反射隔热质感涂料研究与应用现状.docxVIP

引言 我国自本世纪初开始倡导对新建建筑和部分既有建筑采取节能措施，但仍有400亿平方米的既有建筑是未采取任何节能措施的高能耗建筑。目前我国建筑能耗已经占到社会总能耗的1/3以上，推广建筑节能技术，降低建筑能耗，对我国经济、环境和社会发展具有重大意义。根据GB 50352—2019《民用建筑设计统一标准》，我国包含了严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区以及温和地区等5大气候区。而其中夏热冬冷地区和夏热冬暖地区夏季高温时间长，太阳辐射强烈，建筑能耗以空调制冷能耗为主，在这两个区域采用具有高太阳光反射比的反射隔热质感涂料，对于建筑节能具有更好的实用性和经济性[1]。反射隔热质感涂料是一类新型的建筑装饰材料，它不但可以模仿天然石材的装饰效果，而且在我国夏热冬暖地区和夏热冬冷地区建筑外墙使用，可以帮助降低夏季制冷能耗。本文讨论反射隔热质感涂料的作用机理、种类与特点，以及影响反射隔热质感涂料性能的因素，分析反射隔热质感涂料研究和应用技术现状，希望对行业人士提供一定参考。 1、反射隔热质感涂料的作用机理 ?照射到建筑物表面的太阳光能量主要集中在可见光波段和近红外光波段，如果可以将这一波长范围的太阳光反射回大气中，则可以降低建筑物表面因吸收太阳光热量造成的温度上升幅度，进而降低建筑物制冷能耗。而反射隔热质感涂料正是通过在涂料中添加对可见光和近红外光具有高反射率的颜料、填料或骨料，使涂料涂膜可以最大程度地将照射到建筑物表面的太阳光能量反射出去，从而降低建筑物表面对太阳光热量的吸收，减少热量向室内的传递。 2、反射隔热质感涂料的分类及性能特点 ?2.1 分类及主要功能组分反射隔热涂料按其实际应用中呈现的饰面效果，可以分为反射隔热平涂涂料和反射隔热质感涂料两大类。本文重点讨论的反射隔热质感涂料，根据组成材料和饰面效果又可分为反射隔热砂壁质感涂料、反射隔热多彩涂料、反射隔热仿石涂料等3种。反射隔热砂壁质感涂料通过在连续相中添加反射隔热钛白粉和冷颜料进行调色来实现涂料的反射隔热功能，以白砂为骨料使涂料涂膜呈现出石材质感效果。反射隔热多彩涂料中不含骨料，涂料涂膜的石材纹理效果则是通过添加了反射隔热钛白粉和冷颜料调色制备的各种彩色色粒搭配来实现，同时与其配套的底涂涂料中也往往添加反射隔热钛白粉和冷颜料进行调色以获得更高的太阳光反射比。反射隔热仿石涂料的主要成膜物质（连续相）中不添加反射隔热钛白粉，其反射隔热功能通过包裹了冷颜料经烧结而成的彩砂实现。利用包裹了冷颜料经烧结而成的彩砂，可以让涂膜既具有较好的反射隔热功能，又表现出一定的仿石效果。 2.2 性能特点我国夏热冬暖地区和夏热冬冷地区，夏季需要采取制冷措施的时间长，而冬季采暖时间相对较短。相关研究数据表明，将温度降低1℃所需的制冷能耗是将温度升高1℃所需制热能耗的4倍。因此，我国夏热冬暖地区和夏热冬冷地区建筑能耗以夏季制冷能耗为主，在我国南方地区推广反射隔热质感涂料具有更明显的技术、经济、社会和环境效益[3]。反射隔热质感涂料涂膜具有高太阳光反射比，将其应用在建筑物表面时，夏季节能效果显著。在夏热冬暖地区，于建筑物外墙涂刷反射隔热质感涂料，可使墙体满足建筑节能设计中对墙体节能方面的要求，不再需要施作外墙保温系统。而在夏热冬冷地区，在外墙外保温系统的饰面层采用反射隔热质感涂料，则可以大幅减小保温层的厚度，尤其是对于采用无机保温材料的系统，可以极大地降低质量风险，提高保温系统的安全性。另一方面，反射隔热质感涂料厚重的质感和逼真的仿石效果，完全可以满足当代人对天然石材饰面返璞归真效果的美好追求。由于缺乏相应的标准规范，我国推广应用反射隔热质感涂料的初期，人们对其节能效果存有一定疑虑。2015年住建部发布了行业标准JGJ/T 359—2015《建筑反射隔热涂料应用技术规程》，对我国夏热冬暖地区和夏热冬冷地区建筑外墙使用反射隔热涂料的等效热阻取值做了规定。该技术规程的发布为应用反射隔热涂料的节能计算提供了相关的参数依据。表1为外墙及屋面使用建筑反射隔热涂料的等效热阻（JGJ/T 359—2015 附录C），由表1可知，在夏热冬暖地区（南区），当建筑传热系数K值小于等于0.7时，依据反射隔热涂料污染修正后的太阳辐射吸收系数ρc的不同，等效热阻最高可以达到0.95，这一数值已经可以满足该区域对建筑外墙节能的要求。当等效热阻取值为0.48时，其节能效果相当于19mm厚的EPS板，这已经可以满足夏热冬暖地区绝大部分建筑的外墙节能要求。 表 1 外墙及屋面使用建筑反射隔热涂料的等效热阻（JGJ/T 359—2015 附录C） 3、影响反射隔热质感涂料性能的因素 ?影响反射隔热质感涂料性能的因素有很多，包括乳液、颜料和填料等，下面分别论述。 3.1 乳液反射隔热质感涂料的主要成膜物质是乳液，乳液对于反射隔