孟 岩 (安徽省建筑科学研究设计院,安徽合肥 230001)
建筑反射隔热涂料应用于夏热冬冷、夏热冬暖地区的外墙,能够降低夏季高温天气时外墙外表面的温度而减少热量向建筑物内的传导,取得一定的节能效果,这种节能效果目前在相关标准和节能计算中以涂料等效热阻衡量。
安徽省是应用建筑反射隔热涂料较早的省份,早在2011 年就制定了建筑反射隔热涂料应用技术规程DB34/T 1505—2011《建筑反射隔热涂料应用技术规程》[1],并在其后的工程应用中积累了一定的经验,加深了对建筑反射隔热涂料产品性能和质量要求的认识。随着涂料技术的发展以及我省建筑节能管理办法的实施,建筑反射隔热涂料的应用也在与时俱进。根据目前材料和应用技术等方面的具体情况,阐述了我省目前工程应用建筑反射隔热涂料的技术要点,抛砖引玉,以促进建筑反射隔热涂料的发展,从而达到更好的工程应用效果。
与2011 年我省建筑反射隔热涂料局限于平涂型合成树脂乳液类反射隔热涂料的情况不同,目前我省除了沿用原来的涂料品种外,还通过自行研制和外省产品的进入,出现了一些新型建筑反射隔热涂料品种,包括反射隔热型水包水多彩涂料[2]、反射隔热型含砂水性多彩涂料[3]、有机-无机复合型建筑反射隔热涂料[4-5]、反射隔热型合成树脂乳液砂壁状涂料[6-7]等。
目前适用的建筑反射隔热涂料产品标准主要是国家标准GB/T 25261—2018《建筑用反射隔热涂料》和建工行业标准JG/T 235—2014《建筑反射隔热涂料》。
我国于2015 年颁布了JGJ/T 359—2015《建筑反射隔热涂料应用技术规程》[8],它解决了工程应用中有关节能计算和工程质量控制等问题,这为目前建筑反射隔热涂料的工程应用提供了良好的技术支撑。此外,我省的地方标准DB34/T 1505—2011 也可以作为工程应用的参考。
建筑反射隔热涂料只有隔热性能,在工程应用中其对保温性能和热惰性指标的贡献微乎其微,在节能设计中不予考虑。对于采用建筑反射隔热涂料的建筑物而言,在节能计算中其外围护结构的热工性能必须符合国家和安徽省现行建筑节能工程的规定。
当建筑反射隔热涂层系统的隔热性能、装饰性能不能满足要求而需要维修或翻新时,所使用的建筑反射隔热涂料的反射隔热功能指标和基本涂料性能应不低于原来使用的涂料。
3.3.1 建筑反射隔热涂料性能的要求
建筑反射隔热涂料性能要求:1)热工性能指标应符合GB/T 25261—2018《建筑用反射隔热涂料》或JG/T 235—2014《建筑反射隔热涂料》的要求;2)基本涂料性能应符合GB/T 9755—2014《合成树脂乳液外墙涂料》、GB/T 9757—2001《溶剂型外墙涂料》、JG/T 172—2014《弹性建筑涂料》、HG/T 4104—2019《建筑用水性氟涂料》、JG/T24—2018《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》、GB/T 9779—2015《复层建筑涂料》、HG/T 4343—2012《水性多彩建筑涂料》、JC/T 2079—2011《建筑用弹性质感涂层材料》等相应产品标准最高等级的规定;3)有害物质含量应符合GB 18582—2020《建筑用墙面涂料中有害物质限量》的要求。
3.3.2 涂层配套材料的性能要求
涂层配套材料的性能要求:1)底漆的性能应符合JG/T 210—2018《建筑内外墙用底漆》的要求;2)腻子的性能应符合JG/T 157—2009《建筑外墙用腻子》的要求。
3.3.3 材料相容性要求
建筑反射隔热涂料工程中使用的配套材料之间、及其与建筑反射隔热涂料之间应相容,其相容性指标应符合JGJ/T 359—2015 的要求。
3.3.4 系统技术性能要求
当建筑反射隔热涂料在外墙外保温系统中应用时,所形成的建筑反射隔热涂料-外墙外保温系统的技术性能不仅应符合表1 的指标要求,并且还应符合相应系统现行技术标准的要求;当建筑反射隔热涂料在无需外墙外保温系统的节能型砌块(如芯孔插保温板混凝土砌块、加气混凝土砌块等)墙体上配合保温腻子应用时,所形成的建筑反射隔热涂料-保温腻子系统的技术性能应符合DB34/T 1505—2011 的要求。
表1 建筑反射隔热涂料-外墙外保温系统的技术性能指标Table 1 The technological property index of the architectural reflective thermal insulation coatings-exterior wall energy conservation system
用于外墙的建筑反射隔热涂料涂层系统应包括腻子层、底漆层和建筑反射隔热涂料涂层,如图1 所示;用于外墙的砂壁状型建筑反射隔热涂料其涂层系统应包括底漆层、砂壁状建筑涂料涂层和透明型建筑反射隔热涂料涂层,如图2 和图3 所示。图2 中的外墙砂壁状建筑涂料涂层系统不包含腻子层,这是因为腻子层会削弱涂层系统的物理力学性能,因而对于基层情况较好的工程,即使无腻子层也不会明显影响装饰效果。
图1 用于外墙的建筑反射隔热涂料系统示意图Figure 1 The schematic diagram of building reflective thermal insulating coatings system for the exterior wall
图2 无腻子层时外墙砂壁状型建筑反射隔热涂料系统示意图Figure 2 The schematic diagram of sand-texture building reflective thermal insulating coatings system without putty for the exterior wall
图3 用于外墙的砂壁状型建筑反射隔热涂料系统示意图Figure 3 The schematic diagram of sand-texture building reflective thermal insulating coatings system for the exterior wall
建筑反射隔热涂料作为外墙外保温的饰面、隔热层,可以与多种外墙外保温系统组合使用。使用建筑反射隔热涂料作为隔热、饰面层的外墙外保温系统,由墙体基层(包括找平层、防水层等)、界面层(或粘结层)、保温层、抗裂防护层和隔热饰面涂层系统等组成,其构造如图4 所示。
图4 与外墙外保温系统配合使用的建筑反射隔热涂料示意图Figure 4 The schematic diagram of building reflective thermal insulating coatings for the exterior wall combined with external thermal insulation system
3.6.1 基本原则
建筑节能设计中,在不考虑建筑反射隔热涂料隔热效果的情况下,墙体的热阻除了应符合现行国家标准GB 50176—2016《民用建筑热工设计规范》中对夏热冬冷地区冬季保温的有关规定外,还应符合DB34 1466—2019《安徽省公共建筑节能设计标准》和DB34 1467—2011《安徽省居住建筑节能设计标准》的有关规定。
3.6.2 等效涂料热阻的计算方法
建筑反射隔热涂料节能工程的设计应包括热工设计和节能设计,并应采用污染修正后的太阳辐射吸收系数进行计算,且该系数不宜高于0.5。
按照JGJ/T 359—2015 的要求,建筑反射隔热涂料的等效涂料热阻应采用污染修正后的太阳辐射吸收系数进行计算。
第一步:先按下式计算出所选用涂料的污染修正后的太阳辐射吸收系数:
式中,ρc—污染修正后的太阳辐射吸收系数;γc—所选用涂料的受污染后的太阳光反射比,按照JGJ/T 359—2015《建筑反射隔热涂料应用技术规程》第3.0.1 条规定的试验方法确定,可由涂料产品生产厂家所提供的检验报告中得到。
第二步:再从表2 中查出建筑反射隔热涂料的等效涂料热阻。
表2 外墙采用建筑反射隔热涂料的等效热阻值Table 2 The equivalent thermal resistance value of the exterior building reflective thermal insulating coatings
3.6.3 传热系数的计算
传热系数应按下式进行计算:
式中,K’—外墙采用建筑反射隔热涂料的传热系数,W/m2·K;K—外墙未采用建筑反射隔热涂料的传热系数,W/m2·K;Req—外墙采用建筑反射隔热涂料的等效热阻,m2·K/W。
3.7.1 基本施工工序
平涂型建筑反射隔热涂料应按照表3 所示的施工工序进行施工;非均质建筑反射隔热涂料应按照表4 所示的施工工序进行施工。
表3 平涂型建筑反射隔热涂料涂层的基本施工工序Table 3 The basic construction procedures of the building reflective thermal insulating coatings with the flat coating type
表4 非均质建筑反射隔热涂料涂层的基本施工工序Table 4 The basic construction procedures of building reflective thermal insulating coatings with the non-flat coating type
3.7.2 涂料工程施工
一般情况下,建筑反射隔热涂料宜按“两底两面”的要求施工。后一道涂料的施工必须在前一道涂料干燥后进行。涂料应施涂均匀,涂层之间必须结合牢固。封闭底漆应施工两道,并且不得有漏涂现象。下面介绍具体施工工序。
(1)基层清理与处理。清理基层并局部找平;用柔性耐水腻子对基层局部低凹不平处进行修补,干燥后用砂纸打磨。
(2)第一道满刮柔性耐水腻子。批刮柔性耐水腻子,待干燥后,用砂纸将腻子残渣和斑迹磨平、磨光,然后将打磨粉尘清扫干净。
(3)第二道满刮柔性耐水腻子。在刮第二遍腻子之前,可根据实际情况对局部进行填补、打磨等处理,使墙面平整、均匀、光洁,然后满刮柔性耐水腻子,并且待腻子膜干燥后磨平。
(4)复补腻子、磨平。再次对不能够满足涂装要求的局部进行复补腻子,并待干燥后打磨平整。
(5)弹分色线。若墙面设计上有分格缝,应在喷涂涂料前弹分色线,并根据设计的分格缝颜色涂刷涂料,待干燥后粘贴防污染胶带。
(6)施涂底涂层。应采用辊涂或喷涂方法施涂非金属材料基层的底涂层。底涂层应施涂均匀,不得漏涂;底涂层应施工两道,间隔时间不小于2 h。
宜采用刷涂法对金属基材涂覆防锈底漆,刷涂应均匀,不得漏涂。
(7)涂料施工。待腻子层完全干燥(约24 h)后施工建筑反射隔热涂料。应采用喷涂或辊涂方法施工,喷涂应按照制作样板件时确定的方法(包括喷枪的喷嘴口径、喷涂压力等)操作。喷涂时,应先调整好气压,做好试喷,然后正式喷涂。喷涂时每道不宜喷涂得太厚,以防流挂。喷枪口与墙面的距离以30~60 cm 为宜,喷嘴轴心线应与墙面垂直,喷枪应平行于墙面移动,移动速度平稳、连续一致。喷涂时的转折方向不应出现锐角走向。喷涂间隔时间宜在4 h 左右。一般喷涂两道,但以涂膜达到要求厚度和装饰效果为止。第二道涂料的施工应待第一道涂料干燥后进行。喷涂时应有防风措施,防止污染作业环境和周边环境。辊涂施工时,每次辊筒蘸料后宜在匀料板上来回滚匀或在筒边刮均匀,辊涂时涂膜不应过薄或过厚,应充分盖底,无虚影、针眼、气孔等,表面均匀。
(8)涂膜的保养固化。涂料经过最后一道施工工序后,需经过一定时间的保养固化,保养固化时间根据不同的涂料或气候条件而有所差别,一般夏季应不少于1 个星期,冬季不少于2 个星期。