寒冷的冬季, 建築屋頂, 牆體保溫成為人們關注的焦點. 目前我國每年新建建築近20億平方米, 超過所有發達國家建設量的總和, 但95%以上仍是高能耗建築. 建築牆體保溫主要是通過在建築內, 外圍護結構上採取措施, 減少建築物室內熱量向室外散發, 保持室內溫度. 如果為建築物穿上一件 '外衣' ——建築保溫塗料, 既可營造舒適的室內熱環境, 又可達到節能的目的, 是一種有效的建築 '禦寒' 手段.
不同原理實現隔熱保溫
建築保溫塗料通過低導熱係數和高熱阻來實現隔熱保溫. 外牆保溫塗料主要分兩大類, 一類是厚質的外保溫系統, 利用降低熱傳遞的阻隔原理, 如膠粉聚苯顆粒保溫, 無機玻化微珠保溫等, 效果明顯;另一類是薄層塗料, 利用減少太陽光吸收的原理減少外界太陽能的侵入, 達到隔熱的目的. 按照隔熱保溫機理, 可將隔熱保溫塗料分為阻隔性隔熱保溫塗料, 反射隔熱塗料及輻射隔熱保溫塗料3類.
阻隔性隔熱保溫塗料是通過低導熱係數和高熱阻來實現隔熱保溫的一種塗料. 應用最廣泛的阻隔性隔熱保溫塗料是複合矽酸鹽隔熱保溫塗料. 這類塗料是20世紀80年代末發展起來的, 有不同的產品名稱, 如複合矽酸鎂鋁隔熱塗料, 稀土保溫塗料, 塗覆型複合矽酸鹽隔熱塗料等. 它是由無機和有機粘結劑, 隔熱骨料(如海泡石, 蛭石, 珍珠岩粉等)和引氣劑等製成的保溫塗料. 雖然導熱係數較低, 成本也低, 但乾燥周期長, 抗衝擊能力弱.
反射隔熱塗料是在鋁基反射隔熱塗料的基礎上發展而來的, 通過選擇合適的原料和配方等製成高反射率塗層, 反射太陽光來達到隔熱目的. 薄層反射隔熱塗料是這類塗料的代表. 它由基料, 熱反射填料和助劑等組成. 薄層隔熱反射塗料的熱反射率高, 一般在80%以上, 隔熱作用明顯. 但因塗膜厚度比較薄, 總熱阻有限, 保溫效果不大, 可與其他保溫材料配合使用. 集高效, 薄層, 隔熱保溫, 裝飾, 防水, 防火, 防腐, 絕緣於一體的新型太空節能反射隔熱保溫塗料, 能有效抑制太陽和紅外線的輻射熱和傳導熱, 隔熱抑制效率可達90%左右.
輻射隔熱保溫塗料是通過輻射的形式把建築物吸收的太陽能以長波形式發射到空氣中, 從而達到隔熱保溫的效果. 輻射隔熱塗料能夠以熱發射的形式將吸收的熱量輻射出去, 從而使室內保溫, 達到隔熱效果, 用於夏熱冬暖地區和夏熱冬冷地區是不錯的選擇, 與外牆外保溫結合使用效果更佳. 作為內牆塗料, 常溫下低反射率有利於提高舒適度和節能效果.
科技使性能不斷提高
筆者認為, 應針對不同地區的氣候特點, 制訂結合外牆外保溫的方案, 合理選擇和使用各種隔熱保溫塗料. 在我國, 已較成熟並得到推薦的外牆外保溫體系有: 聚苯板薄抹灰外牆外保溫體系, 膠粉聚苯顆粒保溫隔熱漿料外牆外保溫體系, 現澆混凝土複合無網聚苯板外牆外保溫體系, 現澆混凝土複合聚苯板鋼絲網架板外牆外保溫體系, 機械固定聚苯板鋼絲網架板外牆外保溫體系. 另外, 岩棉, 聚氨酯, 擠塑聚苯板等外牆外保溫體系也有一定的開發和應用. 在歐美國家的建築節能領域, 目前應用廣泛的外牆外保溫系統主要為外貼保溫板薄抹灰方式, 有兩種保溫材料: 阻燃型的膨脹聚苯板及不燃型的岩棉板, 均以塗料為外飾層.
隨著社會的發展, 生活水平的不斷提高, 科技技術不斷進步, 對建築保溫塗料的性能要求也不斷提高. 目前相對較好的外牆保溫塗料具有良好的耐候性能, 導熱係數低, 保溫性能穩定, 軟化係數高, 耐凍融, 抗老化;基層變形適應性強, 能有效地防止牆面裂縫的產生;體系無空腔, 抗負風壓能力強, 適用於多層及高層建築;透氣性好, 呼吸功能強, 既有很好的防水功能, 又能排出保溫層的水分;施工方便且速度快, 能多點多層面施工;耐火等級可達到B1級及以上等.
隨著科技的發展, 一些新的保溫塗料被應用在建築中. 例如, 有一種特質溶液製成的保溫塗料, 導熱係數只有0.03瓦/米. 只需在建築室內塗刷薄薄的3毫米, 即可將冬天室溫提升3攝氏度以上. 納米隔熱保溫塗料以合成樹脂乳液為基料, 加入反射率高, 熱阻大的中空陶瓷粉末等製成的隔熱保溫塗料, 其導熱係數低而反射率高, 具有較好的發展前景. 採用真空填料以製備性能優良的保溫塗料也成為當前研究的熱點之一.
研發生產複合型多功能隔熱保溫塗料也是今後的發展方向. 因為一種隔熱保溫效果良好的塗料往往是兩種或多種隔熱保溫機理協同作用的結果, 各種隔熱保溫塗料各有特點, 可進行複合, 達到優勢互補, 研製出性能優良的複合型隔熱保溫塗料. 將不同的隔熱保溫塗料和保溫材料組合, 製成既隔熱又保溫的外牆外保溫系統, 或製成以隔熱為主的外牆外保溫系統, 可以滿足夏熱冬冷地區和夏熱冬暖地區的建築節能需要, 也是建築外牆外保溫的發展趨勢.