建筑用反射隔热涂料应用中的几个热工技术问题

主要是针对建筑反射隔热涂料在建筑外围护结构外饰面中应用的几个热工技术问题——外反射隔热、太阳辐射吸收系数、使用条件差别、等效热阻系数(等效热阻)及计算公式、建筑用反射隔热涂料对室外综合温度波幅的削减和隔热性能的计算,结合在编制四川省工程建设地方标准《建筑反射隔热应用技术规程》中思考和解决的途径予以论述。     

外墙隔热涂料和玻璃隔热涂料的节能分析

设计建筑的简化传热模型,分析和计算了夏热冬暖地区外墙隔热涂料和玻璃隔热涂料对夏季室内的降温与节电效果。当外墙隔热涂料的太阳反射比增大到一定程度时,可使得室内温度低于室外温度。但由于直接透过玻璃的太阳辐射热的影响,即使玻璃隔热涂料的遮蔽系数很小,也难以使得室内温度低于室外温度。模拟计算结果表明,对于自然状态下可使室内温度降低2℃的外墙隔热涂料和玻璃隔热涂料,使用后可节约空调用电分别为20.6%和15.4%。     

反射隔热涂料节能降温效果探讨

在建立传热模型的基础上,系统研究了反射隔热涂料的太阳能反射率和辐射率对建筑物表面温度和室内温度的影响。计算表明,在给定的条件下,反射隔热涂料相对于普通涂料可以使被晒建筑物外表面温度降低约13.6℃,室内温度降低5.4℃。辐射率的降温效果受反射率的制约,当反射率较低时,辐射率变化对降低室内温度的影响较大;当反射率较高时,辐射率变化对降低室内温度的影响较小。此外,还探讨了太阳辐射强度、风速等外界条件对反射隔热涂料降温效果的影响。     

示温涂料的研究现状和发展趋势

示温涂料是一种新型的特种涂料,广泛应用于超温报警、物体大面积表面温度分布的测量、非金属材料的温度测量、指示消毒灭菌的温度以及作为防伪标志等。详细介绍了示温涂料的分类、组成、示温机理以及国内外的研究现状,展望了未来示温涂料的发展趋势,高精确度、环保型是发展方向。     

室内墙面智能涂料体系的应用

阐述了一个构建用于室内墙面的智能涂料体系(调温调湿涂料主层-蓄光涂料中间层-自清洁涂料表层),该体系可根据外界情况自适应调控温度与湿度、黑暗中低度应急发光照明、主动清洁污染物等。讨论了相变储热等作用机理,并就影响作用的配方因素及施工等加以论证。     

混凝土表层防护涂料研究进展

混凝土作为多孔结构的工程材料,在温度效应及外应力作用下,外界水分及有害物质可渗入到其毛细孔隙内部加速混凝土腐蚀,其耐久性受到影响。发展高性能混凝土防护涂料对于延长混凝土服役时间具有重要的作用。本文系统介绍了表面成膜型涂料、有机硅渗透型涂料、孔隙封闭型涂料对混凝土表层防护的研究现状、存在的问题以及发展方向。     

有机涂层高原环境影响参数分析及老化机理研究

对高原地区涂料应用现状及其老化原因进行了分析,对青藏高原地区年平均日照时数、地面气温、降水量等环境因素进行了量化分析,重点对有机涂层暴露在高原环境条件下的影响参数(太阳辐射强度、温度和湿度)进行了研究,并从光物理学和光化学原理的角度解释了涂层老化的内在机理,为提升有机涂料高原环境适应性提供了理论基础和科学依据。     

彩色反射隔热涂料的特性与评价方法研究

从太阳辐射光谱与反射隔热涂料材料特性等方面研究了彩色反射隔热涂料的隔热效果与其效果评价的基本问题。     

国外示温涂料发展水平和动向

一、前言示温涂料是一种利用其颜色变化来测量物体的温度和温度分布的特种涂料,一般由颜料、填料和粘合剂组成。通常分为二大类型,即可逆型和不可逆型示温涂料。可逆型加热到某一温度发生色变,冷却时颜色又恢复     

太阳热反射涂料在建筑节能中的研究

太阳热反射涂料对太阳辐射具有较高反射率,将其涂覆于建筑围栏结构,可以降低空调负荷或改善室内热舒适环境。研究了不同围栏结构材料对太阳热反射涂料节能效果的影响。     

太阳能吸热涂层的研究现状

综述了我国近年来太阳能吸热涂层的研究现状，包括非选择性涂层和选择涂层两大类，其中选择性涂层又可分为电镀涂层，阳极化涂层，真空镀膜涂层和选择性涂料层。，     

含频率选择表面耐高温吸波涂层的高温吸波性能

耐高温电阻材料由于可调的表面阻抗使其兼具同向反射、损耗特性和宽频带等优异性能。本文通过刷涂法制备了含频率选择表面的耐高温吸波涂层,通过扫描电子显微镜和方阻测试仪表征分析了涂层的组分、微观结构和方阻的高温稳定性,通过矢量网络分析仪研究了涂层煅烧温度和煅烧时间对材料高温反射率的影响规律。结果表明,含频率选择表面耐高温陶瓷涂层经600 ℃长时间热处理后,表面形貌变化可控,表面方阻较为稳定,耐温性好。频率选择表面设计对制备耐高温宽频吸波涂层具有重要的指导意义。     

红外辐射调控原理及其在热管理应用中的材料研究进展

传统的石化能源利用率较低加剧了环境危机,低能耗的热管理材料应运而生。本文介绍了红外辐射调控技术的原理,综述了辐射选择性调控材料在建筑热管理和人体热管理领域的研究进展,并概述了两类材料红外性能的相关研究和应用进展。文中指出：辐射选择性调控材料是通过设计材料表面结构的光学特性,调节太阳辐射来实现辐射控温的。建筑热管理材料主要有透明涂层、颜料涂层和辐射冷却器等,不同的建筑围护结构对应不同的性能,如具有高太阳反射率和高红外发射率的辐射冷却器和颜料涂层大都应用在墙体和屋顶上,而窗户要为室内提供一定的照明,因此还需具有高太阳透过率;人体热管理材料主要是可穿戴织物,包括辐射散热织物、辐射保温织物和智能辐射织物,除了具有相应的辐射性能之外还应该具备普通织物所具有的柔韧性、透气性、抗菌性的特点。最后,本文从辐射调控材料的性能与实际应用相结合的角度展望了未来的研究方向。     

新型红外反射材料进展及其在玻璃节能贴膜中的应用

在当今世界以节能减排为主题的低碳经济发展潮流中,包括汽车玻璃和建筑玻璃的的贴膜节能技术受到了越来越多的关注。作为近现代人类基于自然采光照明而发明的玻璃,在高效透过可见光的同时,不可避免地也透过了起热效应作用的红外线(红外辐射)。而在夏季,这种红外热辐射给人带来了极大的不舒适感,尤其是采用大面积玻璃采光的汽车和带玻璃幕墙的高层建筑。比如,汽车在夏天烈日下停留1h后,车内温度就可提升至60℃以上,这给空调系统带来了极大的能量负荷。因此,针对汽车和建筑玻璃的反热辐射节能贴膜内使用的红外反射材料,也相应地成为我们的研究重点方向。近红外反射节能材料主要的节能途径是对近红外光线起反射作用,在不消耗能量的情况下抑制涂层表面温度上升被动降温,从而起到节能和隔热作用。针对玻璃节能贴膜的膜层结构、红外反射的光学原理及材料类型、红外反射材料的性能表征等进行了充分的比较研究。     

复合外墙隔热涂料的制备和隔热性能研究

制备了2类复合外墙隔热涂料,一类是将反射型、辐射型、阻隔型3种功能填料按一定比例复合配制外墙隔热涂料;另一类是分别制备反射、辐射、阻隔涂层,并将这3种涂层按2种方式叠加复合,构成外墙隔热涂层。3种功能填料复合涂层在红外灯照射下的绝对温升为27.4℃,在波长为250~2 500 nm范围内的太阳反射比为87%,半球发射率为89%;在太阳光照射下,功能填料复合涂层的热箱内最高温度分别比未涂覆的空石棉板、空白样、叠加复合涂层、单涂反射涂层、单涂辐射涂层和单涂阻隔涂层低11.0℃、5.5℃、0.9℃、2.1℃、3.8℃和1.2℃。研究结果表明:将3种功能填料以一定比例复合配制的涂层隔热效果优于3种隔热机理涂层叠加而得的复合涂层,更优于单一隔热机理涂层。     

A novel approach to excellent UV protecting cotton fabric with functionalized MWNT containing water vapor permeable PU coating

This research paper presented a novel approach of developing excellent protection from ultraviolet (UV) radiation of cotton fabrics by means of water vapor permeable (WVP) coatings containing multiwall carbon nanotube (MWNT), a stable and strongly UV absorbing species. The WVP of MWNT containing UV protective coatings of the present development are formed from solution polymer of hydrophilic polyurethane (HPU). MWNTs were dispersed in HPU solution by functionalization of MWNT. The nanotube containing HPU coating shows excellent protection against UV radiation, with only 1 wt % of MWNT (calculated based on solid content of the polymer), a UV Protection Factor (UPF) of 174 and with 2.5 wt % of MWNT a UPF of 421 was obtained, which stated excellent protection (UPF ≥50) according to the Australian/New Zealand standards. Scanning electron micrographs of coated fabrics surface showed a film like polymer coating, confirming the fabric surface was successfully coated by polyurethane. The coated fabrics would maintain very good water vapor permeability, hence confirmed the wearing comfort. Room temperature (20–23°C) range soft segment crystal melting of HPU enhances the permeability of coated fabrics. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 103: 3370–3376, 2007     

Study of infrared thermal images of chameleon-type building coatings

As reported in this article, infrared thermal images of chameleon-type building coatings were studied. The results show that when reversibly thermochromic pigments were added to normal white building coatings, so-called chameleon-type building coatings could absorb energy from a sunlamp below a switching temperature of 20°C. The surface temperatures could reach almost the same value as that of a normal colorful building coating. The absorption stopped automatically above the switching temperature of 20°C, and the surface temperatures could be lower than that of normal colorful building coatings by about 4°C. The results from exposure to solar radiation show that when the temperature was below the switching temperature, the chameleon-type building coating could absorb almost the same amount of solar energy as an ordinary colorful coating. When the temperature was above the switching temperature, these coating could reflect more solar energy than the ordinary colorful coating, which was similar to the results from infrared thermal images. All the results show that there is some possibility that the chameleon-type building coatings could be used to create a thermally comfortable building environment. Presented at the 79th Annual Meeting of the Federation of Societies for Coatings Technology, Oct. 28–Nov. 1, 2002, in New Orleans, LA. State Key Lab. of Concrete Materials Research, Shangha 200092, China. Email: ypma@citiz.net. The project was supported by National Natural Science Foundation of China (59978036 and 50278071) and by the University Key Studies Project of Shanghai.     

Analysis of Thermal Stress Resistance of Partially Absorbing Ceramic Plate Subjected to Asymmetric Radiation, II: Convective Cooling at Front Surface

Thermal stresses in a partially absorbing brittle ceramic plate asymmetrically heated by radiation and cooled by convection on the same surface with finite and infinite heat transfer coefficients are analyzed. Comparison of the results from this study with those obtained in Part I, where the plate is subjected to radiation heating in the front surface and cooled by convection at the rear surface, indicates that the magnitudes of the maximum steady-state tensile thermal stresses are nearly identical. Significant differences are found in the transient thermal stresses and the temperature distribution. The relative temperature levels in the present case are found to be significantly lower than those obtained in Part I. Implications of these results to the design and operation of engineering structures such as concentrated solar receivers are discussed.