絕熱涂料保溫隔熱效果研究

李珊珊

摘 要：本文根據《居住建筑節能檢測標準》JGJ/T 132-2009的規定，對涂飾絕熱涂料試點項目的保溫效果進行了現場試驗。結果表明：在墻體兩側達到熱平衡狀態的情況下，內、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。通過驗證試驗的數據，可以計算得出墻體內表面和外表面涂飾絕熱涂料在實測環境和基墻條件下的當量熱阻值分別為0.88（m2·K）/W和0.78（m2·K）/W。

關鍵詞：絕熱涂料;熱通量;表面換熱效應;當量熱阻值

熱傳遞有三種方式：傳導、對流和輻射。目前，絕熱材料多以熱傳導為作用機理，用于建筑圍護墻體后易產生一系列防火、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到隔熱效果。這些產品的反射效應與顏色、明度以及表面沾污直接相關，還與季節、光照強度相關，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，冬季由于反射太陽光熱導致建筑物失熱，加大熱損失。因此，在具體應用中受到很多限制。

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具有的較大發射率，采用主動發射熱源的方式來達到保溫隔熱目的。該產品不僅具有普通涂料相同的裝飾效果，其顏色、明度、質感等均不影響其絕熱性能，且冬、夏季以及晝夜均能發揮有效絕熱效果。但是，目前絕熱涂料尚未有產品標準和工程標準，為相關應用帶來了困擾，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進行了現場驗證檢驗。因此，根據工程試點檢測的研究成果對絕熱涂料的應用與推廣具有重要意義。

一、 絕熱涂料的半球發射率分析

半球發射率是固體材料熱輻射的一個重要參數，體現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的半球發射率按現行國家標準《建筑用反射隔熱涂料》GB/T 25261的規定進行了測試，結果見表3.13。

從表2.1的測試結果可以看出：絕熱涂料GYJR-PT和GYJR-NP的半球發射率分別為86%和85%，滿足《建筑用反射隔熱涂料》GB/T 25261-2010中規定涂層半球發射率≥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年冬季在嚴寒地區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用試驗，依據現行行業標準《居住建筑節能檢測標準》JGJ/T 132-2009的規定對該建筑外墻的傳熱系數進行了現場驗證檢驗。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個房間北墻的內側墻面涂飾了白色絕熱涂料GYJR-NP，對應的墻體外表面保持原貌;二樓另1個房間北墻的內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，對應的內側墻面保持原貌。

檢測墻體構造：

①裸墻：20厚水泥砂漿抹灰+490厚燒結實心磚砌體+20厚水泥砂漿抹灰;

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

③涂飾墻體B（自內向外）： 20厚水泥砂漿抹灰+490厚燒結實心磚砌體+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果

現場檢測從2016年1月6日至1月17日結束。檢測期間，墻體內外表面溫度保持基本穩定，被測墻體內外表面溫差始終控制在20℃以上。

1、檢測數據的熱通量分析結果

通過對檢測數據的處理，可以得到內涂絕熱涂料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。

墻體兩側達到熱平衡狀態的情況下，內、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：墻體的當量熱阻是不同的，涂飾墻體具有明顯的保溫效果。

2、檢測數據的傳熱系數分析結果

由現場檢測機構出具的檢測結果如下表3.2：

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

注1：根據現場基墻取芯情況，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：根據現場基墻芯樣，明確為燒結實心粘土磚。

注3：墻體構造由內至外描述。

通過驗證試驗的數據，可以計算得出兩種墻體構造的熱阻值，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在實測環境和基墻條件下的當量熱阻值分別為0.88（m2·K）/W和0.78（m2·K）/W。

三、結語

（1）絕熱涂料GYJR-PT和GYJR-NP半球發射率的測試結果分別為86%和85%，均滿足現行國家標準的規定，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。通過現場的驗證測試表明，在裸墻（構造：20厚水泥砂漿抹灰+490厚燒結實心磚+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，涂飾于墻體內表面的當量熱阻為0.88（m2·K）/W，涂飾于墻體外表面的當量熱阻為0.78（m2·K）/W。

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