玻璃透明隔热涂料能用于建筑外墙反射隔热涂料的罩光吗?

徐凯斌 彭军

买化塑专家、上海澳润化工有限公司   (查看智慧商铺)

引言

上海澳润化工有限公司在与涂料客户进行反射隔热外墙涂料技术交流和检测服务过程中,经常会遇到客户向我们咨询玻璃透明隔热涂料能否用于建筑外墙反射隔热涂料的罩光,来提高涂层的太阳光反射率(TSR)和近红外反射率(NIR)。

这些涂料工程师是这样思考的:玻璃透明隔热涂料在建筑玻璃门窗和玻璃幕墙上的使用越来越多,同外墙反射隔热涂料一起作为建筑节能材料对降低夏季空调能耗产生积极作用,玻璃透明隔热涂料的隔热效果也得到了社会上普遍认可。玻璃透明隔热涂料有很好的隔热效果,同时又是透明的,如果把它涂在外墙反射隔热涂料表面岂不是既可以罩光又能够起到隔热作用吗?

近期上海澳润化工室验室刚好收到涂料客户寄来了玻璃透明隔热涂料(绿色透明)在外墙反射隔热涂料表面罩光的样板,我们将检测结果和隔热原理分析一并分享给大家。

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图一 反射隔热涂料(左)和涂有玻璃透明隔热涂料的样板(右) 

如图一所示,左边是外墙反射隔热涂料,右边是在外墙反射隔热涂料上再涂刷了一道玻璃隔热涂料。它们的太阳光反射率(TSR)和近红外反射率(NIR)数据如下表:

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罩光后样板明度值L从95.89下降到67.43,这是因为该玻璃透明隔热涂料虽然透明,但是有暗绿色的。近红外反射率(NIR)从0.857下降到0.052(与碳黑和铁黑的NIR相当),说明玻璃透明隔热涂料对近红外的吸收率非常高,罩光后95%的近红外被涂层吸收并转变成热能。总太阳光反射率(TSR)也从0.846急剧下降到了0.183,部分是因为明度下降,可见光的反射率下降,但主要还是由于近红外反射率(NIR)急剧降低引起的,因为在总太阳光能量中近红外的能量占53%,如图2所示。很显然这种玻璃隔热涂料是不能用于外墙墙面或屋顶表面的反射隔热涂层的罩光,它会造成外墙太阳光吸收率的增加,墙体温度升高,最终导致室内升温和空调能耗加大。

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图2 地球表面太阳光的能量组成

玻璃透明隔热涂料一般涂布于玻璃的外表面,当太阳光透过玻璃照射到室内时,玻璃透明隔热涂料就像一面红外光过滤器,太阳光中能量占比达53%的近红外大部分被涂料吸收并转变为热能,如图3所示,照射到室内的太阳光的总能量大大降低,且主要为可见光。同时透明隔热涂层将吸收的近红外转化为热能中的大部分通过热辐射作用而消散到室外,总流入室内的热量占总太阳光能量的比例显著降低而达到室内降温目的。

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图3 普通玻璃与隔热玻璃热传导对比示意图 

建筑外墙热传导示意图见图4所示,外墙反射隔热涂料的隔热的原理是尽可能提高太阳光反射率TSR(特别近红外反射率NIR),以及辐射效率(也叫发射率);因此也把这种类型的隔热涂料叫反射型+辐射型隔热涂料。外墙反射隔热涂料通过高太阳光反射率而减少太阳能的吸收达到降低墙面温度的目的,因此又叫“冷涂料”。由于可见光的反射率是由颜色决定的,在不改变颜色的条件下提高总太阳光反射率TSR,只有通过提高近红外反射率NIR来实践,因此外墙反射隔热涂料又叫红外反射涂料。

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图4 外墙反射隔热涂料热传导路径示意图 

玻璃透明隔热涂料则刚好相反,是通过高红外吸收来实现隔热效果的。这种涂料不但不能提高墙面涂料的太阳光反射率,反而会吸收绝大部分红外光,使总太阳光吸收率提高,墙面温度也会升高,相应会提高夏季空调制冷的能耗。因此,玻璃透明隔热涂料不能用于外墙反射隔热涂料的罩光。 

要提高建筑外墙反射隔热涂料的太阳光反射率,并达到JG/T235或GB/T25261等相关标准要求,不能寄希望于玻璃透明隔热涂料或其它罩光涂料,一般是通过红外反射颜料和特定尺寸的中空微球来实践高太阳光反射效率。上海澳润化工有限公司可以提供世界知名钛白生产商泛能拓的红外反射钛白ALTIRIS® 400、ALTIRIS® 550、ALTIRIS® 800;CROSFECT® MB10反射隔热玻璃微珠;“澳酷”系列红、黄、黑冷色浆等红外反射材料用于外墙反射隔热平面涂料、质感真石漆多彩涂料,并可提供外墙反射隔热涂料的技术咨询和检测服务。


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