節能性建筑涂料的節能原理及研究現狀

劉興勤 石勤

（蘭州石化職業技術學院，甘肅 蘭州 730060）

建筑涂料是涂料工業中的一大門類。隨著科技的快速發展和環保要求的不斷提高，功能性建筑涂料受到越來越多的關注。建筑涂料除了具有保護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、隔聲降噪等功能發展。涂膜質量高、便于施工、節省能源、節省資源及適應環境的建筑涂料是當今發展的主要潮流[1-2]。

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

1 節能性建筑涂料的分類及原理

節能性建筑涂料節能的基本原理是保溫隔熱。熱量傳遞方式不同，隔熱機理和隔熱方式也不同，故節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減小涂料的導熱系數，即增加涂料的導熱阻力來進行隔熱的。所以，阻隔型隔熱涂料具有密度低，孔隙率高、內部結構疏松等特點。該種涂料的優點是原材料廉價易得，生產工藝及設備簡單；缺點是保溫層厚，吸水率高，抗震性能差，使用壽命較短，一般需要增設防水層和保護層。

1.2 反射型隔熱涂料

反射型隔熱涂料是利用涂料表面對太陽光（主要是可見光和紅外光）的反射來進行隔熱的，涂料對太陽光的反射率越高，其隔熱性能越好。該種涂料的優點是與基材的結合力強，涂料所用溶劑環保性能好，而且不需要另設防水層和保護層；其缺點在于實際使用過程中主要使用的反射型隔熱涂料是溶劑性體系，水性涂料是當前涂料的發展方向。

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，紅外輻射能力強的特點進行隔熱的。該種涂料的優點是可以主動降溫，以熱發射的形式輻射涂料吸收的熱量，從而使室內外傳熱速率相等；其缺點是原料選取和制造工藝比較復雜。

1.4 復合型隔熱涂料

復合型隔熱涂料是利用上述三種隔熱涂料的優缺點，揚長避短，綜合性能優異的隔熱涂料，也是今后節能涂料的主要發展方向。

2 節能性建筑涂料的研究現狀

國外科技工作者對節能性建筑涂料的研究起步早，研究也比較深入。美國太陽能集團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，能夠使室內的溫度降低5.5～14.5℃[5]；日本研制了一種陶瓷材料的節能性建筑涂料，具有導熱系數小，熱容低的特點，研究發現涂料粒徑對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，只需涂抹0.3mm便能達到良好的隔熱效果[7]。

我國對節能性建筑涂料的研究起步相對較晚。近年來，國內科研工作者對節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，通過正交實驗設計得到了一種復合型節能建筑材料，隔熱溫差可達8.7 ℃，涂膜性能好，具有很大的應用潛能。潘啟昭等[10]制備了納米復合型外墻隔熱涂料，導熱率為 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 結語

在能源緊缺的今天，研制節能性建筑涂料是涂料工業的一個重點方向。節能建筑涂料在研制過程中，為了獲得較大的隔熱保溫效果，應綜合考慮不同的隔熱保溫機理，重點研制具有多種功能的復合型節能建筑涂料。