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未來幕墻保溫隔熱涂料發(fā)展方向

37672011-11-29 14:31:41


1 保溫隔熱涂料種類及機理分析

根據(jù)自然界中熱量傳遞(對流、輻射、傳導(dǎo))的三種方式,可以把建筑保溫隔熱涂料相應(yīng)地分為阻隔型建筑保溫隔熱涂料、反射型建筑保溫隔熱涂料、輻射型建筑保溫隔熱涂料和復(fù)合型多功能保溫隔熱涂料4種。

這4種涂料的保溫隔熱機理各不相同,因此應(yīng)用場合和所得到的保溫隔熱效果也各不相同。

2 以隔熱涂料為飾面的外墻外保溫系統(tǒng)

2.1 隔熱涂料和外墻外保溫的組合

⑴隔熱涂料和外墻外保溫的組合,由導(dǎo)熱系數(shù)低的EPS、XPS等材料承擔(dān)保溫作用,由隔熱涂料和其他材料一起承擔(dān)隔熱作用,能很好滿足夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)外墻保溫和隔熱要求。采用反射隔熱涂料就是一個很好的選擇。

⑵將不同的隔熱涂料和保溫材料組合,制成既隔熱又保溫的外墻外保溫體系。試驗得出,空調(diào)負荷與隔熱涂層的反射率和發(fā)射率作用之和成反比。據(jù)估算,該體系空調(diào)負荷節(jié)能20%~30%。

2.2 圍護結(jié)構(gòu)得熱

⑴太陽能對建筑物熱環(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400nm,約占太陽總能量的5%;可見光波長在400~760nm,約占太陽總能量的45%;而紅外線的波長大于760nm,約占太陽總能量的50%�?梢�,太陽能主要集中于可見光區(qū)和紅外區(qū)。

⑵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(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。

⑶外表面涂膜的反射率越高,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(jié)構(gòu)得熱就只有20%。

2.3外表面和外界的換熱

發(fā)射主要是長波輻射,即以紅外的形式把熱量發(fā)射出去。對于某些光譜帶,如8.0~13.5μm,存在大氣窗,即大氣中CO2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(fā)射至大氣外層。這不僅有利于隔熱,還對解決熱島效應(yīng)有好處。

比如說,夏天涂膜外表面溫度為47℃,則對應(yīng)最大光譜輻射力的波長約為9.06μm,因此發(fā)射的紅外基本在8.0~13.5μm光譜帶范圍內(nèi)。外表面涂膜的發(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。

3 未來保溫隔熱涂料發(fā)展方向

3.1 注重環(huán)保,利用“三廢”開發(fā)保溫涂料

環(huán)保越來越引起世界各國的重視,保溫涂料的研制應(yīng)沿循涂料發(fā)展的潮流,向水性、環(huán)保的方向發(fā)展,避免使用環(huán)保法規(guī)中禁用的有害物質(zhì)。不少廠家的“三廢”已成為阻礙企業(yè)發(fā)展的重要問題,而“三廢”中有不少可以利用的成分,完全可以用來開發(fā)保溫涂料,部分或全部代替某種原材料,可降低成本,改善環(huán)境。

3.2 現(xiàn)有產(chǎn)品及技術(shù)的改進提高

提高產(chǎn)品性能,擴大品種規(guī)格,降低成本,以滿足不同用戶的需要。如復(fù)合硅酸鹽保溫涂料應(yīng)向快速固化、憎水、提高黏結(jié)強度、降低密度、低溫施工、降低成本和用于建筑節(jié)能等方向發(fā)展。

3.3 研制生產(chǎn)復(fù)合型多功能保溫涂料

一種保溫效果良好的涂料往往是兩種或多種隔熱機理同時起作用。各種保溫涂料各有其優(yōu)點,因此可考慮將它們綜合起來,充分發(fā)揮各自的特點,進行優(yōu)勢互補,研制出性能優(yōu)良的復(fù)合型保溫涂料。不同使用條件對保溫涂料會有一些特殊的要求,研制耐高溫、保冷、防水、防火、防腐蝕、抗氧化、抗輻射、減振等多種功能結(jié)合的涂層,將更具吸引力和競爭力。

3.4 積極開發(fā)新型保溫涂料及相關(guān)技術(shù)

低輻射傳熱涂料、高效薄層隔熱防腐一體化涂料、真空絕熱涂料等是保溫涂料研制的另一方向。含有納米或亞納米微孔結(jié)構(gòu)的涂膜及采用納米材料制得的涂膜將是下一階段保溫涂料發(fā)展的熱點之一。作為一種最具市場應(yīng)用潛力的新興科學(xué)技術(shù),納米技術(shù)的發(fā)展為保溫涂料的研究提供了前所未有的機遇和可能性。

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