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全面健康地發展我國建筑節能涂料產業

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-06-18  來源:南京工業大學  作者:趙石林  瀏覽次數:1597
3 關于“反射隔熱涂料”相關的標準問題
       3.1 “反射隔熱涂料”相關的標準(國內部分)目前存在7項:
1. JC/T 1040-2007 “建筑外表面用反射隔熱涂料”
2. JG/T235-2008 “建筑反射隔熱涂料”
3. GB/T 2561-2010 “建筑用反射隔熱涂料”
4. HG/T4341-2012“金屬表面用熱反射隔熱涂料”
5. JG/T375-2012 “金屬屋面丙烯酸高彈防水涂料”
6. JG/T235-2014“建筑反射隔熱涂料”
7. JGJ/T287-2014“建筑熱反射涂料節能檢測標準”
各標準隔熱性能指標及特點和我們的評價如表4.
表4. “反射隔熱涂料”相關標準的技術指標和評價

標準號
標準名稱
主要技術指標
評價(優缺點)
JC/T1040-2007
建筑外表面用反射隔熱涂料
太陽反射比≥ 0.83
半球發射率≥ 0.85
提出“耐人工氣候老化性”;
只二個光學指標。
JG/T235-2008
“建筑反射隔熱涂料”
太陽反射比(白色) 0.80
半球發射率      0.80
隔熱溫差        10.0
隔熱溫差衰減      12.0
提出隔熱溫差;
溫差檢測方法設計有欠缺
GB/T 2561-2010
建筑用反射隔熱涂料
太陽光反射比(白色)≥ 0.80
半球發射率      0.80
提出反射隔熱涂料等效涂料熱阻;
僅二個光學指標,門坎太低。又去掉了隔熱溫差指標,無法判定真假。
HG/T4341-2012
金屬表面用熱反射隔熱涂料
太陽光反射比(白色)≥ 0.80
其他色)≥ 0.60
半球發射率 0.85
近紅外光反射比(合格品)≥ 0.60,一等品)≥ 0.70,優等品)≥ 0.80
提出近紅外反射比并對涂料分級;
無溫差指標
JG/T375-2012
金屬屋面丙烯酸高彈防水涂料
太陽光反射比(白色)≥ 0.80
半球發射率≥ 0.80
對防水涂料提出隔熱指標;
僅二個光學指標
JG/T235-2014
建筑反射隔熱涂料
太陽光反射比     
低明度≥0.25,中明度≥0.40   
高明度≥0.65
近紅外反射比:
低明度≥0.40,中明度≥L/100 ,高明度≥0.80
半球發射率≥ 0.85
污染后太陽光反射比變化率:中明度≥15% ,高明度≥20%
人工氣候老化后太陽光反射比變化率:≤5%
對彩色隔熱涂料提出反射指標、增加了近紅外反射比考察指標;
仍無溫差指標;是國外冷屋面涂料標準的翻版
JGJ/T287-2014,行標
“建筑熱反射涂料節能檢測標準”
 
提出節能檢測指標及現場檢測;
仍是二個光學指標
Q/320412 CGT 005-2006
薄層彈性隔熱保溫涂料
熱反射率可見光區) 0.85
近紅外光區)≥ 0.80
導熱系數W/m.K)≤0.10
隔熱指數  60%
有溫差(隔熱指數),近紅外光,導熱系數等特征指標;
無半球發射率。

3.2關于標準中“半球發射率”代表的意義
       涂層“半球發射率”的高低代表了此涂層高溫時(相對于周圍環境)向四周環境散熱能力的強弱。其理論根據如下:

 
圖4:輻射體的輻射熱損曲線圖

曲線4為天空投射到輻射體上的功率(熱能)即熱源強度;曲線1,2為不同溫度時輻射體的輻射功率(熱能)即散熱強度

我們以圖4來說明為何輻射型隔熱涂料表面散熱快。由圖4可知,當輻射體的溫度為T1時,它的輻射熱損由曲線1和曲線3之間的陰影面積表示。由于T1時輻射體只散熱而沒有收益,故它的溫度將因輻射而下降。如果輻射體的溫度為T2(T2 圖4表明,對于輻射體為黑體的情況,如果輻射體的溫度較高,則它在遠紅外波段內的散熱不止在“紅外窗口”內發生,在其它波段內同樣有散熱效果,但一旦輻射體的溫度降到一定值時,則它只能在8-13.5微米波段內才散熱。在此窗口波段外,它將吸收大氣層發射的紅外輻射能。
具有反射和輻射雙功能涂層的吸收-輻射平衡
       我們也可以這樣理解輻射型涂層與紅外源的吸收-輻射平衡問題:若涂層溫度低于等于環境溫度,平衡過程涂層溫度逐步升高;若涂層溫度高于環境溫度,平衡過程涂層溫度逐步降低。其理論根據是:具有紅外輻射能力的材料其紅外輻射強度是溫度的函數,材料本身溫度越高,其輻射強度越大。
       需要解釋的是對于具有高反射和高輻射雙功能的隔熱涂料,無論在白天和夜間都存在三種熱平衡。
       白天:涂層表面在0.2微米-2微米波段(可見,近紅外段)吸收大于輻射,這會引起涂層溫度升高為主;在2-20微米的中遠紅外波段是吸收-輻射熱平衡,對涂層溫度升高貢獻;而當涂層溫度高于環境溫度時,由于存在傳導對流平衡,平衡中的吸熱遠大于平衡中的散熱效應,因此白天涂層溫度會不斷升高。
       夜晚:無可見光,近紅外也弱,涂層溫度不再升高,此時是涂層溫度高于環境溫度,這時,涂層對于2-20微米中遠紅外的吸收-輻射熱平衡中其輻射散熱降溫效應遠大于其吸收升溫效應。因此,涂層在晚間是個降溫過程,且這種輻射效應加速其降溫。
概括說,這種雙功能隔熱涂層的特點應是:白天涂層多反射少吸收太陽光(0.2微米-2微米)而少升溫;晚上多輻射中遠紅外熱(2-20微米)而快散熱。
       3.3關于反射隔熱涂料的國標問題
       2010年9月中國國家標準化管理委員會、國家質檢總局發布了GB/T 25261-2010《建筑用反射隔熱涂料》中華人民共和國國家標準。在該標準中,首次對反射隔熱涂料引入熱工性能的指標等效涂料熱阻的概念,引入熱工性能計算方法,為產品在建筑節能中的實際節能計算提供了切實可行的方法和數據。反射隔熱涂料增加了墻體的隔熱性,該增加的隔熱性能依據其節能效果,折算為反射隔熱涂料的等效熱阻.如檢測部門的一項測試表明當涂層的反射率為85%,半球發射率為83%時,其等效熱阻約為0.3。
       依據“國標”節能檢測單位對反射隔熱涂料應用效果的評價是:
       隔熱涂料應用效果的分析方法有:外表面溫度的計算,等效熱阻值的計算,建筑能耗模擬計算,熱惰性及內表面最高溫度計算。通過這種分析和實際測定,節能檢測單位對反射隔熱涂料的評價是:(1)熱反射涂料適用于夏熱冬暖及夏熱冬冷地區,尤其適用于前者。(2)熱反射涂料對夏熱冬暖及夏熱冬冷地區的外墻隔熱效果有明顯作用。對夏熱冬暖地區建筑節能效果顯著,對夏熱冬冷地區建筑節能效果視冬夏季日照量變化,如夏季日照強烈,則效果顯著。(3)熱反射涂料可單獨作為夏熱冬暖地區的外墻隔熱措施,也可配合適當保溫系統作為夏熱冬冷地區的外墻保溫隔熱措施使用。 (4)熱反射涂料不適用于嚴寒或寒冷地區
        “國標”存在的缺陷:
       國標的重要缺陷在于:標準規定的二項功能性指標(太陽光反射比(白色)≥ 0.80
半球發射率≥ 0.80)門坎太低,比較容易達到。雖然利用這些指標也能計算出等效熱阻,進行熱工設計和驗收,但二項指標并不是節能功效的特征性指標。我們發現一些普通涂料,它的二項指標都合格,甚至更高,並不能因此證明它就是合格的節能涂料。
        修改國標的建議,建議設立下述6項技術指標:
(1)  太陽光反射比,
(2)  近紅外反射比,
(3) 半球發射率(4-25微米,80℃),
(4) 特征波段(8-14微米,80℃)半球發射率,
(5) 涂層導熱系數
(6)隔熱溫差
        其中以“隔熱溫差”評定產品的級別(1級品,2級品和合格品)

 
 
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