建筑反射隔热涂料隔热性能影响因素与应用实践研究

徐光勇

（海口市建筑工程质量检测中心，海南 海口 570208）

1 建筑反射隔热涂料隔热性能概述

建筑反射隔热涂料是基于新型环保建筑原理下的节能建筑涂料，其主要功能是反射光线，夏天可降温、隔热，冬天可保温节能，可在普遍应用于我国大部分地区。该涂料除上述功能外，还可用于外墙装饰、上色等，以涂膜对外墙表面形成保护，降低阳光直射对外墙造成的剧烈升温现象。反射隔热涂料应用中，也存在一定问题，如不同涂料的性能状态不同，应用地区与建筑类型也不同，部分涂料生产厂家通过广告等形式过分夸大反射隔热涂料的实际作用等。夏季，阳光直射到建筑表面，建筑反射隔热涂料所形成的涂膜能够直接反射阳光，从而降低涂膜受到的热量强度。虽然涂膜本身具有隔热作用，但由于涂膜在建筑外墙的厚度较薄，其隔热保温效果有限，在建筑环保性能的研究中，其作用可忽略不计。目前多数建筑反射隔热涂料生产厂家为了扩大销售，夸大建筑反射材料的作用，涂料实际功能与广告功能往往不一致。对建筑反射隔热涂料的研究，必须立足于实践，以实验和实践的方法对建筑反射隔热涂料的效果与功能进行实际测评，从而正确解读建筑反射隔热涂料的基本功能与应用条件。

2 建筑反射隔热涂料隔热性能影响因素

2.1 基料的选择

建筑反射隔热涂料的隔热效果是根据涂料对于光线的反射率、吸收率等要求进行分类的，在太阳光对于建筑反射隔热涂料的直接暴晒下，涂料中所含的树脂成分必须能够抵抗紫外线对于涂料本身结构的破坏，涂料常用的乳液主要有：丙烯酸乳液、环氧乳液、有机硅乳液、苯丙乳液、氟碳乳液等，这些乳液能够作为反射隔热涂料的基料，而具有反射隔热功能涂料中加入树脂成分，要求树脂透光率在80%以上，对辐射吸收率低等特点。通过采用不同基料配比与树脂进行融合实验，发现在不同涂层间，不同材料对于光线都具有反射作用，且不同材料温度差距在1℃，由此可见基料的选择对于涂料反射隔热性能影响较小。

2.2 颜填料对于建筑反射隔热涂料性能的影响

涂料所具有的反射率与颜填料折光指数、树脂折光指数、颜填料纯度、颜色、浓度等方面具有一定的关系，如果在理想环境下，颜填料折光指数与基料折光指数较为接近时，涂料颜色为透明，当颜填料折光率高于基料折光率的情况下，涂料颜色较深，且对涂膜形成遮盖作用，遮盖作用强度=颜填料折光指数-基料折光指数。当颜填料折光指数与基料折光指数之差越大的情况下，其遮盖性能越好，涂料具有更强的散射能力。颜填料材料颗粒大小对阳光折射情况也有影响。当颜填料颗粒直径与入射光波长比（d/λ）为0.1～10时，涂料温控能力较强，能够起到保温作用；反之，当颜填料颗粒直径与入射光波长比（d/λ）＜0.1时，其透光性为最大值，不具备控温能力。因此为了保证反射隔热涂料发挥较好的作用，在颜填料的制作中，其颗粒直径控制在0.02μm以上，小于0.02μm则无控温能力。另一方面，颜填料的颜色也对光线反射具有直接的影响，通常来说，“冷颜料”对阳光的反射率最强，涂料的颜色越“冷”，则其反射性能越好，由于太阳光主要是紫外线辐射，紫外线具有很强的穿透性，对于所有颜料来说，均无反射作用，但可见光由红外线为主，也是造成物体升温的主要光源，色彩越“冷”，则对红外线的吸收能力越弱，将更多的红外线直接反射出去，因此，白色的涂料反射性最好。根据不同颜色涂料种类，在明度差别较小的情况下，分别在2017年8月西南方向195°墙面上进行温度测试（表1）。

2.3 耐沾污性对涂料反射隔热性能的影响

当前市面上采用的反射隔热涂料类型通常为丙烯酸涂料，随着建筑使用时间的增加，空气与环境问题的影响，墙面耐沾污性效果逐渐显现出来，涂料耐沾污性效果越低，则涂料反射性下降更为明显，在重度污染天气较多的北方城市，涂料的反射隔热效果在2年内能够下降50%。因此，对于反射隔热材料的选择，还需要就其耐沾污性方面进行考虑。通过对不同基料进行对比研究，氟碳乳液比丙烯酸乳液涂料具有更强的耐沾污性，在长时间的耐沾污性实验中，其反射效果高于其他类型涂料。

表1 各种颜色涂料受阳光升温的影响

3 建筑反射隔热涂料的应用

3.1 应用系统

建筑反射隔热材料的使用必须配合相应的保温系统才能够达到满意的效果，在冬暖夏热地区，反射隔热材料的主要功能在于对热量的反射以及隔热，其保温性可以适当降低。在配合无机保温砂浆外保温系统饰面进行涂料作业时，其保温层结构主要为：底层涂层，柔性耐水腻子层，建筑反射隔热层。该系统主要适用于冬暖夏热地区，其反射层能够在夏季反射阳光，降低外墙表面温度，柔性防水腻子层除具有防水功能外，还能够起到隔热降温的作用，外反射隔热层使用氟碳涂料，能够提高建筑外表面的耐沾污性，延缓建筑老化。自保温墙体饰面的涂料使用，主要突出墙体结构的保温性，由于功能设计方面已经对外墙的保温性能进行优化，因此涂料的使用主要突出反射和隔热效果，而涂料与墙体之间一般会采用保温腻子层进行保温隔热处理，而保温腻子层具有隔水、隔热的效果，u建筑反射隔热涂料搭配使用，能够形成互补作用。

3.2 等效热阻效应

关于建筑反射隔热涂料热阻效应的讨论，对涂料的应用具有较大的影响。建筑反射隔热涂料所具有的等效热阻效应能够减少其他隔热材料的使用，降低节能建筑的建设成本，平衡隔热材料的使用效果。根据《建筑反射隔热涂料使用规定》要求，在对建筑进行隔热设计时，需要考虑不同方向的墙面采用不同的反射隔热涂料，从而对房屋整体形成等效热阻效应。

4 结语

对建筑反射隔热涂料的影响因素有：1）在基料的选择方面，由于树脂作为透光与折射现象发生的主要因素，在树脂透光度基本一致的情况下，各类基料的选择在阳光反射以及墙体升温方面没有较大的差异；2）颜填料与基料的折射差，能够对遮盖度产生影响，遮盖度作用于建筑外墙面的控温能力；3）不同颜色的涂料对于光线反射以及外墙升温造成的影响较大，通常会选择“冷颜色”的涂料作为外墙面主色，能够有效地反射太阳光线。