人体表面温度时,维护结构内表面就会向人体辐射热量,就会令人产生燥热感。所以,夏季要维持人体舒适度,其方法主要是通过空调降温,吸收外界环境传递进入建筑的热量,或通过某种方式向外发散热量,达到降低室温和维护结构内表面温度的目的,改善人居环境。

    因此,对于夏季炎热的中国南方,以建筑隔热为主导方向的建筑节能,尤其是隔离太阳辐射热,将有利于改善室内热环境,节约空调降温能耗。实际上,我们可以通过采取相应的措施,如加强建筑屋面和外墙隔热,采取建筑外遮阳,提高窗户的遮阳性能等等,都能够达到建筑节能的目的。
在现有的节能材料中,建筑隔热涂料因为其经济性、使用方便和隔热效果可靠等优势,正逐步成为中国南方实施建筑节能的重要手段。

    隔热涂料根据传导、对流和辐射三种热传导机理,大致可以分为阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料。但三种隔热涂料的隔热机理不同,应用场合和所得到的效果也各不相同。

◆阻隔型隔热涂料
    阻隔型隔热涂料是通过涂料自身的高热阻来实现隔热的一种涂料。是属于厚膜涂料。涂料施工时涂装成一定厚度,一般为5—20mm,在经过充分干燥固化后,由于材料干燥成膜后热导率很小,因此涂层具有一定的减慢热流传递的能力。



◆反射型隔热涂料

    反射型隔热涂料也称日光热反射涂料,是在铝基反光隔热涂料的基础上发展而来,通过选择合适的树脂、金属、或金属氧化物颜、填料及生产工艺,制得高反射率涂层,反射太阳光来达到隔热目的。其隔热原理主要是由于热反射率高,有效降低辐射传热和对流传热。最初是为满足军事上需求而发展起来的。现在也开始应用在民用事业中。

   
    利用反射型隔热涂料的热反射原理,将反射型隔热涂料涂刷在建筑表面,就能够降低建筑表面和内部温度,尤其适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区,构成低辐射传热结构,提高建筑结构隔热效果,从而达到降低空调制冷能耗、节约能源的目的。

◆辐射型隔热涂料

    辐射型隔热涂料与上述两种涂料不同,此类涂料的作用机理是通过辐射的形式把建筑物吸收的日照光线和热量以一定的波长发射到空气中,阻挡了热能的传递,减少了建筑的得热量,从而达到良好的隔热节能的效果。

    辐射隔热涂料不同于泡沫塑料、玻璃棉等多孔性阻隔式保温材料。白天太阳能经过屋顶和墙壁中的阻隔式保温材料不断传入室内和结构中,即使晚上室外温度降低,室内和结构中的热量也不能马上散去。而辐射隔热涂料却能够以热发射的形式将吸收的热量辐射出去,从而使室内与室外以相似的速率降温。

    除了上述三种类型隔热涂料,目前,国外隔热功能涂料已经出现一种隔热保温涂料,除了具备上述隔热涂料的优点以外,更具备奇特的保温效果。

    二十世纪七十年代初,美国涂料专家利用物质在真空状态下,其分子振动热传导和对流传导两种方式完全消失的特性,采用NASA航天器隔热材料技术,将粒径在6-10um的球形空心陶瓷微泡填悬于惰性乳胶基料(水性)中,得到一种高性能,高品质的绝热材料——陶瓷微泡隔热保温涂料。自此,采用空心微粒作为填料以制备性能优良的保温涂料成为特殊机能涂料研究的热点。

    这种特殊机能涂料在建筑构件表面薄薄的涂刷一层,就可有效地增强建筑的隔热保温效果,不仅在采暖季节可使室温提高3-5℃,夏天可使室内降低同样甚至更低的温度。由于这种涂料本身特殊的由极微小的空心陶瓷微泡和与其相适应的环保乳液组成的水性涂料体系,使得该涂料不仅能有效地绝热,而且还有着优良的防水、防潮、防腐蚀、防紫外线老化、耐酸碱、耐盐雾等性能,材料无有害物质成分,其固化物含量高,延展性、附着性好,施工简便,使用寿命长。它与墙体、金属、木制品等基底有较强的附着力,直接在基体表面涂抹0.3mm左右即可达到隔热保温目的。由于涂料的特殊成分和涂层内部结构特点,所以涂层内蓄积的热量很少,形成可高达95%的绝热效果,降低建筑能耗可高达30-60%。

    目前,陶瓷微泡隔热保温涂料已经进入中国市场,并且在建筑、桥梁、交通、海上钻井平台,化工储罐,石油管道等方面已经有了成功地运用。由此可见,建筑隔热涂料的发展已经突破了传统建筑涂料的功能界限,正向着功能复合型以及应用纳米技术方向快速发展。

    由于国内对建筑隔热涂料研究时间较短,已有产品在使用性能上有较大局限性,在这方面,国外对建筑隔热涂料研究启动较早,而且应用普遍,发展迅速。除了政府部门大力推广,颁布法令,采取税收减免政策以外,随着建筑节能理念的推广深入,节能隔热涂料的使用正变得越来越普及。

    同传统的外墙外保温建筑节能体系相比,建筑隔热涂料更适合中国南方高温、高湿、多雨、夏季时间长的特点,能够降低施工综合造价,提高建筑的稳定性和耐久性。是适合中国南方建筑节能要求的新型节能材料。
来源:   发布时间:2017.01.13
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