節(jié)能性建筑涂料的節(jié)能原理及研究現(xiàn)狀

劉興勤 石勤

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730060）

建筑涂料是涂料工業(yè)中的一大門類。隨著科技的快速發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，功能性建筑涂料受到越來(lái)越多的關(guān)注。建筑涂料除了具有保護(hù)和裝飾建筑物的基本功能外，還朝著保溫隔熱、防水防滲、防火阻燃、防霉殺菌、隔聲降噪等功能發(fā)展。涂膜質(zhì)量高、便于施工、節(jié)省能源、節(jié)省資源及適應(yīng)環(huán)境的建筑涂料是當(dāng)今發(fā)展的主要潮流[1-2]。

節(jié)能性建筑涂料是一種保溫隔熱的功能性涂料，在夏熱冬冷的地區(qū)具有較大應(yīng)用潛力。在當(dāng)前世界能源緊張的大背景下，研制節(jié)能性建筑涂料具有重要的意義[3]。

1 節(jié)能性建筑涂料的分類及原理

節(jié)能性建筑涂料節(jié)能的基本原理是保溫隔熱。熱量傳遞方式不同，隔熱機(jī)理和隔熱方式也不同，故節(jié)能性建筑涂料分為阻隔型隔熱涂料、反射型隔熱涂料和輻射型隔熱涂料三種類型[4]。

1.1 阻隔型隔熱涂料

阻隔型隔熱涂料是通過(guò)減小涂料的導(dǎo)熱系數(shù)，即增加涂料的導(dǎo)熱阻力來(lái)進(jìn)行隔熱的。所以，阻隔型隔熱涂料具有密度低，孔隙率高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松等特點(diǎn)。該種涂料的優(yōu)點(diǎn)是原材料廉價(jià)易得，生產(chǎn)工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是保溫層厚，吸水率高，抗震性能差，使用壽命較短，一般需要增設(shè)防水層和保護(hù)層。

1.2 反射型隔熱涂料

反射型隔熱涂料是利用涂料表面對(duì)太陽(yáng)光（主要是可見(jiàn)光和紅外光）的反射來(lái)進(jìn)行隔熱的，涂料對(duì)太陽(yáng)光的反射率越高，其隔熱性能越好。該種涂料的優(yōu)點(diǎn)是與基材的結(jié)合力強(qiáng)，涂料所用溶劑環(huán)保性能好，而且不需要另設(shè)防水層和保護(hù)層；其缺點(diǎn)在于實(shí)際使用過(guò)程中主要使用的反射型隔熱涂料是溶劑性體系，水性涂料是當(dāng)前涂料的發(fā)展方向。

1.3 輻射型隔熱涂料

輻射型隔熱涂料又稱為紅外輻射隔熱涂料，是利用涂料在常溫或低溫條件下，紅外輻射能力強(qiáng)的特點(diǎn)進(jìn)行隔熱的。該種涂料的優(yōu)點(diǎn)是可以主動(dòng)降溫，以熱發(fā)射的形式輻射涂料吸收的熱量，從而使室內(nèi)外傳熱速率相等；其缺點(diǎn)是原料選取和制造工藝比較復(fù)雜。

1.4 復(fù)合型隔熱涂料

復(fù)合型隔熱涂料是利用上述三種隔熱涂料的優(yōu)缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，綜合性能優(yōu)異的隔熱涂料，也是今后節(jié)能涂料的主要發(fā)展方向。

2 節(jié)能性建筑涂料的研究現(xiàn)狀

國(guó)外科技工作者對(duì)節(jié)能性建筑涂料的研究起步早，研究也比較深入。美國(guó)太陽(yáng)能集團(tuán)公司制備了一種隔熱效果良好的涂料，用于建筑物外墻和屋頂，能夠使室內(nèi)的溫度降低5.5～14.5℃[5]；日本研制了一種陶瓷材料的節(jié)能性建筑涂料，具有導(dǎo)熱系數(shù)小，熱容低的特點(diǎn)，研究發(fā)現(xiàn)涂料粒徑對(duì)隔熱性能具有較大影響[6]。維納公司研制的陶瓷隔熱涂料具有附著力強(qiáng)，只需涂抹0.3mm便能達(dá)到良好的隔熱效果[7]。

我國(guó)對(duì)節(jié)能性建筑涂料的研究起步相對(duì)較晚。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)科研工作者對(duì)節(jié)能性建筑涂料作了大量的研究。張立德等[8]研制了一種水性納米隔熱涂料，可用于建筑及工程領(lǐng)域，隔熱效果較好。葉秀芳等[9]制備了四種水性丙烯酸酯外墻隔熱涂料，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得到了一種復(fù)合型節(jié)能建筑材料，隔熱溫差可達(dá)8.7 ℃，涂膜性能好，具有很大的應(yīng)用潛能。潘啟昭等[10]制備了納米復(fù)合型外墻隔熱涂料，導(dǎo)熱率為 0.072 W/（ m·K），具有良好的保溫隔熱性能。彭紅等[11]制備了反射型外墻隔熱涂料，研究結(jié)果表明，在涂料中添加適量的空心玻璃微珠或陶瓷微珠，有效提高了涂層的隔熱性能。

3 結(jié)語(yǔ)

在能源緊缺的今天，研制節(jié)能性建筑涂料是涂料工業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)方向。節(jié)能建筑涂料在研制過(guò)程中，為了獲得較大的隔熱保溫效果，應(yīng)綜合考慮不同的隔熱保溫機(jī)理，重點(diǎn)研制具有多種功能的復(fù)合型節(jié)能建筑涂料。