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太阳热反射隔热涂料标准及主要技术要点解析(上),建筑节能在当今社会受到广泛重视
2019年12月30日    阅读量:1048    新闻来源:中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站  |  投稿

太阳能是人类生存和生活的必备条件,但强烈的辐射也给工业生产和日常生活带来诸多问题和不便。随着节约型社会的到来和地球温室效应的加重,具有反射太阳热能力和被动辐射制冷的材料日益受到人们的关注。


这些材料中太阳热反射涂料是一种简便易行、效果明显的节能材料,当前已成为人们研究和开发的热点涂料在线coatingol.com。为了规范市场,近几年制订了一系列太阳热反射隔热涂料标准:JC/T 1040—2007《建筑外表面用反射隔热涂料》、JG/T 238—2008《建筑反射隔热涂料》和GB/T 25261—2010《建筑用反射隔热涂料》。


这些标准的制订虽然对促进市场发展起到一定作用,但是也存在仅规定了白色涂料热反射性能的不足,而正在制订的一些标准充分考虑了彩色系涂料的热反射性能,对规范市场具有更重要的意义。


由于市场竞争混乱,许多生产企业并没有做详细的研究工作,仅是在炒作概念。本文就一些检测数据和初步的研究工作,对太阳热反射隔热涂料的技术要点进行阐述,以对业内研究者有所启示。


1 太阳热反射涂料相关标准简介

1.1 已颁布实施的标准

(1) ASTM C1483-04 Standard Specification forExterior Solar Radiation Control Coatings on BuildingsASTM C1483-04 是国际上首部已颁发的依靠涂层反射太阳光达到隔热效果的标准。该标准规定了依靠反射太阳辐射来减少屋顶或外墙表面热量积聚的一类涂料的基本要求,该类产品太阳光反射比应>0.8,半球发射率应>0.8。标准还规定了该类涂料的物理机械性能,其他的使用性能也被要求测定,并应符合相关标准或协议要求。该标准规定的技术要求见表1。

表1 ASTM C1483-04 的性能要求

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该标准除了规定反射性能外,还强调了涂层的弹性要求,规定了涂层较高的扯断伸长率,并能够在较长时间内保持其弹性。而其他性能(附着力、水蒸气透湿率、阻燃性能、防霉性、吸水率、户外耐久性)也反应了其实际使用的性能要求。从性能指标的设计可以看出,该标准所涉及的材料应属于弹性建筑涂料一类,主要适用于混凝土、砖石建筑物的外部涂装。


(2) JC/T 1040—2007《建筑外表面用反射隔热涂料》

JC/T 1040—2007 规定的技术要求见表2。

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注:仅对白色涂料的太阳反射比提出要求,浅色涂料太阳反射比由供需双方商定。a 浅色是指以白色涂料为主要成分,添加适量色浆后配制成的浅色涂料形成的涂膜干燥后所呈现的浅颜色,按GB/T 15608—1995 中4.3.2 规定明度值为6~9(三刺激值中的YD65≥31.26);b 附加要求,由供需双方协商。


该标准的制定参考了ASTM C1483-04,采用其中5 项指标,即太阳反射比、半球发射率、断裂伸长率、水蒸气透湿率和耐人工老化性,但具体指标的要求有一定差异。JC/T 1040—2007 物理、机械性能指标的设定还主要参考了国家标准GB/T 9755—2001《合成树脂乳液外墙涂料》和行业标准JG/T 172—2005《弹性建筑涂料》,增添了容器中状态、施工性、干燥时间、耐水性、耐碱性、低温贮存稳定性、耐沾污性、涂层耐温变性、拉伸强度、不透水性、水蒸气透过率、耐弯曲性和耐洗刷性13 项检验项目。总体上,ASTM C1483-04 更关注安全性、装饰性和实际使用性能,而JC/T 1040—2007 响应国内建筑涂料标准的要求,更加切合中国的国情。


对于太阳光反射比、半球发射率指标,ASTM C1483-04要求不管何种颜色均在0.8 以上,也就是说只有达到0.8以上才能属于该标准规定的太阳光反射涂料;而JC/T 1040—2007 规定了白色涂料的太阳光反射比为不小于0.83,其他颜色商定,而半球发射率为不小于0.85,考虑太阳光反射性能的持久性,还规定了老化后太阳光反射性能。


对于断裂伸长率的要求ASTM C1483-04 的要求明显高于JC/T1040—2007,ASTM C1483-04 是针对弹性涂层的指标,而JC/T 235—2008 只是要求涂层有一定韧性,并没有刻意要求高弹性。



(3) JG/T235—2008《建筑反射隔热涂料》

标准JG/T235—2008 的热反射性能指标见表3,其他技术要求符合以下条款:有防水要求时,屋面反射隔热涂料还应符合GB50345 规定的技术要求,且耐人工气候老化性应符合GB/T 9755 中优等品的要求;外墙反射隔热涂料还应符合GB/T 9755 或GB/T 9757 或HG/T 3792 或JG/T 172规定的技术要求。

表3 JG/T 235—2008 的热反射性能技术要求

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与JC/T 1040—2007 相比,在具体技术指标要求时仅规定了热反射性能指标,而其他指标直接引用建筑屋面和外墙的相关标准。热反射性能指标除了规定太阳光反射比和半球发射率之外,还规定了热反射涂料的实际效果“隔热温差”指标。由于人工加速老化试验对太阳光热反射性能影响较小所以没有规定人工加速老化后的太阳光反射涂料要求(但规定了耐老化性应满足相关标准优等品的要求),并且由于污染对太阳光反射性能影响较大,从而规定了“隔热温差衰减”指标。


(4) GB/T 25261—2010《建筑用反射隔热涂料》

建筑用反射隔热涂料的性能要求见表4。产品的性能除应满足表4 的要求外,还应满足相关国家或行业标准的要求,耐人工气候老化性能和耐沾污性能应满足相应标准最高等级要求。

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与以上3个标准相比,该标准仅规定了隔热涂料的本质指标,隔热性能根源于漆膜表面反射和发射太阳辐射的能力,所以仅规定了太阳光反射比和半球发射率指标,前3个标准的其他性能指标要求更侧重于建筑涂料要求,而本标准的其他性能要求更加广泛,并且为了保持涂层的耐久性和隔热效果的持续性,规定了耐人工气候老化性能和耐沾污性能应满足相应标准最高等级要求。


该标准引入了等效热阻概念,便于隔热保温工程设计人员采用该标准。等效热阻指采用反射隔热涂料时,与采用普通涂料相比,增强了墙体的隔热保温性能,该增加的隔热保温性能依据其节能效果折算为反射隔热涂料等效涂料热阻。


1.2 正在编制的相关标准

(1) JIS K 5675《屋顶用高太阳反射率涂料》(草案)

本标准适用于涂装于建筑物屋顶,通过涂膜的太阳反射性,以抑制表面温度上升,缓解建筑物内部的热量入侵以及热量积蓄为目的的高太阳反射率涂料。技术要求见表5。

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与国内已颁布实施的几个标准相比,该标准抓住了太阳光反射隔热涂料的本质,强调了红外反射性能,并且强调了户外曝晒后太阳光反射性能的保持性。其他性能指标要求及试验方法采用日本惯例和日本标准。太阳辐射到地球的热量有约50%左右来源于可见光,有约50%来源于红外光,可见光的光谱由漆膜颜色决定,选定了颜色也就选定了可见光部分的反射率,因此要想获得真正意义上的太阳光反射涂料关键是能把约50%的红外线能量尽可能多地反射出去。


(2) 《热反射金属屋面板》(征求意见稿)

屋面板涂层隔热性能包括初始性能和耐沾污后的性能,应取两者之间较差者作为分级依据。屋面板涂层的隔热性能的分级见表6,分级时当涂层的太阳光反射比(TSR)与隔热系数(ERC)处于不同级别时,以隔热系数为分级依据。标准给出了常见颜色的的普通涂层隔热性能参考值,见表7。

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该标准的制订参照了BS EN 505:2000 《Roofingproducts from metal sheet-Specification for fullysupported roofing products of steel sheet》和BS EN507:2000 《Roofing products from metal sheet-Specification for fully supported roofing products ofaluminum sheet》,与日本标准JIS K 5675 相比,这两个标准是屋顶用材料标准,而并非特指热反射涂层的标准,标准只是给出了不同颜色范围的热反射隔热性能参考值供用户选择。


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