智能涂料在绿色节能建筑中的作用原理分析简述

智能涂料在绿色节能建筑中的作用原理分析简述

 

一、红外辐射原理

       任何**温度大于0K的物体都会向外辐射出能量，辐射能量的大小和谱分布遵从普朗克定律（自然界大多数物体都可以近似为灰体，遵从这个定律，包括建筑物常用材料和涂料，请网络查询一下这个公式，可以罗列出某一温度的辐射能量谱分布曲线）。同时，物体辐射能量谱的峰值波长和温度遵循另外一个定律—玻尔兹曼定律，即峰值波长和**温度的乘积约等于3000，这个定律则决定了物体辐射的主要能量在频率上的分布。举例而言，居民住房建筑内的舒适温度约为27℃，即**温度300K，则民用建筑内物体的红外辐射谱峰值在3000/300，即10微米附近。

二、智能涂料的作用原理

       分析智能涂料的作用原理之前，**定下原则：不考虑涂料的热传导作用，而只考虑涂料对于辐射能量的传递作用。在应用于绿色节能建筑时，**隔热效果（即较大的热阻）是主要的因素，因为建筑内的物体会通过空气或其他媒介与建筑的外墙/内墙进行有效的热接触，其次才是建筑物墙壁（外墙/内墙）对于物体发出的红外辐射能量的反射或者吸收的作用/效果。

        建筑内的物体（人体、家具、电器甚至空气）都会发出红外辐射，这个辐射能量的峰值在如上所述的10微米附近。如果建筑物的内墙/外墙涂料是一种对于10微米附近能量具有较高反射率的材料，则建筑物内物体辐射出的主要能量会被涂料反射回室内，建筑物外部的能量也会被涂料反射回外部空间，相当于冬季的时候室内的热量不会轻易散发到室外，而夏季的时候室外的热量不会轻易传递到室内，冬季的室内温度会保持相对室外较高的水平，夏季的室内温度在保持相对室外较低的水平，达到通俗而言的“冬暖夏凉”效果。

       从上述分析可以看出，具有较高红外反射率的涂料和隔热材料在节能作用和效果方面是类似的，都具有保温隔热的作用。

三、实际涂料的效果分析

       由于目前未能拿到涂料的隔热效果测试数据和其他厂家涂料的红外反射率测试数据，无法把涂料的效果等效成隔热材料的效果进行分析，也无法对不同厂家的节能涂料进行辐射能量的传递作用分析。目前仅能给出智能涂料（己方涂料）的红外反射率（9.6微米到16微米）在8%~34%之间，由于己方智能涂料可以调配成各种颜色，对阳光的吸收率可能不是己方涂料的优势所在（深颜色相对浅颜色自然就会吸收更多的太阳能量），重点指标应在10微米左右的反射率。

四、建议后续工作

（1）给出智能涂料的隔热效果测试数据；

（2）实测智能涂料的红外辐射反射特性数据；

（3）与其他厂家的涂料进行性能比较和分析；

（4）理论分析智能涂料的节能效果；

（5）通过简易试验验证智能涂料效果；

（6）完成基于红外辐射的智能涂料标准与测试标准。

注：本文著作权属成都市科创节能材料有限公司，未经许可一律不准转载、翻印。

 

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