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  • 温差太大产生的影响

  • 内容出处:http://www.yuleboots.com时间2013-12-25 09:24作者admin浏览次数
前面提到的是太阳能直接辐射导致室内温度升高是 造成建筑物高能耗的一个原因,而太阳能间接影响是引 起建筑物室内外温差大而造成建筑高能耗的另一个原 因,主要表现就是冬冷、夏热。在北方寒冷的冬季,室 外温度最低可达-50°C以下;而我国的夏季,尤其是南 方高温持续时间长,气温高,最高可达40°C以上。由于 我国传统建筑绝大部分没有采取隔热、保温措施,冬季 取暖不仅消耗大量煤炭、天然气和电力,而且造成严重 的大气污染。而夏季制冷则直接消耗电能,这就是我国 建筑髙能耗的根本问题所在。所以,建筑物的隔热保温, 不仅适用于夏热冬暖地区、夏热冬冷地区,也适用于夏 季阳光强烈地区等。
3         HH热保温是建筑节能的必选途径
绿色建筑,是指能够满足我国2006年发布的《绿 色建筑评价标准》,即建筑物在全寿命周期内,最大限 度的实现节能、节地、节水、节材并保护环境和减少污 染。绿色建筑与一般建筑不同之处在于:绿色建筑将推 行本地材料,建筑风格将随着气候、自然资源和地区文 化的不同而呈现出不同的风貌。
门窗在建筑中是保温的薄弱环节,据介绍,建筑门、 窗能耗约占建筑围护结构能耗的50%,是建筑总能耗的 25%。而绿色建筑可实现建筑节能达50%60%。两部委曾 下发通知,利用三年左右时间,对全国规模以上门窗企 业进行“节能性能”标识,只有获得此标识的门窗产品, 方可用于绿色建筑和现有建筑的节能改造。
4         建筑结型材门、宙用隔热保温粉末涂料的现状 和未来发展
4.1        PR热保邋基本原理
我们知道,物体内和物系之间只要存在温差,热量 就会从高温处向低温处传递,简称传热。热量传递有三 种方式:a.热传导(导热)b.热对流c.热辐射。从热 量传递的方式可知,隔热保温基本原理有两条:(1) 热反射;(2)热隔阻
关于热反射:实际上是指太阳光的反射。前 (1)  面提到,太阳以辐射形式向地球提供了大量的光和热。 入射的太阳辐射能可达lkw/m2,,而且太阳光辐射几 乎50%以上是红外辐射(780~250纳米)。通常描述一 个表面的反射性能数据是太阳光的反射值(TSR) [2]。 一般传统黑色涂层的TSR值约为5%,而白色涂层的TSR 值约为75%。这就意味着黑色涂层吸收了大约95%入射 辐射热,而白色涂层只吸收了约25%。显然白色涂层反 射的太阳福射热远大于黑色涂层。
(2)  关于热隔阻:隔热的目的是为了保温,最大 限度的减少热量与冷量的损失。因为对隔热保温材料而 言要求传热速率越低越好。物质热导率的大小表示物质 的导热能力。热导率在数值上等于温度梯度为1°C/m单 位时间内通过单位导热面积的热量,艮P:
入=-Q/ (A*dt/dx)
式书入一热导率(导热系数),W/(m*k)或W/(m*°C> Q—单位时间内传导的热量(导热速率),W; A—有机涂层的隔热保溫
我国现有的铝型材用耐候性粉末涂料,主要是聚酯 /TGIC和聚酯/HM,高档的超耐候氟碳粉末涂料因价格 等因素影响,应用的不多。就涂料花色品种来看,有高 光系列、低光系列、木纹系列、砂纹系列和金属型系列 居多。应该说上述这些粉末涂料的花色品种都有一定的 隔热保温性能。如:浅色涂膜,尤其是白颜色的涂层, 能反射绝大部分太阳辐射光;金属型粉末涂料几乎不吸 收光能,但能反射可见光和红外光,而且还可以反射曰 光中60%以上的紫外光,具有一定的保温隔热效果。 但是目前我国还没有专门用于隔热保温的功能型粉末涂 料,随着我国经济的发展、科技的进步以及日益迅速的 绿色建筑发展的需要,开发具有高质量、高性能的隔热、 保温粉末涂料势在必行。用于铝型材、铝门窗、铝幕墙 的隔热、保温粉末涂料应具备以下特点:
a.应具有优异的耐候性。由于在我国具有优异耐候 性的氟碳粉末涂料,大量使用还受到一定的限制,所以, 对现有耐候性聚酯粉末涂料进行改性显得尤为重要,而
甲酸代替对苯二甲酸,可使聚酯粉末涂料的耐候性(保 光性、抗粉化性)比现有涂料可提高2倍[3]。二是用 现有聚酯用具有超耐候的氟树脂进行改性,也能大幅提 升现有树脂的耐候性。
b.隔热保温性优,这是与普通粉末涂料的主要区别 点。如何做到既隔热又保温,目前看来可采用以下几种 方法:
4.2.1         研发可发泡的粉末涂料
这种能发泡的粉末涂料发泡机理是:粉末涂料在 12(Tl4(TC熔融流平,在16(T20(TC交联固化成膜,在粉 末涂料处于熔融胶化过程中(12(Tl8(TC),组分中的 发泡剂与助泡剂产生发泡效果,即在处于熔融状态的涂 料中产生球形小气泡,气泡逐渐长大并保持球形。通过 配方设计和成膜过程的控制,就可得到封闭的低泡沫密 度的多面体结构。整个发泡过程伴随有聚酯与固化剂的 交联反应和发泡剂的分解产生气体的过程,使涂料在胶 化固化过程中膨胀发泡最后成型。这种发泡型粉末涂料 具有优异的隔热、绝热、保温性能,导热系数最低可达 0. 020. 024w/m. k,而空气为 0. 0244w/m. k。
4.2.2         对现有粉末涂料进行改性并填加功能性隔热、 保温材料
隔热、保温粉末涂料不仅在耐候性能上应有大幅提 升,还要尽量满足多方面的需要。如:涂料的耐候性、 阻燃性和抗菌性等。鉴于上海、北京、沈阳等地建筑物 的大火教训,防火阻燃粉末涂料在铝型材、门窗、幕墙 的应用显得尤为重要。所以,保温、隔热粉末涂料应具 有不燃性。南方地区夏季闷热、潮湿,霉菌、细菌大量
繁殖、生长。这类地区使用的粉末涂料也应具有抗菌防 霉功能。粉末涂料用功能性的隔热、保温材料有:硅酸 铝、硼酸、二氧化硅、二氧化锆、絹云母及石棉等,选 择加入一定量这种隔热填料可有效反射太阳光中的可见 光、红外光70%以上,并可屏蔽紫外光,能大幅提高涂 料的隔热保温效果。各种填料的隔热效果依次是硼酸> 二氧化硅> 二氧化锆 > 石棉。
最近,国外开发一种能用于粉末涂料环保型现代杂 合颜料[2],这种杂合颜料是以复合型无机颜料作为粒子, 然后加入预分散的有机颜料附在核心粒子的表面上。作 为一种由无机颜料组分和有机颜料组分共同处理得到的 一种结合产物TIC0;这种杂合颜料卓越性能表现在:具 有较强的太阳光尤其是近红外光的反射力。
实验显示,采用这种颜料涂层,近红外反射的TSP 值为44%,而普通涂层的TSP值仅为29%。在不改变色 度的前提下,两种不同颜料类型的涂层表面最大温差可 达8"C,这种新型颜料也能为有机涂层提供优良的隔热 保温效果。
4.2.3粉末涂料纳米化
从现有纳米材料特性来看,纳米涂料可以呈现以下 重要性能:提高涂料耐候性、耐脏污性和自洁能力,增 强涂料的抗菌性和空气净化性,改善涂料机械性能和隔 热保温性等。北京某研究机构研发的一种用于玻璃上的 纳米透明涂层,使用前后温差可达3H°C,夏天隔热、 冬天保温,初步计算可节省电能20%30%,还能有效阻 隔95%以上的紫外线,而可见光的透过率却高达90%。
5结语
“绿色建筑正提倡,隔热保温是方向”。我国即有 建筑中,绝大多数属于高能耗建筑,不仅造成巨大的能 源浪费,还造成环境严重污染。用粉末涂料涂装的铝型 材、铝合金建筑门窗可极大降低铝合金制品的导热系数, 尤其是采用具有隔热保温性能的粉末涂料装饰铝合金型 材、门、窗、幕墙等,更能显著提高建筑物的节能、环 保效果,其市场应用前景将十分广阔。
参考文献
[1]   张忠伟施水华宋晓云.隔热铝合金平开窗节能保 温性能试验研究[J].住宅科技,2011,(1) : 24-26
[2]                                                                                                                                                    Dr. Lutz Frischmann.走向环保一现代杂合颜料的 卓越性能[J].中国涂料工业,2010,(81) :32-40
[3]   张捷顾宇昕周年忠章晓斌.耐候性聚酯粉末涂 料的技术体系[J].粉末涂料与涂装,2010, 30(4):45-47
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