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太陽熱反射隔熱涂料標準及主要技術要點解析(上),建筑節能在當今社會受到廣泛重視
2019年12月30日    閱讀量:1032    新聞來源:中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站  |  投稿

太陽能是人類生存和生活的必備條件,但強烈的輻射也給工業生產和日常生活帶來諸多問題和不便。隨著節約型社會的到來和地球溫室效應的加重,具有反射太陽熱能力和被動輻射制冷的材料日益受到人們的關注。


這些材料中太陽熱反射涂料是一種簡便易行、效果明顯的節能材料,當前已成為人們研究和開發的熱點涂料在線coatingol.com。為了規范市場,近幾年制訂了一系列太陽熱反射隔熱涂料標準:JC/T 1040—2007《建筑外表面用反射隔熱涂料》、JG/T 238—2008《建筑反射隔熱涂料》和GB/T 25261—2010《建筑用反射隔熱涂料》。


這些標準的制訂雖然對促進市場發展起到一定作用,但是也存在僅規定了白色涂料熱反射性能的不足,而正在制訂的一些標準充分考慮了彩色系涂料的熱反射性能,對規范市場具有更重要的意義。


由于市場競爭混亂,許多生產企業并沒有做詳細的研究工作,僅是在炒作概念。本文就一些檢測數據和初步的研究工作,對太陽熱反射隔熱涂料的技術要點進行闡述,以對業內研究者有所啟示。


1 太陽熱反射涂料相關標準簡介

1.1 已頒布實施的標準

(1) ASTM C1483-04 Standard Specification forExterior Solar Radiation Control Coatings on BuildingsASTM C1483-04 是國際上首部已頒發的依靠涂層反射太陽光達到隔熱效果的標準。該標準規定了依靠反射太陽輻射來減少屋頂或外墻表面熱量積聚的一類涂料的基本要求,該類產品太陽光反射比應>0.8,半球發射率應>0.8。標準還規定了該類涂料的物理機械性能,其他的使用性能也被要求測定,并應符合相關標準或協議要求。該標準規定的技術要求見表1。

表1 ASTM C1483-04 的性能要求

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該標準除了規定反射性能外,還強調了涂層的彈性要求,規定了涂層較高的扯斷伸長率,并能夠在較長時間內保持其彈性。而其他性能(附著力、水蒸氣透濕率、阻燃性能、防霉性、吸水率、戶外耐久性)也反應了其實際使用的性能要求。從性能指標的設計可以看出,該標準所涉及的材料應屬于彈性建筑涂料一類,主要適用于混凝土、磚石建筑物的外部涂裝。


(2) JC/T 1040—2007《建筑外表面用反射隔熱涂料》

JC/T 1040—2007 規定的技術要求見表2。

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注:僅對白色涂料的太陽反射比提出要求,淺色涂料太陽反射比由供需雙方商定。a 淺色是指以白色涂料為主要成分,添加適量色漿后配制成的淺色涂料形成的涂膜干燥后所呈現的淺顏色,按GB/T 15608—1995 中4.3.2 規定明度值為6~9(三刺激值中的YD65≥31.26);b 附加要求,由供需雙方協商。


該標準的制定參考了ASTM C1483-04,采用其中5 項指標,即太陽反射比、半球發射率、斷裂伸長率、水蒸氣透濕率和耐人工老化性,但具體指標的要求有一定差異。JC/T 1040—2007 物理、機械性能指標的設定還主要參考了國家標準GB/T 9755—2001《合成樹脂乳液外墻涂料》和行業標準JG/T 172—2005《彈性建筑涂料》,增添了容器中狀態、施工性、干燥時間、耐水性、耐堿性、低溫貯存穩定性、耐沾污性、涂層耐溫變性、拉伸強度、不透水性、水蒸氣透過率、耐彎曲性和耐洗刷性13 項檢驗項目。總體上,ASTM C1483-04 更關注安全性、裝飾性和實際使用性能,而JC/T 1040—2007 響應國內建筑涂料標準的要求,更加切合中國的國情。


對于太陽光反射比、半球發射率指標,ASTM C1483-04要求不管何種顏色均在0.8 以上,也就是說只有達到0.8以上才能屬于該標準規定的太陽光反射涂料;而JC/T 1040—2007 規定了白色涂料的太陽光反射比為不小于0.83,其他顏色商定,而半球發射率為不小于0.85,考慮太陽光反射性能的持久性,還規定了老化后太陽光反射性能。


對于斷裂伸長率的要求ASTM C1483-04 的要求明顯高于JC/T1040—2007,ASTM C1483-04 是針對彈性涂層的指標,而JC/T 235—2008 只是要求涂層有一定韌性,并沒有刻意要求高彈性。



(3) JG/T235—2008《建筑反射隔熱涂料》

標準JG/T235—2008 的熱反射性能指標見表3,其他技術要求符合以下條款:有防水要求時,屋面反射隔熱涂料還應符合GB50345 規定的技術要求,且耐人工氣候老化性應符合GB/T 9755 中優等品的要求;外墻反射隔熱涂料還應符合GB/T 9755 或GB/T 9757 或HG/T 3792 或JG/T 172規定的技術要求。

表3 JG/T 235—2008 的熱反射性能技術要求

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與JC/T 1040—2007 相比,在具體技術指標要求時僅規定了熱反射性能指標,而其他指標直接引用建筑屋面和外墻的相關標準。熱反射性能指標除了規定太陽光反射比和半球發射率之外,還規定了熱反射涂料的實際效果“隔熱溫差”指標。由于人工加速老化試驗對太陽光熱反射性能影響較小所以沒有規定人工加速老化后的太陽光反射涂料要求(但規定了耐老化性應滿足相關標準優等品的要求),并且由于污染對太陽光反射性能影響較大,從而規定了“隔熱溫差衰減”指標。


(4) GB/T 25261—2010《建筑用反射隔熱涂料》

建筑用反射隔熱涂料的性能要求見表4。產品的性能除應滿足表4 的要求外,還應滿足相關國家或行業標準的要求,耐人工氣候老化性能和耐沾污性能應滿足相應標準最高等級要求。

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與以上3個標準相比,該標準僅規定了隔熱涂料的本質指標,隔熱性能根源于漆膜表面反射和發射太陽輻射的能力,所以僅規定了太陽光反射比和半球發射率指標,前3個標準的其他性能指標要求更側重于建筑涂料要求,而本標準的其他性能要求更加廣泛,并且為了保持涂層的耐久性和隔熱效果的持續性,規定了耐人工氣候老化性能和耐沾污性能應滿足相應標準最高等級要求。


該標準引入了等效熱阻概念,便于隔熱保溫工程設計人員采用該標準。等效熱阻指采用反射隔熱涂料時,與采用普通涂料相比,增強了墻體的隔熱保溫性能,該增加的隔熱保溫性能依據其節能效果折算為反射隔熱涂料等效涂料熱阻。


1.2 正在編制的相關標準

(1) JIS K 5675《屋頂用高太陽反射率涂料》(草案)

本標準適用于涂裝于建筑物屋頂,通過涂膜的太陽反射性,以抑制表面溫度上升,緩解建筑物內部的熱量入侵以及熱量積蓄為目的的高太陽反射率涂料。技術要求見表5。

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與國內已頒布實施的幾個標準相比,該標準抓住了太陽光反射隔熱涂料的本質,強調了紅外反射性能,并且強調了戶外曝曬后太陽光反射性能的保持性。其他性能指標要求及試驗方法采用日本慣例和日本標準。太陽輻射到地球的熱量有約50%左右來源于可見光,有約50%來源于紅外光,可見光的光譜由漆膜顏色決定,選定了顏色也就選定了可見光部分的反射率,因此要想獲得真正意義上的太陽光反射涂料關鍵是能把約50%的紅外線能量盡可能多地反射出去。


(2) 《熱反射金屬屋面板》(征求意見稿)

屋面板涂層隔熱性能包括初始性能和耐沾污后的性能,應取兩者之間較差者作為分級依據。屋面板涂層的隔熱性能的分級見表6,分級時當涂層的太陽光反射比(TSR)與隔熱系數(ERC)處于不同級別時,以隔熱系數為分級依據。標準給出了常見顏色的的普通涂層隔熱性能參考值,見表7。

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該標準的制訂參照了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》,與日本標準JIS K 5675 相比,這兩個標準是屋頂用材料標準,而并非特指熱反射涂層的標準,標準只是給出了不同顏色范圍的熱反射隔熱性能參考值供用戶選擇。


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