建筑保溫隔熱涂料簡介及其初級機理

時間：2020-12-23作者：成都市科創(chuàng)節(jié)能材料有限公司瀏覽：91

建筑保溫隔熱涂料簡介及其初級機理 
         劉  建  成都頻幅寬波檢測研究中心 
        孫衛(wèi)國  西華大學 
        付   佳  西華大學 
                                                2020年10月15日
一、建筑絕熱保溫隔熱涂料研發(fā)背景 
由于**氣候變暖和中國各區(qū)域氣候條件的不同，尤其是中國的夏熱冬冷地區(qū)和溫和地區(qū)及夏熱冬暖地區(qū)溫差不大。以上地區(qū)用能模式有共同特性規(guī)律：供暖、制冷、通風是間隙式的，不是剛性的。在中國現有建筑節(jié)能的規(guī)范中以墻體傳熱系數的大小作為判定建筑維護結構節(jié)能多少，這與實際用能模式的耗能是有出入的。于是，對用能模式的不同，選擇和用什么樣的評估方法以及選用什么節(jié)能材料是目前急需要研究和解決的問題。 此外，建筑圍護結構使用傳統(tǒng)保溫材料還存在安全隱患。所以，另一大類節(jié)能保溫材料 --- 功能性薄體涂料便顯得很重要，成為市場渴求的建筑節(jié)能材料。  
二、薄體功能性涂料的分析 
目前市場有如下類型的功能涂料，反射型隔熱涂料和隔熱型膩脂類保溫涂料；集反射、輻射、阻隔綜合性的保溫隔熱涂料。 在一定區(qū)域、一定氣候條件下和不同用能模式條件下，評估其節(jié)能效果是目前的當務之急。 
三、科創(chuàng)公司建筑絕熱保溫隔熱涂料簡介 
3.1 成都市科創(chuàng)節(jié)能材料有限公司研發(fā)的建筑絕熱保溫隔熱涂料
該公司研制的新型涂料是以阻隔熱輻射為主，兼有阻隔和反射作用的綜合型的功能涂料。它是既僅對太陽電磁波波段（380-2500um）、也對寬波段具有較強的阻隔熱輻射功能的保溫型涂料。  
3.2 建筑絕熱保溫涂料的初級組織結構 
科創(chuàng)公司的絕熱保溫涂料及其傳熱介質是一個固體-氣體兩相系
統(tǒng)。固體部分以丙烯酸樹脂為成膜物質，是多種稀土金屬晶體微粒、非金屬晶體微粒和氣凝膠為填充物所形成的密閉多孔結構（如下圖所示）。采用石磨或球磨工藝將這些物質制造成涂料。氣相部分由密閉的空氣構成。
 
                     絕熱保溫涂料結構示意圖   

 3.3 建筑絕熱保溫涂料的初級機理 
根據熱能的傳輸通道主要有3個： 
1）由分子相互作用主導的傳導傳熱； 
2）由流體運動主導的對流傳熱（涵蓋相變）； 
3）由電磁波（輻射）主導的輻射傳熱。 
而傳輸通道中的能量傳輸的物理載體主要有：  
a）固體晶體**化晶格振動（聲子）； 
b）流體粒子（如空氣分子）； 
c）移動的電子（和離子）； 
d）光子（電磁波）。 
基于熱能傳輸機理，科創(chuàng)公司研發(fā)的建筑絕熱保溫涂料是集反射、阻隔熱輻射功能的新型涂料。   
由于建筑絕熱保溫涂料的實際工程應用，特別是定標測量是以密閉空間為主，而材料內部的孔隙結構又是密閉的，該涂料所在空間中的對流熱量損失的影響就可以忽略不計。 
3.3.1 微晶體產生輻射和反射機理 

 

           







           
受激輻射示意圖
金屬晶粒對環(huán)境輻射有吸收（轉換和存儲能量）和反射作用，其中吸收部分的能量又會以光子形式重新釋放到環(huán)境中，從而整體上減弱了能量在輻射通路上的聚集。其受激輻射的具體細節(jié)（吸收、反射和自發(fā)輻射譜）與晶體的元素組成和晶體結構密切相關，可以通過實驗測量和理論方法聯(lián)合研究。另一方面，晶體的結構也決定了其**振動所致的聲子結構及其傳播，從而關聯(lián)影響到熱傳導過程。   
3.3.2 氣凝膠作用 
無機氣凝膠顆粒是目前具有阻隔熱輻射和熱傳導的優(yōu)質材料。能量通過形成固體骨架的主要粒子鏈、熱輻射和氣凝膠多孔結構中的氣體分子傳遞。 
四、目前對保溫隔熱涂料的功能評估和測試方法的研究 
① 建筑絕熱保溫涂料的熱過程所內含的熱物理，涉及到熱力學、**力學、統(tǒng)計力學、電動力學以及建筑圍護結構和節(jié)能應用等多個學科領域。只有對該熱物理過程進行深入的科學研究才能真正搞清楚這類新型建筑節(jié)能保溫涂料的基本機理。 對該涂料在周期性、區(qū)域性，以及用能模式不同區(qū)域的建筑圍護結構所起的保溫節(jié)能作用進行評估，只有在一定時間和條件下，進行對比測試才接近實際，也是能被人們接受的一種看得見的方式。    
② 科創(chuàng)公司正在參與建筑保溫隔熱涂料相關標準的編制。該公司的新型建筑保溫隔熱涂料已在四川應用備案三年。雖然在三年應用中遇到各種阻力，我們相信時間和實踐會給出公正答案。 希望熟悉光子受激輻射的物理學家和建筑節(jié)能研究工作的單位和人員參與到建筑節(jié)能保溫涂料的機理研究、實驗測量和工程實踐中去。   
五、太陽**輻射波段和冬天房間取暖熱源輻射波段圖  
  
               太陽光輻射波段(250–2500納米)圖  


   
（完結）


成都市科創(chuàng)節(jié)能材料有限公司專注于建筑絕熱保溫涂料,建筑樓板隔聲涂料,建筑用絕熱保溫真石漆等

• 詞條

  詞條說明

• 關于四川省建筑絕熱保溫涂料（節(jié)能涂料）市場情況反映

  目**川省市場上出現的涂料有建筑反射隔熱涂料、絕熱保溫涂料、保溫隔熱涂料和氣凝膠絕熱系統(tǒng)，各種新材料應用應根據其性能差別合法正確使用，才能達到四川省節(jié)能65%的規(guī)范，否則將會被不法經營人所欺騙，給主管部門和消費者帶來群體糾紛?，F將以上幾種新材料的技術及應用技術作如下反映匯報：一、建筑反射隔熱涂料類產品建設部《建筑反射隔熱涂料應用技術規(guī)程》（JGJ/T 359-2015）和四川省《建筑反射隔熱涂料應

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