絕熱涂料保溫隔熱效果研究

李珊珊

摘 要：本文根據(jù)《居住建筑節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 132-2009的規(guī)定，對涂飾絕熱涂料試點項目的保溫效果進行了現(xiàn)場試驗。結(jié)果表明：在墻體兩側(cè)達(dá)到熱平衡狀態(tài)的情況下，內(nèi)、外表面涂飾絕熱涂料的墻體熱通量明顯低于裸墻的熱通量，涂飾墻體具有明顯的保溫效果。通過驗證試驗的數(shù)據(jù)，可以計算得出墻體內(nèi)表面和外表面涂飾絕熱涂料在實測環(huán)境和基墻條件下的當(dāng)量熱阻值分別為0.88（m2·K）/W和0.78（m2·K）/W。

關(guān)鍵詞：絕熱涂料;熱通量;表面換熱效應(yīng);當(dāng)量熱阻值

熱傳遞有三種方式：傳導(dǎo)、對流和輻射。目前，絕熱材料多以熱傳導(dǎo)為作用機理，用于建筑圍護墻體后易產(chǎn)生一系列防火、安全、維護的問題。市場上也有很多熱反射隔熱涂料產(chǎn)品，其作用機理是通過對太陽光熱的反射降低建筑物的得熱，從而減緩熱量傳遞速度達(dá)到隔熱效果。這些產(chǎn)品的反射效應(yīng)與顏色、明度以及表面沾污直接相關(guān)，還與季節(jié)、光照強度相關(guān)，夏季中午陽光照射最強烈時反射效果顯著，春秋季和無陽光的陰雨氣候、黑夜，影響其實際反射效應(yīng)，冬季由于反射太陽光熱導(dǎo)致建筑物失熱，加大熱損失。因此，在具體應(yīng)用中受到很多限制。

絕熱涂料作為一種新型的功能涂料，以輻射為作用機理，利用涂料本身具備在特定紅外波段內(nèi)具有的較大發(fā)射率，采用主動發(fā)射熱源的方式來達(dá)到保溫隔熱目的。該產(chǎn)品不僅具有普通涂料相同的裝飾效果，其顏色、明度、質(zhì)感等均不影響其絕熱性能，且冬、夏季以及晝夜均能發(fā)揮有效絕熱效果。但是，目前絕熱涂料尚未有產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和工程標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)應(yīng)用帶來了困擾，并影響其推廣力度。

本文對平涂型外墻用絕熱涂料GYJR-PT和平涂型內(nèi)墻用絕熱涂料GYJR-NP的保溫隔熱性能進行研究，對試點項目建筑外墻的傳熱系數(shù)進行了現(xiàn)場驗證檢驗。因此，根據(jù)工程試點檢測的研究成果對絕熱涂料的應(yīng)用與推廣具有重要意義。

一、 絕熱涂料的半球發(fā)射率分析

半球發(fā)射率是固體材料熱輻射的一個重要參數(shù)，體現(xiàn)了材料在特定溫度下相對于黑體的輻射能力。對絕熱涂料GYJR-PT和GYJR-NP的半球發(fā)射率按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用反射隔熱涂料》GB/T 25261的規(guī)定進行了測試，結(jié)果見表3.13。

從表2.1的測試結(jié)果可以看出：絕熱涂料GYJR-PT和GYJR-NP的半球發(fā)射率分別為86%和85%，滿足《建筑用反射隔熱涂料》GB/T 25261-2010中規(guī)定涂層半球發(fā)射率≥80%的要求，具有很好的熱輻射能力。

二、 絕熱涂料保溫隔熱效果分析

（一）試點項目概述

本文課題研究組于2015年冬季在嚴(yán)寒地區(qū)黑龍江省黑河對一幢已使用15年以上的建筑物進行了涂飾絕熱涂料的應(yīng)用試驗，依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《居住建筑節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 132-2009的規(guī)定對該建筑外墻的傳熱系數(shù)進行了現(xiàn)場驗證檢驗。圖3.1為試點項目原外立面照片，圖3.2為涂飾后照片;表3.1為項目所用材料表。

檢測房間：選擇該建筑物二樓靠北立面的2個房間和三樓靠北立面的1個房間，其中，在二樓1個房間北墻的內(nèi)側(cè)墻面涂飾了白色絕熱涂料GYJR-NP，對應(yīng)的墻體外表面保持原貌;二樓另1個房間北墻的內(nèi)外墻體外表面均保持原貌（即為裸墻）;在三樓房間北墻體外表面涂飾了深灰色絕熱涂料GYJR-PT，對應(yīng)的內(nèi)側(cè)墻面保持原貌。

檢測墻體構(gòu)造：

①裸墻：20厚水泥砂漿抹灰+490厚燒結(jié)實心磚砌體+20厚水泥砂漿抹灰;

②涂飾墻體A（自內(nèi)向外）：絕熱涂料GYJR-NP面涂層+底漆+內(nèi)墻膩子+20厚水泥砂漿抹灰+490厚燒結(jié)實心磚砌體+20厚水泥砂漿抹灰;

③涂飾墻體B（自內(nèi)向外）： 20厚水泥砂漿抹灰+490厚燒結(jié)實心磚砌體+20厚水泥砂漿抹灰+外墻膩子+底漆+絕熱涂料GYJR-PT面涂層。

（二）試點項目檢測驗證結(jié)果

現(xiàn)場檢測從2016年1月6日至1月17日結(jié)束。檢測期間，墻體內(nèi)外表面溫度保持基本穩(wěn)定，被測墻體內(nèi)外表面溫差始終控制在20℃以上。

1、檢測數(shù)據(jù)的熱通量分析結(jié)果

通過對檢測數(shù)據(jù)的處理，可以得到內(nèi)涂絕熱涂料GYJR-NP墻體溫度曲線和熱通量，具體見圖3.1;外涂絕熱涂料GYJR-PT墻體溫度曲線和熱通量，具體見圖3.2。

墻體兩側(cè)達(dá)到熱平衡狀態(tài)的情況下，內(nèi)、外表面涂飾絕熱涂料GYJR-NP和GYJR-PT的墻體熱通量明顯低于裸墻的熱通量。這表明：墻體的當(dāng)量熱阻是不同的，涂飾墻體具有明顯的保溫效果。

2、檢測數(shù)據(jù)的傳熱系數(shù)分析結(jié)果

由現(xiàn)場檢測機構(gòu)出具的檢測結(jié)果如下表3.2：

從表3.2中可以看出：保溫構(gòu)造做法為“絕熱涂料+20mm水泥砂漿抹灰+480mm注1紅色燒結(jié)普通紅磚注2+20mm水泥砂漿抹灰”是采用內(nèi)側(cè)表面涂飾絕熱涂料GYJR-NP的墻體保溫構(gòu)造，其墻體實測的傳熱系數(shù)是裸墻的46%;保溫構(gòu)造做法為“20mm水泥砂漿抹灰+480mm注1紅色燒結(jié)普通紅磚紅磚注2+20mm水泥砂漿抹灰+絕熱涂料”是采用外側(cè)表面涂飾絕熱涂料GYJR-PT的墻體保溫構(gòu)造，其墻體實測的傳熱系數(shù)是裸墻的49%。由此可見，無論采用絕熱涂料涂飾墻體內(nèi)側(cè)表面還是外側(cè)表面，墻體的熱工性能均比裸墻提升50%以上，保溫效果顯著。

注1：根據(jù)現(xiàn)場基墻取芯情況，一些磚間灰縫在鉆芯過程中缺失，按490mm修正砌體墻厚度。

注2：根據(jù)現(xiàn)場基墻芯樣，明確為燒結(jié)實心粘土磚。

注3：墻體構(gòu)造由內(nèi)至外描述。

通過驗證試驗的數(shù)據(jù)，可以計算得出兩種墻體構(gòu)造的熱阻值，具體見表3.3。

從表3.3中可以看出：墻體涂飾絕熱涂料GYJR-NP和GYJR-PT在實測環(huán)境和基墻條件下的當(dāng)量熱阻值分別為0.88（m2·K）/W和0.78（m2·K）/W。

三、結(jié)語

（1）絕熱涂料GYJR-PT和GYJR-NP半球發(fā)射率的測試結(jié)果分別為86%和85%，均滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，具有良好的熱輻射效果。

（2）通過對涂覆絕熱涂料GYJR-PT和GYJR-NP建筑墻體的對比熱通量分析表明：平涂型絕熱涂料具有明顯提升被涂墻體保溫性能的作用。通過現(xiàn)場的驗證測試表明，在裸墻（構(gòu)造：20厚水泥砂漿抹灰+490厚燒結(jié)實心磚+20厚水泥砂漿抹灰）上涂覆絕熱涂料GYJR-PT和GYJR-NP后明顯提升了墻體的保溫性能，涂飾于墻體內(nèi)表面的當(dāng)量熱阻為0.88（m2·K）/W，涂飾于墻體外表面的當(dāng)量熱阻為0.78（m2·K）/W。

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