1圍護結構太陽輻射熱平衡方程
太陽輻射能對建筑物的熱環境和能耗有著十分重要的作用。根據波長的長短，太陽光可以分為紫外線、可見光和紅外線。紫外線的波長小于400nm，約占太陽總能量的5%?？梢姽獠ㄩL在400～760nm，約占太陽總能量的45%。而紅外線的波長大于760nm，約占太陽總能量的50%?？梢?，太陽能主要集中于可見光區和紅外區。
太陽輻射熱通過向陽面，特別是東、西向窗戶和外墻以及屋面進入室內，從而造成室內過熱。因此這些部位也是建筑物夏季隔熱的關鍵部位。房屋圍護結構太陽輻射熱平衡方程可以簡化如下：
Q1=I0-Q2-Q3
式中：
Q1——外表面向室內傳導的熱量，W/m2；
I0——太陽輻照度，W/m2；
Q2——外表面反射的太陽輻射熱量，W/m2；
Q3——外表面發射的熱量，W/m2。
當然，嚴格地說，還有外表面吸收的大氣輻射熱量，外表面吸收的地面及物體輻射熱量，以及室外空氣和外表面對流傳熱量。
1.1外表面反射的太陽輻射熱量
因為涂膜外表面是非透明的，所以太陽輻射熱量一部分被外表面反射，一部分被吸收。其中外表面反射的太陽輻射熱量可按下式計算：
Q2=αI0=(1-ρ)I0
式中：
α——外表面反射率，%；
ρ——外表面吸收率，%。
就顏色來說，紅色將紅光反射出去，藍色將藍光反射出去，白色反射熱量最多，黑色吸收熱量最多。這也就是為什么絕大多數熱反射涂料是白色和淺色的原因。此外，還有反射紅外線的材料，畢竟紅外部分占了太陽50%的能量。這就是說，也可以通過選擇吸收生產有色熱反射隔熱涂料。
可以看出：外表面涂膜的全反射率越高，外表面反射的太陽輻射熱量就越多，而吸收的太陽輻射熱量就越少。也就是說，向室內傳導的熱量就越少，夏天空調負荷就越低。
1.2外表面輻射熱量
在外表面吸收的熱量中，一部分被外表面輻射出去，一部分傳至室內。外表面輻射熱量的計算如下：
Q3=εwCb(T/100)4
式中：
εw——外表面發射率，%；
Cb——黑體發射常數，5.67W/(m2·K4)；
T——外表面絕對溫度，K。
嚴格來說，換熱要考慮角系數等因素。這里僅作定性分析。發射主要是長波輻射，即以紅外的形式把熱量發射出去。
對于某些光譜帶，如8～13.5μm，存在大氣窗，即大氣中二氧化碳和水蒸氣等對這些光譜帶的光是不吸收的，它們會無阻礙地通過大氣，而被發射至大氣外層。這不僅有利于隔熱，還對解決熱島效應有好處。
比如說，夏天涂膜外表面溫度為47℃，則對應最大光譜輻射力的波長約為9.06μm，因此發射的紅外線基本在8～13.5μm光譜帶范圍內。關鍵是提高在該波段的發射率。
外表面涂膜的發射率越高，向室內傳導的熱量也就越少，降溫能耗就越低，即越節能。
2隔熱保溫涂料
具有隔熱保溫性能的涂料叫隔熱保溫涂料。隔熱是通過對溫度波動的衰減和延遲而達到，保溫由熱阻來實現。按照隔熱保溫機理，可將隔熱保溫涂料分為阻隔性隔熱保溫涂料、反射隔熱涂料及輻射隔熱保溫涂料3類。
2.1反射隔熱涂料
反射隔熱涂料是在鋁基反射隔熱涂料的基礎上發展而來，通過選擇合適的原料和配方等，制得高反射率涂層，反射太陽光來達到隔熱目的。薄層隔熱反射涂料是這類涂料的代表。它由基料、熱反射顏填料和助劑等組成。
這種薄層隔熱反射涂料的熱反射率高，一般在80%以上，隔熱作用明顯。但如上所述，顏色對熱反射率有很大影響。另外，盡管薄層隔熱反射涂料導熱系數不高，自身熱阻較大，但因涂膜厚度比較薄，總熱阻有限，保溫效果不大?？膳c其他保溫材料配合使用。
標簽： 涂料
