建筑反射隔熱涂料隔熱性能影響因素與應(yīng)用實踐研究

徐光勇

（海口市建筑工程質(zhì)量檢測中心，海南 海口 570208）

1 建筑反射隔熱涂料隔熱性能概述

建筑反射隔熱涂料是基于新型環(huán)保建筑原理下的節(jié)能建筑涂料，其主要功能是反射光線，夏天可降溫、隔熱，冬天可保溫節(jié)能，可在普遍應(yīng)用于我國大部分地區(qū)。該涂料除上述功能外，還可用于外墻裝飾、上色等，以涂膜對外墻表面形成保護(hù)，降低陽光直射對外墻造成的劇烈升溫現(xiàn)象。反射隔熱涂料應(yīng)用中，也存在一定問題，如不同涂料的性能狀態(tài)不同，應(yīng)用地區(qū)與建筑類型也不同，部分涂料生產(chǎn)廠家通過廣告等形式過分夸大反射隔熱涂料的實際作用等。夏季，陽光直射到建筑表面，建筑反射隔熱涂料所形成的涂膜能夠直接反射陽光，從而降低涂膜受到的熱量強度。雖然涂膜本身具有隔熱作用，但由于涂膜在建筑外墻的厚度較薄，其隔熱保溫效果有限，在建筑環(huán)保性能的研究中，其作用可忽略不計。目前多數(shù)建筑反射隔熱涂料生產(chǎn)廠家為了擴(kuò)大銷售，夸大建筑反射材料的作用，涂料實際功能與廣告功能往往不一致。對建筑反射隔熱涂料的研究，必須立足于實踐，以實驗和實踐的方法對建筑反射隔熱涂料的效果與功能進(jìn)行實際測評，從而正確解讀建筑反射隔熱涂料的基本功能與應(yīng)用條件。

2 建筑反射隔熱涂料隔熱性能影響因素

2.1 基料的選擇

建筑反射隔熱涂料的隔熱效果是根據(jù)涂料對于光線的反射率、吸收率等要求進(jìn)行分類的，在太陽光對于建筑反射隔熱涂料的直接暴曬下，涂料中所含的樹脂成分必須能夠抵抗紫外線對于涂料本身結(jié)構(gòu)的破壞，涂料常用的乳液主要有：丙烯酸乳液、環(huán)氧乳液、有機硅乳液、苯丙乳液、氟碳乳液等，這些乳液能夠作為反射隔熱涂料的基料，而具有反射隔熱功能涂料中加入樹脂成分，要求樹脂透光率在80%以上，對輻射吸收率低等特點。通過采用不同基料配比與樹脂進(jìn)行融合實驗，發(fā)現(xiàn)在不同涂層間，不同材料對于光線都具有反射作用，且不同材料溫度差距在1℃，由此可見基料的選擇對于涂料反射隔熱性能影響較小。

2.2 顏填料對于建筑反射隔熱涂料性能的影響

涂料所具有的反射率與顏填料折光指數(shù)、樹脂折光指數(shù)、顏填料純度、顏色、濃度等方面具有一定的關(guān)系，如果在理想環(huán)境下，顏填料折光指數(shù)與基料折光指數(shù)較為接近時，涂料顏色為透明，當(dāng)顏填料折光率高于基料折光率的情況下，涂料顏色較深，且對涂膜形成遮蓋作用，遮蓋作用強度=顏填料折光指數(shù)-基料折光指數(shù)。當(dāng)顏填料折光指數(shù)與基料折光指數(shù)之差越大的情況下，其遮蓋性能越好，涂料具有更強的散射能力。顏填料材料顆粒大小對陽光折射情況也有影響。當(dāng)顏填料顆粒直徑與入射光波長比（d/λ）為0.1～10時，涂料溫控能力較強，能夠起到保溫作用；反之，當(dāng)顏填料顆粒直徑與入射光波長比（d/λ）＜0.1時，其透光性為最大值，不具備控溫能力。因此為了保證反射隔熱涂料發(fā)揮較好的作用，在顏填料的制作中，其顆粒直徑控制在0.02μm以上，小于0.02μm則無控溫能力。另一方面，顏填料的顏色也對光線反射具有直接的影響，通常來說，“冷顏料”對陽光的反射率最強，涂料的顏色越“冷”，則其反射性能越好，由于太陽光主要是紫外線輻射，紫外線具有很強的穿透性，對于所有顏料來說，均無反射作用，但可見光由紅外線為主，也是造成物體升溫的主要光源，色彩越“冷”，則對紅外線的吸收能力越弱，將更多的紅外線直接反射出去，因此，白色的涂料反射性最好。根據(jù)不同顏色涂料種類，在明度差別較小的情況下，分別在2017年8月西南方向195°墻面上進(jìn)行溫度測試（表1）。

2.3 耐沾污性對涂料反射隔熱性能的影響

當(dāng)前市面上采用的反射隔熱涂料類型通常為丙烯酸涂料，隨著建筑使用時間的增加，空氣與環(huán)境問題的影響，墻面耐沾污性效果逐漸顯現(xiàn)出來，涂料耐沾污性效果越低，則涂料反射性下降更為明顯，在重度污染天氣較多的北方城市，涂料的反射隔熱效果在2年內(nèi)能夠下降50%。因此，對于反射隔熱材料的選擇，還需要就其耐沾污性方面進(jìn)行考慮。通過對不同基料進(jìn)行對比研究，氟碳乳液比丙烯酸乳液涂料具有更強的耐沾污性，在長時間的耐沾污性實驗中，其反射效果高于其他類型涂料。

表1 各種顏色涂料受陽光升溫的影響

3 建筑反射隔熱涂料的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用系統(tǒng)

建筑反射隔熱材料的使用必須配合相應(yīng)的保溫系統(tǒng)才能夠達(dá)到滿意的效果，在冬暖夏熱地區(qū)，反射隔熱材料的主要功能在于對熱量的反射以及隔熱，其保溫性可以適當(dāng)降低。在配合無機保溫砂漿外保溫系統(tǒng)飾面進(jìn)行涂料作業(yè)時，其保溫層結(jié)構(gòu)主要為：底層涂層，柔性耐水膩子層，建筑反射隔熱層。該系統(tǒng)主要適用于冬暖夏熱地區(qū)，其反射層能夠在夏季反射陽光，降低外墻表面溫度，柔性防水膩子層除具有防水功能外，還能夠起到隔熱降溫的作用，外反射隔熱層使用氟碳涂料，能夠提高建筑外表面的耐沾污性，延緩建筑老化。自保溫墻體飾面的涂料使用，主要突出墻體結(jié)構(gòu)的保溫性，由于功能設(shè)計方面已經(jīng)對外墻的保溫性能進(jìn)行優(yōu)化，因此涂料的使用主要突出反射和隔熱效果，而涂料與墻體之間一般會采用保溫膩子層進(jìn)行保溫隔熱處理，而保溫膩子層具有隔水、隔熱的效果，u建筑反射隔熱涂料搭配使用，能夠形成互補作用。

3.2 等效熱阻效應(yīng)

關(guān)于建筑反射隔熱涂料熱阻效應(yīng)的討論，對涂料的應(yīng)用具有較大的影響。建筑反射隔熱涂料所具有的等效熱阻效應(yīng)能夠減少其他隔熱材料的使用，降低節(jié)能建筑的建設(shè)成本，平衡隔熱材料的使用效果。根據(jù)《建筑反射隔熱涂料使用規(guī)定》要求，在對建筑進(jìn)行隔熱設(shè)計時，需要考慮不同方向的墻面采用不同的反射隔熱涂料，從而對房屋整體形成等效熱阻效應(yīng)。

4 結(jié)語

對建筑反射隔熱涂料的影響因素有：1）在基料的選擇方面，由于樹脂作為透光與折射現(xiàn)象發(fā)生的主要因素，在樹脂透光度基本一致的情況下，各類基料的選擇在陽光反射以及墻體升溫方面沒有較大的差異；2）顏填料與基料的折射差，能夠?qū)φ谏w度產(chǎn)生影響，遮蓋度作用于建筑外墻面的控溫能力；3）不同顏色的涂料對于光線反射以及外墻升溫造成的影響較大，通常會選擇“冷顏色”的涂料作為外墻面主色，能夠有效地反射太陽光線。