建筑反射隔熱涂料的關鍵技術及其應用

楊贊行 陳婷 金理恒 林家偉

摘 ? ?要：建筑反射隔熱涂料的誕生使得建筑物的冬暖夏涼成為了現(xiàn)實，這是因為這種涂料本身具有一定的反射太陽光性能，在很大程度上可以消減太陽光輻射能量，充分使建筑物從外壁降低了一定的溫度，而這種材料在許多地區(qū)中已經得到了十分廣泛的發(fā)展與應用。對此，闡述建筑反射隔熱涂料的特點與技術，同時對其進行深入地剖解，便是我本文的目的所在。

關鍵詞：建筑反射隔熱材料;冬暖夏涼;太陽光;輻射能量;闡述剖解

1 ?引言

其實就太陽光的照射而言，太陽光在穿透大氣層過后射入地面，其中的紅外線能量十分多，甚至高達整個紅外線能量的一半之多，而其中的可見光更是占據(jù)了剩下幾乎的全部，其中存在1%的紫外線，當這時候建筑物涂上反射隔熱涂料，可以顯著將其中的熱量反射到太空中，從而能夠確保建筑物內部的溫度狀態(tài)比較穩(wěn)定，這種涂料現(xiàn)如今已經廣泛應用于城市各種寫字樓、商業(yè)大樓或者其他建筑物了，具有十分顯著的應用意義所在。

2 ?建筑反射隔熱涂料的應用特點與隔熱原理

在通常情況下，在現(xiàn)階段的建筑反射隔熱涂料中種類十分多，但是總的來說可以大體上分為三種不同種類，第一類為反射型隔熱涂料，它可以直接在太陽光照射中將其中的熱量從涂層表面直接反射除去，這樣一方面可以顯著降低涂料內部建筑的溫度，阻止熱量的進一步蔓延，起到了隔熱降溫的顯著作用，其實就反射型隔熱涂料而言，它主要材料選用的是對太陽光的可見光與紅外光均具有一定反射性的材料，可以最大化減少對于太陽光能量的吸收作用;而第二類就是阻隔性隔熱涂料，顧名思義，它其實就是利用熱能在傳遞過程中所利用阻抗作用來幫助隔絕熱能，起到降溫的作用，其中對于阻隔性隔熱涂料來講量，是以導熱系數(shù)作為參考指標，這種指標數(shù)值最低，則代表隔絕熱能的性能越強，在大多數(shù)情況下，要想提高阻隔性隔熱涂料的隔絕熱能性能，可以在其中利用陶瓷或者中空玻璃作為填充料，顯著將其中的導熱系數(shù)得以降低;第三類就是輻射型隔熱涂料，所謂輻射型隔熱涂料，其實就是將所吸收而來的太陽光熱量再次以紅外輻射的形式轉換并發(fā)射至大氣外，起到一種隔絕熱量的作用。

所以總的來說，這三種隔熱涂料均具有不同的應用特點，這些應用特點可以用幾點來進行概括，第一，這些隔熱涂料總是不透明的涂料，不透明可以顯著提高其隔絕熱能的性能;第二，對于太陽光中的可見光與紅外光均具有十分高的反射率;第三，這些涂料可以顯著將吸收太陽光的輻射能逐漸轉化為紅外光，且將這些紅外光反射到大氣層中去;第四，這些涂料所利用的材料均具有十分低的傳熱系數(shù);第五，涂料均具有良好的綜合性能。

3 ?建筑反射隔熱涂料的關鍵材料應用

3.1 ?空心微珠

所謂空心微珠，指的是隔熱涂料中所應用的如同空心玻璃或者陶瓷等成分，這些成分均具有一定的封閉小孔，同時具有十分良好的折光指數(shù)，不僅質量非常輕，同時這些成分具有極小的導熱系數(shù)，正是因為這些特點才能夠形成一種獨特的結構，這種結構于隔太陽光熱量來講，具有十分顯著的應用價值。

正是因為這些成分所組成的獨特結構是一種薄壁中空結構，所以在應用的過程中要充分避免出現(xiàn)破壞結構的作用，這樣顯然使隔熱性能得到十足的降低效果，因此，通常在制作隔熱涂料時，對于這些成分的應用一般是利用低速狀態(tài)逐漸融于分散液中，可以充分避免破壞其結構，保持良好的隔熱性能與反射性能。

3.2 ?納米功能材料

納米材料在這些年間得到了充分的應用與采納，尤其是在建筑中，充分應用在反射隔熱涂料中，可以顯著使涂料的涂膜有著改善性能的特點，同時還會對涂層增加一些特殊功能，比如說在納米材料中應用金屬氧化物，可以顯著將對于太陽光的可見光透光率與對紅外光的反射率得到極大的提升。

但是要特別注意是，盡管納米材料應用如此優(yōu)異，但是其中仍舊存在一部分難題，比如說因為這些納米功能材料之間的離子非常容易形成凝聚作用，一旦出現(xiàn)凝聚，便很難將其進行分離，這也是納米功能材料在建筑隔熱涂料的廣泛應用難題之一。對于這種現(xiàn)狀，一般利用有機與無機改性的方式提高納米材料的分散性，對于這些凝聚分離的難題有著十分良好的應用意義所在。

3.3 ?納米SiO2氣凝膠

納米SiO2氣凝膠是一種輕質納米多孔非晶固體材料，它具有十分顯著的保溫隔熱性能，同時這種材料中的孔隙與表觀密度均十分小，且其導熱系數(shù)也同樣十分低，對于建筑隔熱涂料來講，是一種具有最低的導熱系數(shù)以及最為良好的隔熱性能材料，但是它同樣具有一定的缺點，比如說太過脆弱，并且單獨利用納米SiO2氣凝膠制作隔熱涂料會顯得十分困難，因此，在通常情況下，將這種材料與空心微珠配合應用，極大地提高建筑隔熱涂料之中的涂膜性能。

3.4 ?紅外輻射粉體

剛才也提及到，對于建筑隔熱涂料來講，具有三種類型，分別是反射型、阻隔性以及輻射型，其中輻射型的隔熱材料與反射型、阻隔性應用性能有極大地不同，后兩者只能夠將太陽光的輻射有著一定的減緩作用，而輻射型則因為其中的紅外輻射粉體，可以將所吸收的熱量以輻射形式發(fā)射除去，從而起到快速降溫的目的，因此，對于紅外輻射粉體來講，其指標在于發(fā)射率，從以往的研究資料上來看，對于不同的發(fā)射率的紅外輻射粉體來講，石墨烯具有十分良好的發(fā)射率與折射系數(shù)。

3.5 ?紅外反射顏料

對于反射型隔熱涂料來講，它需要利用具有太陽光反射率極高的紅外反射顏料來改變其色調，通過改變色調的方式來反射一定的太陽光熱量，同時，它還具有一定的耐高溫性，并且其化學能十分穩(wěn)定，且具有一定的環(huán)保特點。從研究資料上來看，對于紅外反射顏料的制作上，要充分避免過分研磨現(xiàn)象的發(fā)生，導致其顏色與紅外反射率均受到一定的影響，同時對于這種顏料的調色要多種多樣，如果是彩色的建筑反射隔熱材料，則需要兩種以上的隔熱涂料配色，但是需要注意的是，為了避免兩種以上的顏色在配色中降低其反射率，要充分根據(jù)顏色甚淺來改變TiO2的比例應用，顏色越深，TiO2的比例應用就要越小。

4 ?建筑反射隔熱涂料的應用前景

盡管建筑反射隔熱涂料在現(xiàn)如今的建筑應用上價值十分巨大，但是對于產品的標準并沒有明確的規(guī)定，這就導致市場上的建筑反射隔熱涂料產品出現(xiàn)質量紊亂等嚴重問題，因此，要充分避免過度宣傳，同時要盡快給出對應的檢測機構，確保這些隔熱涂料在應用中具有一定的質量標準所存在，同時，在未來發(fā)展中勢必要使這些隔熱涂料對于太陽光的反射性能得到進一步的發(fā)展與提高。

5 ?結束語

總而言之，建筑反射隔熱涂料在應用中具有極強的太陽光反射比與紅外線反射比，對于建筑物的屋面與外墻來講，可以顯著減少其中的熱能傳遞量，起到一定的節(jié)約能耗的作用，在各地的建筑涂料應用上均具有十足的發(fā)展與應用意義所在。

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