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建筑反射隔热涂料

建筑反射隔热涂料
太阳辐射能对建筑物的热环境和能耗有着十分重要的作用。

根据波长的长短,太阳光可以分为紫外线、可见光和红外线。

紫外线的波长小于400nm,约占太阳总能量的5%。

可见光波400~760nm,约占太阳总能量的45%。

而红外线的波长大于760nm,约占太阳总能量的50%。

可见,太阳能主要集中于可见光区和红外区。

太阳辐射热通过向阳面,特别是东、西向窗户和外墙以及屋面进入室内,从而造成室内过热。

因此这些部位也是建筑物夏季隔热的关键部位。

房屋围护结构太阳辐射热平衡方程可以简化如下:
Q1=I0-Q2-Q3,Q1——外表面向室内传导的热量,W/m2,
I0——太阳辐照度,W/m2;Q2——外表面反射的太阳辐射热
量,W/m2,Q3——外表面发射的热量,W/m2。

当然,严格地说,还有外表面吸收的大气辐射热量,外表面吸收的地面及物体辐射热量,以及室外空气和外表面对流传热量。

因为涂膜外表面是非透明的,所以太阳辐射热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阳辐射热量可按下式计算:
Q2=αI0=(1-ρ)I0,α——外表面反射率,%,ρ——外表面吸收率%。

就颜色来说,红色将红光反射出去,蓝色将蓝光反射出去,白色反射热量多,黑色吸收热量多。

这也就是为什么绝大多数热反射涂料是白色和浅色的原因。

此外,还有反射红外线的材料,毕竟红外部分占了太阳50%的能量。

这就是说,也可以通过选择吸收生产有色热反射隔热涂料。

外表面涂膜的全反射率越高,外表面反射的太阳辐射热量就越多,而吸收的太阳辐射热量就越少。

也就是说,向室内传导的热量就越少,夏天空调负荷就越低。

在外表面吸收的热量中,一部分被外表面辐射出去,一部分传至室内。

外表面辐射热量的计算如下:
Q3=εwCb(T/100)4
εw——外表面发射率,%;
Cb——黑体发射常数,5.67W/(m2·K4);
T——外表面绝对温度K。

严格来说,换热要考虑角系数等因素。

这里仅作定性分析。

发射主要是长波辐射,即以红外的形式把热量发射出去。

对于某些光谱带,如8~13.5μm,存在大气窗,即大气中二氧化碳和水蒸气等对这些光谱带的光是不吸收的,它们会无阻碍地通过大气,而被发射至大气外层。

这不仅有利于隔热,还对解决热岛效应有好处。

比如说,夏天涂膜外表面温度为47℃,则对应光谱辐射力的波长约为9.06μm,因此发射的红外线基本在8~13.5μm光谱带范围内。

关键是提高在该波段的发射率。

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