建筑反射隔热涂料的关键技术及其应用

杨赞行 陈婷 金理恒 林家伟

摘    要：建筑反射隔热涂料的诞生使得建筑物的冬暖夏凉成为了现实，这是因为这种涂料本身具有一定的反射太阳光性能，在很大程度上可以消减太阳光辐射能量，充分使建筑物从外壁降低了一定的温度，而这种材料在许多地区中已经得到了十分广泛的发展与应用。对此，阐述建筑反射隔热涂料的特点与技术，同时对其进行深入地剖解，便是我本文的目的所在。

关键词：建筑反射隔热材料;冬暖夏凉;太阳光;辐射能量;阐述剖解

1  引言

其实就太阳光的照射而言，太阳光在穿透大气层过后射入地面，其中的红外线能量十分多，甚至高达整个红外线能量的一半之多，而其中的可见光更是占据了剩下几乎的全部，其中存在1%的紫外线，当这时候建筑物涂上反射隔热涂料，可以显著将其中的热量反射到太空中，从而能够确保建筑物内部的温度状态比较稳定，这种涂料现如今已经广泛应用于城市各种写字楼、商业大楼或者其他建筑物了，具有十分显著的应用意义所在。

2  建筑反射隔热涂料的应用特点与隔热原理

在通常情况下，在现阶段的建筑反射隔热涂料中种类十分多，但是总的来说可以大体上分为三种不同种类，第一类为反射型隔热涂料，它可以直接在太阳光照射中将其中的热量从涂层表面直接反射除去，这样一方面可以显著降低涂料内部建筑的温度，阻止热量的进一步蔓延，起到了隔热降温的显著作用，其实就反射型隔热涂料而言，它主要材料选用的是对太阳光的可见光与红外光均具有一定反射性的材料，可以最大化减少对于太阳光能量的吸收作用;而第二类就是阻隔性隔热涂料，顾名思义，它其实就是利用热能在传递过程中所利用阻抗作用来帮助隔绝热能，起到降温的作用，其中对于阻隔性隔热涂料来讲量，是以导热系数作为参考指标，这种指标数值最低，则代表隔绝热能的性能越强，在大多数情况下，要想提高阻隔性隔热涂料的隔绝热能性能，可以在其中利用陶瓷或者中空玻璃作为填充料，显著将其中的导热系数得以降低;第三类就是辐射型隔热涂料，所谓辐射型隔热涂料，其实就是将所吸收而来的太阳光热量再次以红外辐射的形式转换并发射至大气外，起到一种隔绝热量的作用。

所以总的来说，这三种隔热涂料均具有不同的应用特点，这些应用特点可以用几点来进行概括，第一，这些隔热涂料总是不透明的涂料，不透明可以显著提高其隔绝热能的性能;第二，对于太阳光中的可见光与红外光均具有十分高的反射率;第三，这些涂料可以显著将吸收太阳光的辐射能逐渐转化为红外光，且将这些红外光反射到大气层中去;第四，这些涂料所利用的材料均具有十分低的传热系数;第五，涂料均具有良好的综合性能。

3  建筑反射隔热涂料的关键材料应用

3.1  空心微珠

所谓空心微珠，指的是隔热涂料中所应用的如同空心玻璃或者陶瓷等成分，这些成分均具有一定的封闭小孔，同时具有十分良好的折光指数，不仅质量非常轻，同时这些成分具有极小的导热系数，正是因为这些特点才能够形成一种独特的结构，这种结构于隔太阳光热量来讲，具有十分显著的应用价值。

正是因为这些成分所组成的独特结构是一种薄壁中空结构，所以在应用的过程中要充分避免出现破坏结构的作用，这样显然使隔热性能得到十足的降低效果，因此，通常在制作隔热涂料时，对于这些成分的应用一般是利用低速状态逐渐融于分散液中，可以充分避免破坏其结构，保持良好的隔热性能与反射性能。

3.2  纳米功能材料

纳米材料在这些年间得到了充分的应用与采纳，尤其是在建筑中，充分应用在反射隔热涂料中，可以显著使涂料的涂膜有着改善性能的特点，同时还会对涂层增加一些特殊功能，比如说在纳米材料中应用金属氧化物，可以显著将对于太阳光的可见光透光率与对红外光的反射率得到极大的提升。

但是要特别注意是，尽管纳米材料应用如此优异，但是其中仍旧存在一部分难题，比如说因为这些纳米功能材料之间的离子非常容易形成凝聚作用，一旦出现凝聚，便很难将其进行分离，这也是纳米功能材料在建筑隔热涂料的广泛应用难题之一。对于这种现状，一般利用有机与无机改性的方式提高纳米材料的分散性，对于这些凝聚分离的难题有着十分良好的应用意义所在。

3.3  纳米SiO2气凝胶

纳米SiO2气凝胶是一种轻质纳米多孔非晶固体材料，它具有十分显著的保温隔热性能，同时这种材料中的孔隙与表观密度均十分小，且其导热系数也同样十分低，对于建筑隔热涂料来讲，是一种具有最低的导热系数以及最为良好的隔热性能材料，但是它同样具有一定的缺点，比如说太过脆弱，并且单独利用纳米SiO2气凝胶制作隔热涂料会显得十分困难，因此，在通常情况下，将这种材料与空心微珠配合应用，极大地提高建筑隔热涂料之中的涂膜性能。

3.4  红外辐射粉体

刚才也提及到，对于建筑隔热涂料来讲，具有三种类型，分别是反射型、阻隔性以及辐射型，其中辐射型的隔热材料与反射型、阻隔性应用性能有极大地不同，后两者只能够将太阳光的辐射有着一定的减缓作用，而辐射型则因为其中的红外辐射粉体，可以将所吸收的热量以辐射形式发射除去，从而起到快速降温的目的，因此，对于红外辐射粉体来讲，其指标在于发射率，从以往的研究资料上来看，对于不同的发射率的红外辐射粉体来讲，石墨烯具有十分良好的发射率与折射系数。

3.5  红外反射颜料

对于反射型隔热涂料来讲，它需要利用具有太阳光反射率极高的红外反射颜料来改变其色调，通过改变色调的方式来反射一定的太阳光热量，同时，它还具有一定的耐高温性，并且其化学能十分稳定，且具有一定的环保特点。从研究资料上来看，对于红外反射颜料的制作上，要充分避免过分研磨现象的发生，导致其颜色与红外反射率均受到一定的影响，同时对于这种颜料的调色要多种多样，如果是彩色的建筑反射隔热材料，则需要两种以上的隔热涂料配色，但是需要注意的是，为了避免两种以上的颜色在配色中降低其反射率，要充分根据颜色甚浅来改变TiO2的比例应用，颜色越深，TiO2的比例应用就要越小。

4  建筑反射隔热涂料的应用前景

尽管建筑反射隔热涂料在现如今的建筑应用上价值十分巨大，但是对于产品的标准并没有明确的规定，这就导致市场上的建筑反射隔热涂料产品出現质量紊乱等严重问题，因此，要充分避免过度宣传，同时要尽快给出对应的检测机构，确保这些隔热涂料在应用中具有一定的质量标准所存在，同时，在未来发展中势必要使这些隔热涂料对于太阳光的反射性能得到进一步的发展与提高。

5  结束语

总而言之，建筑反射隔热涂料在应用中具有极强的太阳光反射比与红外线反射比，对于建筑物的屋面与外墙来讲，可以显著减少其中的热能传递量，起到一定的节约能耗的作用，在各地的建筑涂料应用上均具有十足的发展与应用意义所在。

参考文献：

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