建筑反射隔熱涂料的標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用探討
發(fā)布時(shí)間:2014-04-24 閱讀:5659 次
1,反射隔熱涂料標(biāo)準(zhǔn)概述
對(duì)于建筑反射隔熱涂料標(biāo)準(zhǔn),研究認(rèn)為其關(guān)鍵指標(biāo)是太陽反射比和半球發(fā)射率、近紅外光反射比。
反射隔熱涂料標(biāo)準(zhǔn)概述
目前關(guān)于反射隔熱涂料的標(biāo)準(zhǔn)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(guī)范》和美國ASTM C1483-04《建筑外用太陽能輻射控制涂料標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)程。
2,反射隔熱涂料實(shí)際應(yīng)用
太陽能對(duì)建筑物的熱環(huán)境和能耗有著十分重要的作用。根據(jù)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(qū)和紅外區(qū)。對(duì)于反射隔熱外墻涂料,可以有作為的也就是紅外區(qū)。反射隔熱涂料通過對(duì)太陽能的反射和發(fā)射達(dá)到隔熱效果。反射隔熱涂料要達(dá)到高的熱反射率,必須選用高折光系數(shù)的顏料。顏色對(duì)熱反射率有很大影響。就顏色來說,紅色將紅光反射出去,藍(lán)色將藍(lán)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(dá)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(dá)80%以上。因此開發(fā)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(qū)的反射率。配制有色反射隔熱涂料的關(guān)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(huì)較高。顏色越深,差值越大。最高可達(dá)20%以上。
美國軍標(biāo)規(guī)定深色涂料反射率在50%以上。美國綠色涂料環(huán)境標(biāo)志(GS-11 Green Seal Environmental Standard for Paints and Coatings)對(duì)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(huì)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(nèi)外墻溫差,減少傳入室內(nèi)熱量,節(jié)省空調(diào)能耗;二是使發(fā)射的紅外線較多通過大氣窗發(fā)至大氣外層,緩解城市熱島效應(yīng);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?yàn)槿槟z漆用乳液基本上是熱塑性的,溫度高時(shí),變軟,易粘灰;五是提高外墻外保溫系統(tǒng)抗裂能力。因?yàn)橄奶鞖鉁馗,太陽輻射?qiáng),日照時(shí)間長,保溫板導(dǎo)熱系數(shù)低,在普通深色飾面層和防護(hù)層處,溫度可達(dá)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(jié)能和低碳,而且還能緩解城市熱島效應(yīng)等。
3.1 節(jié)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(jìn)入室內(nèi),從而造成室內(nèi)過熱。因此這些部位也是建筑物夏季隔熱的關(guān)鍵部位。外表面涂膜的反射率越高,包括可見光區(qū)和紅外區(qū),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(nèi)傳導(dǎo)的熱量就越少,夏天空調(diào)負(fù)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(hù)結(jié)構(gòu)得熱就只有20%。從而降低空調(diào)能耗,為低碳經(jīng)濟(jì)作貢獻(xiàn)。美國能源部報(bào)告說采用反射隔熱涂料節(jié)能可達(dá)21.9%。有的通過模型計(jì)算,采用反射率70%反射隔熱涂料,對(duì)于制冷房間,空調(diào)節(jié)電20.6%。實(shí)際效果與氣候狀況、墻體傳熱系數(shù)、涂料反射率等因素有關(guān)。以反射隔熱涂料為飾面的外墻外保溫系統(tǒng),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(qū)外墻保溫和隔熱要求。
3.2 低碳
外表面涂膜的反射率和發(fā)射率越高,其結(jié)果向室內(nèi)傳導(dǎo)的熱量也就越少,降溫能耗就越低,即越節(jié)能,越低碳。隔熱節(jié)能效果還與外墻平均熱阻、氣候條件等因素有關(guān)。外墻平均熱阻較低,隔熱節(jié)能效果較好。
3.3 緩解熱島效應(yīng)
發(fā)射主要是長波輻射,即以紅外的形式把熱量發(fā)身出去。對(duì)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(duì)這些光譜帶的光是不吸收的,它們會(huì)無阻礙地通過大氣,而被發(fā)至大氣外層。這不僅有利于隔熱,還對(duì)解決熱島效應(yīng)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(jià)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?nèi)ソ鉀Q。
對(duì)于建筑反射隔熱涂料標(biāo)準(zhǔn),研究認(rèn)為其關(guān)鍵指標(biāo)是太陽反射比和半球發(fā)射率、近紅外光反射比。
反射隔熱涂料標(biāo)準(zhǔn)概述
目前關(guān)于反射隔熱涂料的標(biāo)準(zhǔn)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(guī)范》和美國ASTM C1483-04《建筑外用太陽能輻射控制涂料標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)程。
2,反射隔熱涂料實(shí)際應(yīng)用
太陽能對(duì)建筑物的熱環(huán)境和能耗有著十分重要的作用。根據(jù)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(qū)和紅外區(qū)。對(duì)于反射隔熱外墻涂料,可以有作為的也就是紅外區(qū)。反射隔熱涂料通過對(duì)太陽能的反射和發(fā)射達(dá)到隔熱效果。反射隔熱涂料要達(dá)到高的熱反射率,必須選用高折光系數(shù)的顏料。顏色對(duì)熱反射率有很大影響。就顏色來說,紅色將紅光反射出去,藍(lán)色將藍(lán)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(dá)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(dá)80%以上。因此開發(fā)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(qū)的反射率。配制有色反射隔熱涂料的關(guān)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(huì)較高。顏色越深,差值越大。最高可達(dá)20%以上。
美國軍標(biāo)規(guī)定深色涂料反射率在50%以上。美國綠色涂料環(huán)境標(biāo)志(GS-11 Green Seal Environmental Standard for Paints and Coatings)對(duì)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(huì)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(nèi)外墻溫差,減少傳入室內(nèi)熱量,節(jié)省空調(diào)能耗;二是使發(fā)射的紅外線較多通過大氣窗發(fā)至大氣外層,緩解城市熱島效應(yīng);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?yàn)槿槟z漆用乳液基本上是熱塑性的,溫度高時(shí),變軟,易粘灰;五是提高外墻外保溫系統(tǒng)抗裂能力。因?yàn)橄奶鞖鉁馗,太陽輻射?qiáng),日照時(shí)間長,保溫板導(dǎo)熱系數(shù)低,在普通深色飾面層和防護(hù)層處,溫度可達(dá)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(jié)能和低碳,而且還能緩解城市熱島效應(yīng)等。
3.1 節(jié)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(jìn)入室內(nèi),從而造成室內(nèi)過熱。因此這些部位也是建筑物夏季隔熱的關(guān)鍵部位。外表面涂膜的反射率越高,包括可見光區(qū)和紅外區(qū),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(nèi)傳導(dǎo)的熱量就越少,夏天空調(diào)負(fù)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(hù)結(jié)構(gòu)得熱就只有20%。從而降低空調(diào)能耗,為低碳經(jīng)濟(jì)作貢獻(xiàn)。美國能源部報(bào)告說采用反射隔熱涂料節(jié)能可達(dá)21.9%。有的通過模型計(jì)算,采用反射率70%反射隔熱涂料,對(duì)于制冷房間,空調(diào)節(jié)電20.6%。實(shí)際效果與氣候狀況、墻體傳熱系數(shù)、涂料反射率等因素有關(guān)。以反射隔熱涂料為飾面的外墻外保溫系統(tǒng),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(qū)外墻保溫和隔熱要求。
3.2 低碳
外表面涂膜的反射率和發(fā)射率越高,其結(jié)果向室內(nèi)傳導(dǎo)的熱量也就越少,降溫能耗就越低,即越節(jié)能,越低碳。隔熱節(jié)能效果還與外墻平均熱阻、氣候條件等因素有關(guān)。外墻平均熱阻較低,隔熱節(jié)能效果較好。
3.3 緩解熱島效應(yīng)
發(fā)射主要是長波輻射,即以紅外的形式把熱量發(fā)身出去。對(duì)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(duì)這些光譜帶的光是不吸收的,它們會(huì)無阻礙地通過大氣,而被發(fā)至大氣外層。這不僅有利于隔熱,還對(duì)解決熱島效應(yīng)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(jià)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?nèi)ソ鉀Q。
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