反射隔熱涂料熱工計算

反射隔熱涂料在夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)已有很多應(yīng)用試驗證明，在屋面和外墻表面使用隔熱涂料可以在夏季有效降低內(nèi)表面溫度，提高室內(nèi)舒適度降低空調(diào)耗電量，將有效傳熱系數(shù)法應(yīng)用于反射隔熱涂料的熱工計算，該方法不僅考慮了太陽輻射吸收系數(shù)、半球發(fā)射率等重要參數(shù)，還充分考慮了當(dāng)?shù)貧夂驙顩r的影響、反射隔熱涂料的傳熱性能進行了計算。分析結(jié)果表明該方法可以體現(xiàn)反射隔熱涂料對墻體傳熱性能的影響，是較為科學(xué)合理的隔熱涂料熱工計算解決方案。

一、建筑反射隔熱涂料熱工計算（等效熱阻計算方法）

1、反射隔熱涂料等效熱阻應(yīng)按下式計算

式中 Re--反射隔熱涂料等效熱阻m2k/w

R--涂料基層墻體熱阻m2k/w

ε一反射隔熱涂料的年傳熱修正值ε，按下式(2)計算

2、反射隔熱涂料的年傳熱修正值ε

式中hs(hw)--為夏(冬)季空調(diào)(采暖)時間，h

△ts(△tw)--為夏(冬)季空調(diào)(采暖)溫差

∑hs(hw) △ts(△tw)--類似于空調(diào)(采暖)度時數(shù)

εw一冬李傳熱系數(shù)修正值

εs一夏季傳熱系數(shù)修正值

3、冬、夏季傳熱系數(shù)修正值計算

冬季傳熱系數(shù)修正值

式中Tow--冬季室內(nèi)采暖溫度，℃

Tewi--冬季室外空氣溫度，℃

Iwi --冬季太陽輻射照度，W／m²

∑--積分符，表示對整個冬季累加

α --外表面換熱系數(shù)，取19.0W/(m²K)，下同

夏季傳熱系數(shù)修正值：

式中To--夏季室內(nèi)采暖溫度，℃

Tei--夏季室外空氣溫度，℃

Ii--夏季太陽輻射照度，W／m2

s
∑—積分符，表示對整個夏季累加
i

ρ--太陽輻射吸收系數(shù)，反射隔熱涂料的熱工效果主要通過該系數(shù)體現(xiàn)。

根據(jù)建筑節(jié)能體系計算，大量試驗結(jié)果表明，當(dāng)太陽反射率和半球發(fā)射率為0.80時，反射隔熱涂料具有明顯的隔熱保溫性能，例如：以南京地區(qū)氣候為代表：當(dāng)太陽反射率和半球發(fā)射率為0.80時，反射隔熱涂料等效熱阻可以達到0.16～0.20m2K／W(根據(jù)朝向、基層墻體不同有區(qū)別)，以廣州地區(qū)氣候為代表：當(dāng)太陽反射率和半球發(fā)射率為O．80時，反射隔熱涂料等效熱阻可以達到0.15～0.28m2K／W(根據(jù)朝向、基層墻體不同有區(qū)別)。

二、設(shè)計

1、設(shè)計要點

1.1、建筑反射隔熱涂料工程設(shè)計方案的選擇，應(yīng)根據(jù)各類建筑隔熱保溫項目的技術(shù)要求、區(qū)域自然條件、建筑結(jié)構(gòu)特點、工程使用年限、維修管理等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后確定。

1.2、采用建筑反射隔熱涂料的建筑物傳熱阻值、熱惰性指標(biāo)等應(yīng)符合《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJl34-2001)、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)、《福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》DBJ13-62-2019等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。設(shè)計時應(yīng)進行熱工計算，建筑外墻反射隔熱涂料的等效熱阻計算值見表1.2。

表1.2建筑外墻反射隔熱涂料的等效熱阻計算值

墻體方向	等效熱阻（m2·K/W）	熱惰性指標(biāo)
東、西	0.20	0
南	0.19	0
北	0.18	0

1.3、建筑反射隔熱涂料構(gòu)造應(yīng)包覆門窗外側(cè)洞口、女兒墻以及封閉陽臺等熱橋部位，應(yīng)做好隔熱保溫工程的密封和防水構(gòu)造設(shè)計，確保雨水不會滲入保溫層和基層；水平或傾斜的出挑部位以及延伸至地面以下的部位應(yīng)做防水處理。在隔熱保溫系統(tǒng)上安裝的設(shè)備或管道應(yīng)固定于基層上。

1.4、建筑反射隔熱涂料的抹面層中應(yīng)設(shè)計分格縫，分格縫應(yīng)根據(jù)建筑物立面分層設(shè)置，設(shè)置分格縫時宜采用塑料或其他材料制成的分格條做模具，將分格條臨時粘貼在隔熱保溫層表面，待防護層砂漿粉刷結(jié)束后將分格條取出，形成分格縫。并應(yīng)做好分格縫的防水設(shè)計，確保雨水不會滲入隔熱保溫層和基層。

2、基本構(gòu)造

 

	表2建筑反射隔熱涂料系統(tǒng)基本構(gòu)造
建筑反射隔熱涂料主要由墻面膩子、建筑反射隔熱涂料專用底漆、建筑反射隔熱涂料面漆及有關(guān)輔助材料組成， 具體構(gòu)造見表2。	基層墻體 建筑反射隔熱涂料系統(tǒng)構(gòu)造 構(gòu)造示意圖 ① ② ③ ④   混凝土墻 及各種砌 體墻 水泥砂漿找平 層 墻面 膩子 專用 底漆 建筑反 射隔熱 涂料面 漆

附:浙江省、上海市建筑反射隔熱涂料等效熱阻和熱工參數(shù)

A、 浙江省《DB33/T1137 -2017》建筑反射隔熱涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程的相應(yīng)計算方法

1、根據(jù)ρ_c查詢涂料的等效熱阻值R_eq

根據(jù)《GB/T50176-2016》的氣候分區(qū)，依據(jù)浙江省技術(shù)規(guī)程《DB33T/1137-2017》附錄A，表A.0.1,其使用反射隔熱涂料等效熱阻按下表取值:

《DB33T/1137-2017》浙江省建筑反射隔熱涂料技術(shù)應(yīng)用規(guī)程附錄A——表A.0.1

污染修正后的太陽光反射比a’		a’>0.7	0.6≤ 0.7	0.5≤0.6	0.4≤0.5
等效熱阻值(北區(qū))	1.5≤2	0.15	0.11	0.09	0.06
	1.2≤1.5	0.19	0.16	0.12	0.07
	1.0≤1.2	0.24	0.2	0.15	0.09
	0.7≤1.0	0.28	0.23	0.18	0.11
	K≤0.7	0.4	0.34	0.25	0.16
等效熱阻值(南區(qū))	2.0≤2.5	0.17	0.13	0.07	-
	1.5≤2.0	0.21	0.17	0.09	0.06
	1.2≤1.5	0.24	0.20	0.12	0.07
	1.0≤1.2	0.27	0.22	0.15	0.09
	0.7≤1.0	0.32	0.24	0.18	0.11
	K≤0.7	0.4	0.34	0.25	0.16

注：K為外墻或屋面未采用建筑反射隔熱涂料的傳熱系數(shù)，單位W/(m².K)

舉例：項目所在地為浙江湖州，墻體是自保溫墻體，未采用反射隔熱涂料時，K值為1.07

材料名稱 (由外到內(nèi))	厚度δ	導(dǎo)熱系數(shù)λ	蓄熱系數(shù)S	修正系數(shù)	熱阻R	熱惰性指標(biāo)
	(mm)	W/(m.K)	W/(㎡.K)	α	(㎡K)/W	D=R*S
水泥砂漿	20	0.93	11.37	1.00	0.022	0.24
加氣混凝土砌塊	200	0.22	3.59	1.25	0.727	3.26
水泥砂漿	20	0.93	11.37	1.00	0.022	0.24
各層之和∑	240	－	－	－	0.771	3.98
附加熱阻	反射隔熱外飾面(ρ<0.29))))))))				0
外表面太陽輻射吸收系數(shù)	0.14[默認(rèn)] 修正后:0.27
傳熱系數(shù)K=1/(0.16+∑R)	1.07

湖州屬于夏熱冬暖地區(qū)(北區(qū))，項目使用高效能反射隔熱涂料，按照表C .0.1，據(jù)a’(1-ρc)值及K值查詢得，對應(yīng)的等效熱阻值為Req=0.24。

2、代入等效熱阻值R_eq計算相應(yīng)的熱工參數(shù)

該等效熱阻Req=0.24可作為附加熱阻，代入到PKPM軟件中，求得K值=0.85：

材料名稱 (由外到內(nèi))	厚度δ	導(dǎo)熱系數(shù)λ	蓄熱系數(shù)S	修正系數(shù)	熱阻R	熱惰性指標(biāo)
	(mm)	W/(m.K)	W/(㎡.K)	α	(㎡K)/W	D=R*S
反射隔熱涂料	0.12	0.0005	1	1.0	0.24	0.24
水泥砂漿	20	0.93	11.37	1.00	0.022	0.24
加氣混凝土砌塊	200	0.22	3.59	1.25	0.727	3.26
水泥砂漿	20	0.93	11.37	1.00	0.022	0.24
各層之和∑	240	－	－	－	1.011	3.98
附加熱阻	反射隔熱外飾面(ρ<0.29))))))))				0.24
外表面太陽輻射吸收系數(shù)	0.14[默認(rèn)] 修正后:0.27
傳熱系數(shù)K=1/(0.16+∑R)	0.85

相應(yīng)地，若反射隔熱涂料中深色系，明度處于中明度區(qū)間，則根據(jù)墻體未使用反射隔熱涂料的K值，及中明度反射隔熱涂料的反射比所在區(qū)間，從表C.0.1中查詢到相對應(yīng)等效熱阻值，代入到PKPM軟件中，計算出相應(yīng)數(shù)值。

本說明中所涉及的計算方法，均來自浙江省反射隔熱涂料技術(shù)規(guī)程《DB33T/1137-2017》，詳細情況可參閱此標(biāo)準(zhǔn)說明。

 

B、上海市《DG/TJ08-2200-2016》建筑反射隔熱涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程的相應(yīng)計算方法

1、計算涂料污染后的太陽光反射比

參照標(biāo)準(zhǔn)《DG/TJ08-2200-2016》中4.3.2的要求，“建筑和屋面采用反射隔熱涂料進行隔熱設(shè)計、節(jié)能設(shè)計時，應(yīng)直接采用污染后的太陽光反射比進行計算”那么，污染后的太陽光反射比的計算方法為:

a’=(1-A%)*α

式中：a’——污染后涂料飾面實驗室檢測的太陽光反射比

A——污染后太陽光反射比變化率

α——污染前涂料飾面實驗室檢測的太陽光反射比

2、根據(jù)αc查詢涂料的等效熱阻值R_eq

依據(jù)上海市技術(shù)規(guī)程《DG/TJ08-2200-2016》，表4.3.1,其使用反射隔熱涂料等效熱阻按下表取值:

表4.3.1 外墻使用反射隔熱涂料的等效熱阻值

 

污染后的太陽光反射比αc		a’>0.7	0.6≤ 0.7	0.5≤0.6	0.4≤0.5
等效熱阻值Req	1.0≤1.2	0.24	0.20	0.15	0.09
	0.7≤1.0	0.28	0.23	0.18	0.11

注：K為外墻或屋面未采用建筑反射隔熱涂料的傳熱系數(shù)，單位W/(m².K)

舉例：項目所在地為上海，原設(shè)計墻體采用EPS保溫，未采用反射隔熱涂料時，K值為0.89

材料名稱 (由外到內(nèi))	厚度δ	導(dǎo)熱系數(shù)λ	蓄熱系數(shù)S	修正系數(shù)	熱阻R	熱惰性指標(biāo)
	(mm)	W/(m.K)	W/(㎡.K)	α	(㎡K)/W	D=R*S
水泥砂漿	20	0.93	11.37	1.00	0.022	0.24
鋼筋混凝土	200	1.74	17.20	1.00	0.115	1.98
擠塑聚苯板(EPS)(033級)	30	0.033	0.32	1.10	0.826	0.29
水泥砂漿	10	0.930	11.37	1.00	0.011	0.12
各層之和∑	260	－	－	－	0.97	2.63
附加熱阻	反射隔熱外飾面(ρ<0.29))))))))				0
外表面太陽輻射吸收系數(shù)	0.14[默認(rèn)] 修正后:0.27
傳熱系數(shù)K=1/(0.16+∑R)	0.89

項目使用高效能反射隔熱涂料，按照表C .0.1，據(jù)a’(1-ρc)值及K值范圍查詢得，對應(yīng)的等效熱阻值為Req=0.28。

3、代入等效熱阻值R_eq計算相應(yīng)的熱工參數(shù)

該等效熱阻Req=0.28可作為附加熱阻，且原保溫層更改為無機保溫高料，代入到PKPM軟件中，求得K值=0.95：

材料名稱 (由外到內(nèi))	厚度δ	導(dǎo)熱系數(shù)λ	蓄熱系數(shù)S	修正系數(shù)	熱阻R	熱惰性指標(biāo)
	(mm)	W/(m.K)	W/(㎡.K)	α	(㎡K)/W	D=R*S
反射隔熱涂料	0.3				0.28
水泥砂漿	20	0.93	11.37	1.00	0.022	0.24
鋼筋混凝土	200	1.74	17.20	1.00	0.115	1.98
無機保溫膏料	30	0.055	1.23	1.15	0.474	0.29
水泥砂漿	10	0.930	11.37	1.00	0.011	0.12
各層之和∑	260	－	－	－	0.90	2.63
附加熱阻	反射隔熱外飾面(ρ<0.29))))))))				0
外表面太陽輻射吸收系數(shù)	0.14[默認(rèn)] 修正后:0.27
傳熱系數(shù)K=1/(0.16+∑R)	0.95

相應(yīng)地，若反射隔熱涂料中深色系，明度處于中明度區(qū)間，則根據(jù)墻體未使用反射隔熱涂料的K值，及中明度反射隔熱涂料的反射比所在區(qū)間，從表C.0.1中查詢到相對應(yīng)等效熱阻值，代入到PKPM軟件中，計算出相應(yīng)數(shù)值。

本說明中所涉及的計算方法，均來自上海市反射隔熱涂料技術(shù)規(guī)程《DG/TJ08-2200-2016》，詳細情況可參閱此標(biāo)準(zhǔn)說明。

 

 

 

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