夏季热反射隔热涂料对建筑墙体的节能实效研究

data-full-width-responsive="true"> 夏季热反射隔热涂料对建筑墙体的节能实效研究郭卫琳1 ，卢国豪2 ，何超1(1 浙江建设职业技术学院，浙江杭州311321; 2 中天建设集团有限公司，浙江杭州310008)能源消耗是当今世界面临的重大难题，我国原有建筑以及新建筑数量巨大，人口众多，建筑能耗占全国总能耗的1 /4 以上［1］。据原建设部统计数字显示，我国有400 亿m2 既有建筑，近1 /3 需要节能改造。而对于住宅、商务楼、工厂等建筑物内的各种能量消耗中，空调占很大比重。因此，如何更加有效地提高空调的运行效能，从而达到减少二氧化碳的排放量，响应国家节能减排的要求，是建筑业亟待解决的问题之一。浙江地处沿海，夏季台风频频光顾，往往在同一天内温度波动较大，甚至存在双向传热现象，单纯的保温隔热节能效果不十分理想。反射型建筑隔热涂料利用涂膜对光和热的高反射作用使太阳照射到涂膜上的大部分能量得到反射，以达到隔热的目的［2-6］。因此，通过涂覆隔热涂料提高墙面的热反射率，有效隔断大部分辐射热量，降低墙面得热，减少空调负荷，改善室内热舒适环境，成为夏热冬冷地区建筑节能的另一有效途径。此技术在美国、日本等应用较为广泛，近年来在我国亦开始研究推广［7-11］，取得了一些成效。但大多研究都局限于屋面隔热方面，针对反射性隔热涂料涂施在立面围护结构的情况还缺乏较为完善的基础性应用技术研究，对节能建筑中应用的有效性尚不完全掌握，其市场推广应用受到很大影响。本文以杭州为例，通过对比性建筑的温度监测，对夏季进行数据分析，探讨反射性隔热涂料在实际应用中对建筑墙体的节能效果，从而为今后的研究提供有效依据。1 试验方法本试验在浙江建设职业技术学院西北角空旷地带建造两栋独立的相同单层砖混结构测试房，两测试房朝向南偏西15，尺寸均为4m 4m 3 8m，无外窗，在北墙处设2 1m 0 9m 保温外门，建筑净间距6 8m，周围无影响性遮挡，绿化较好。建筑为框架结构，墙体构造为:20mm 厚水泥砂浆+ 240mm 厚叶岩多孔砖+20mm 厚水泥砂浆;屋面、地面构造及室内设备完全相同( 见图1)。其中2 号房外墙外侧涂刷反射性隔热涂料，隔热涂料为白色均匀液体，太阳反射比为0 84，由空心玻璃微珠、丙烯酸树脂和金红石钛白粉构成，主要反射太阳辐射热( 红外线)。1 号房为不涂隔热涂料的基准房。在两测试房室内、室外围护墙体及屋面墙体设置温度传感器，室外测温点在温度传感器上安装防辐射罩，避免日光直射。具体设置方法如图2 所示。其中围护墙体测东、南、西向三面墙体。所有温度数据每隔5min 自动记录。两测试房内均安装挂式空调( 美的KFR-26GW) 1 台，用于平衡室内温度，在本试验期间( 夏季) 室内的设定温度为26℃。1、2 号测试房于2009 年7 月16 日建成并开始测试。2 试验结果与分析2 1 测试房内外温度变化本试验期间所测各点温度的日变化规律基本一致，为便于比较只将2009 年8 月21 日6:00 开始到8月22 日6:00 之间围护结构温度的数据进行说明。另外，由于1、2 号测试房屋面与北面墙体的各测试点温度值基本相同，在此省略。1) 测试房东面温度测试结果图3 为1、2 号测试房东面室外气温、外墙面与内墙面内外温度变化测试结果。1EP-1、1EP-3 代表1 号测试房东面测点1、3 的温度;2EP-1、2EP-3 代表2 号测试房东面测点1、3 的温度;1E-W 代表东面室外气温。1EP-1 的温度从6:00 开始迅速上升，10:00 达到一天中最高45℃ ，此后逐渐减小。2EP-1 的温度同1EP-1一样从6:00 开始上升，但上升幅度与1EP-1 要小得多，在10:00 温度上升到约35℃ ，两者相差10℃。而且2EP-1 温度从10:00 到16:00 之间的温度基本保持一致。而从1EP-3 与2EP-3 的温度变化来看，由于室内空调的温控作用，两者日变化幅度极小，温度都在30℃前后，温度差值也不大。另外，1EP-1 的温度基本大于1E-W 温度;2EP-1 白天的温度要低于1E-W 温度，但约18:00 之后两者的温度值大致相同。图3 1、2 号测试房东面内外温度变化上述结果表明，1 号测试房的东墙面受到太阳辐射后，墙面温度较之周围空气温度上升迅速，吸热效果明显。而2 号测试房墙面由于隔热涂料的反射效果，致使墙面温度值变化幅度较小，远小于周围空气温度的变化幅度。由此说明针对围护结构东面墙体而言，2号测试房所涂的隔热涂料使得墙面有明显降温效果。2) 测试房南面温度测试结果图4 为1、2 号测试房南面内外温度变化测试结果。1SP-1、1SP-3 代表1 号测试房南面测点1、3 的温度;2SP-1、2SP-3 代表2 号测试房南面测点1、3 的温度;1S-W 代表南面室外气温。1SP-1 与2SP-1 温度的最大值出现在16:00，分别约为45、36℃ ，两者相差9℃左右。比室外温度1S-W 的波峰出现时间推后2h 左右。2SP-1 从14:00 ～ 16: 00 的温度值基本无变化。1SP-3 与2SP-3 内墙壁温度变化同东面墙结果相似。因此，同样可以推断出，涂有隔热涂料的2 号测试房隔热效果明显。图4 1、2 号测试房南面内外温度变化