專家講堂作者介紹：
趙石林，南京工業(yè)大學(xué)教授,中國建筑涂料協(xié)會(huì)專家組組長。1988年畢業(yè)于南京大學(xué)化學(xué)系獲博士學(xué)位，從事涂料研究開發(fā)30年，是中國建筑涂料領(lǐng)域三項(xiàng)重要發(fā)明（“多彩涂料”，“反輻射隔熱涂料”和“納米透明隔熱涂料”）的第一發(fā)明人。趙教授在涂料領(lǐng)域共獲得11項(xiàng)國家發(fā)明專利，研制成功的建筑節(jié)能涂料達(dá)到國際先進(jìn)水平并在我國得到廣泛的推廣應(yīng)用。因在這一領(lǐng)域的突出成果曾獲得省部級(jí)科技一等獎(jiǎng)（功能調(diào)控型先進(jìn)高分子復(fù)合材料的制備）和三等獎(jiǎng)（納米透明隔熱涂料的制備）。著有"新型涂料手冊(cè)"，“納米復(fù)合涂料”等專著,發(fā)表論文60余篇。
摘要：目前建筑節(jié)能涂料主要有四種：外墻（或建筑鋼結(jié)構(gòu)外表面）反輻射隔熱涂料，冷屋面涂料，內(nèi)墻保溫涂料及建筑門窗用透明隔熱玻璃涂料。本文提出要正確生產(chǎn)反輻射隔熱涂料。分析了目前國內(nèi)反輻射隔熱涂料的幾種技術(shù)路線的特點(diǎn)，重點(diǎn)提出反射隔熱涂料國家標(biāo)準(zhǔn)目前存在的問題和解決方法。介紹了彩色隔熱涂料（即冷屋面涂料）的制備方法和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。提出積極發(fā)展真正的內(nèi)墻保溫涂料并與反射隔熱外墻涂料相配合，以滿足我國夏熱冬冷地區(qū)和北方寒冷地區(qū)的市場需求。我們還要重視透明隔熱玻璃涂料的發(fā)展。作者認(rèn)為，只有這四種建筑涂料一起協(xié)同，均衡，健康地發(fā)展才能有效地解決我國建筑外圍結(jié)構(gòu)的節(jié)能問題。
前言：隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)的快速發(fā)展，能源和環(huán)境成為全社會(huì)日益矚目的兩大問題，從而為節(jié)能和環(huán)保提出了更高要求。應(yīng)用建筑節(jié)能涂料是節(jié)約能源、提高建筑物居住和使用功能的一種重要手段。建筑能耗在人類整個(gè)能源消耗中所占比例一般在30%～40%,且其中絕大多數(shù)是采暖和空調(diào)的能耗,故建筑節(jié)能意義重大。 夏日，避免室內(nèi)過熱的主要途徑是使室外熱量盡量少傳入室內(nèi)并使室內(nèi)熱量能很快散發(fā)出去，以改善熱環(huán)境。冬日則是避免室內(nèi)的熱量通過墻體向室外擴(kuò)散。建筑防熱的主要措施有屋面、西墻的隔熱，窗口的防輻射，房間的自然通風(fēng)等。其中外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面采用反輻射的隔熱涂料，以減少對(duì)太陽輻射熱的吸收，降低建筑物外表面溫度，從而達(dá)到降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度，是建筑節(jié)能的重要措施之一。當(dāng)前，外墻反輻射隔熱涂料已得到廣泛應(yīng)用，此時(shí)更應(yīng)強(qiáng)調(diào)要全面健康地發(fā)展各種建筑節(jié)能涂料。
1建筑節(jié)能涂料的種類
四種建筑節(jié)能涂料
目前解決建筑節(jié)能問題的建筑節(jié)能涂料有四種: 外墻反輻射隔熱涂料，內(nèi)墻保溫涂料，冷屋面涂料和建筑門窗用透明隔熱玻璃涂料。
1.1外墻反輻射隔熱涂料
圖1. 隔熱涂料涂層結(jié)構(gòu)與傳熱導(dǎo)路圖
隔熱原理：
可采用中空體的陶瓷微珠以降低涂層的導(dǎo)熱系數(shù). 陶瓷微珠的主要作用是，當(dāng)涂層表面吸熱后，由于涂層的中空結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)低從而少傳熱，以保持室內(nèi)溫度低。
可同時(shí)采用鈦白粉等反射型顏料，能將太陽光中的熱量（主要是紅外線部分產(chǎn)生）由涂料表面反射回去，從而具有隔熱作用。
還可同時(shí)采用遠(yuǎn)紅外陶瓷粉等原料，該原料的作用是通過將吸收到的中遠(yuǎn)紅外輻射熱以紅外發(fā)射的方式在8~13. 5μm波段內(nèi)穿過大氣紅外窗口,高效地發(fā)射到大氣外層,從而達(dá)到快速降低涂層表面。遠(yuǎn)紅外陶瓷粉的添加使隔熱涂料能夠以熱發(fā)射的形式將吸收的熱量輻射掉,從而促使涂層表面以較快的速率降溫。
好的外墻反輻射隔熱涂料應(yīng)是三種隔熱原理的恰當(dāng)配合，充分發(fā)揮其綜合效應(yīng)的“三合一”隔熱涂料產(chǎn)品。
1.2內(nèi)墻保溫涂料
圖2.內(nèi)墻保溫涂料的“熱鏡”原理
真正的內(nèi)墻保溫涂料是能將屋內(nèi)熱源產(chǎn)生的輻射熱（主要是2-25微米的中遠(yuǎn)紅外輻射熱）反射回去，使墻面成為二次熱源，這樣室內(nèi)的熱不但不能散發(fā)出去，熱量還有所“增加”。這類似于目前最先進(jìn)的第三代隔熱玻璃中所謂“熱鏡”的原理（見圖 ）這種“熱鏡”玻璃其相對(duì)于室內(nèi)的那一面能將房間內(nèi)熱源產(chǎn)生的中遠(yuǎn)紅外輻射（4-25微米波）反射回室內(nèi)，故名“熱鏡”。
1.3 冷屋面涂料
這種冷屋面涂料涂覆于屋頂（也可以用在外墻）形成一層高紅外反射涂層，俗稱“冷屋面”。白色的丙烯酸系列高級(jí)外墻涂料可以認(rèn)為就是一種“冷屋面”涂料。但若冷屋面涂料要求是彩色的，則需要用各種反射顏料（具有近紅外反射功能的顏料）調(diào)色，配制成的彩色冷屋面涂料使用于屋面，使屋面少吸收熱而達(dá)到隔熱節(jié)能效果。這種冷屋面涂料有特別的技術(shù)指標(biāo)要求（如冷屋面涂料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種明度條件下近紅外反射率的指標(biāo)值）。
在美國，能源部和環(huán)保部正大力推廣屋面防水隔熱系統(tǒng)，因?yàn)檫@種涂層防水系統(tǒng)較使用屋面防水卷材更節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)。在美國，日本等發(fā)達(dá)國家這種節(jié)能環(huán)保隔熱防水涂料可以占到屋面防水材料市場的30-40%份額，尤其在屋面維修和翻修市場。這應(yīng)因起我們的高度關(guān)注。
1.4透明隔熱玻璃涂料
建筑用透明隔熱玻璃涂料主要是基于一些半導(dǎo)體材料（如ATO、ITO），由其制成的膜有很高的紅外屏蔽效果和良好的可見光區(qū)透過率，利用材料的這種特性，通過在玻璃表面涂覆成膜，可阻隔太陽光譜中的紅外線進(jìn)入室內(nèi)，以降低夏季建筑物室內(nèi)的空調(diào)能耗。同時(shí)開發(fā)針對(duì)門窗、幕墻的節(jié)能產(chǎn)品，在不影響建筑視覺效果前提下，提高了建筑物室內(nèi)的舒適性。
透明隔熱玻璃涂料功能：
通過在玻璃表面涂覆成膜，可阻隔太陽光譜中的紅外線進(jìn)入室內(nèi)，以降低夏季建筑物室內(nèi)的空調(diào)能耗。該項(xiàng)技術(shù)可以顯著降低建筑玻璃幕墻的遮蔽系數(shù)，通過模擬計(jì)算，使用前后玻璃的遮蔽系數(shù)可以降低50%甚至更低，同時(shí)該技術(shù)的實(shí)施不影響建筑玻璃的室內(nèi)采光，從而提高建筑室內(nèi)環(huán)境的舒適性。
適用范圍：
適用于夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)等有夏季遮陽、隔熱要求的地區(qū)。適用工程類型：既有建筑門窗節(jié)能改造、新建建筑節(jié)能門窗及其它需透明隔熱領(lǐng)域。適用工程部位：建筑外門窗、透明玻璃幕墻，汽車玻璃等。
1.5 四種建筑節(jié)能涂料特點(diǎn)和作用如表1：
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隔熱涂料類型
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原理
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熱效應(yīng)
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外墻反輻射隔熱涂料
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多反射（太陽光熱），少吸熱；吸熱（中遠(yuǎn)紅外）后，多散熱，涂層表面散熱快；中空隔熱。
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涂層表面溫度低，散熱快，向室內(nèi)傳導(dǎo)熱量少。
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內(nèi)墻保溫涂料
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內(nèi)墻表面多反射中遠(yuǎn)紅外光，是一種“熱鏡”原理
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內(nèi)墻面成二次熱源
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冷屋面
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靠反射性顏料，屋面多反射（太陽光熱），少吸熱。
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涂層表面溫度低，向屋內(nèi)傳導(dǎo)熱量少。
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透明隔熱玻璃涂料
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可見光能透過，近紅外光（被吸收或反射均可）受到阻隔。
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紅外熱不能透進(jìn)室內(nèi)
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- (1) 建筑節(jié)能涂料的種類
- (2) “反輻射隔熱涂料”行業(yè)的狀況
- (3) 關(guān)于“反射隔熱涂料”相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)問題
- (4) “冷屋面”涂料與彩色反射隔熱涂料
- (5) 發(fā)展內(nèi)墻保溫涂料
- (6) 積極發(fā)展“透明隔熱玻璃涂料”
