陈 鹏

(南京软件谷奇创通讯科技有限公司 江苏 南通 226000)

目前,全球变暖趋势加剧,我国大力倡导绿色环保发展理念,建筑行业作为我国重要的经济支柱型产业,为实现长久、稳定、可持续发展,需要及时转变发展理念,应用节能绿色环保建筑材料建立“节能型”建筑,降低建筑能耗,减少对周围环境的影响,实现建筑行业可持续发展[1]。A 园住宅楼4幢施工地夏季高温,平均温度可达到32℃,工程施工节能环保措施以降低能耗,达到建筑隔热、保温的目的。反射隔热涂料是一种功能性涂料,用于建筑外墙,可以反射红外线产生的热量,达到隔热、保温的目的[2]。屋顶绿化可以节能,隔热,但在高层建筑中其隔热、节能效果会受到影响,结合反射隔热涂料能够降低空凋能耗,优化其节能效果。

1 工程概述

A 园住宅楼4幢位于B市商业中心,建设用地总面积为16 471 m2,建设总面积为24 022 m2,高50 m,地下共1层,地上共15层,建筑类别为1类,耐火等级为1级,建筑结构为剪力墙,抗震防裂度为7 度,CM符合地基,安全等级为二级,建筑使用年限为50年。

2 建筑绿色环保节能反射隔热涂料的节能机理

建筑室内与室外空气形成热对流,建筑围炉结构热传导结合热对流组成空凋系统的热负荷。外墙会接收并传递太阳光至建筑内部,在这一过程中,外墙外表面的温度以及墙体结构的传热系数可能会对热传导的效率和程度产生影响[3]。

3 建筑模型与参数设置

3.1 建筑模型参数

建筑共22层,体系系数为0.30,平顶屋,传热系数为1.09 W/(m2·K),外墙传热系数为3.11 W/(m2·K)建筑外窗、外墙参数如表1所示。

表1 建筑外窗、外墙参数

3.2 模型设置方案

模型设置3个方案,如表2所示。对比不同模型对建筑节能率的影响,除卫生间、厨房无供冷,其余区域均进行供冷。

表2 模型设置方案

根据建筑地点绿化植物特点,屋顶绿化参数设置如表3所示。

表3 屋顶绿化设置

3.3 材料选择与分析仪器

经过审慎考虑与评估,研究人员决定采用西安易斯柏涂料公司生产的两种反射隔热涂料,分别为非耐盐雾型与耐盐雾型,进行深入的实验研究。为确保实验结果的准确性和可靠性,研究人员选择了工程模拟基板作为实验对象。在实验设备方面,研究人员准备了盐雾试验机,用于模拟恶劣环境下的盐雾侵蚀条件;同时还备有建筑专用反射隔热太阳光及光谱测试仪器,用以精确测量涂料的反射隔热性能。为全面评估涂料的耐候性能,研究人员采用紫外光老化仪器进行耐火性测试。测试周期设定为12 h,以确保实验结果的充分性和有效性。在实验开始前,研究人员将涂料湿润4 h,并将环境温度控制在约50℃,以模拟实际使用环境。随后进行8 h的光照实验,并将环境温度提升至60℃,以进一步检验涂料的耐候性能。需要注意的是,检测过程中应注意检测太阳光的反射比,检查太阳光反射比的衰减情况,如观察外墙面是够出现起皱、开裂等物理情况[4]。

耐盐雾性检测进行中性盐雾试验,施工地空气中盐雾含量最大为0.44 mg NaC/m3,最小为0.151 mg NaC/m3,采用浓度为5%,p H 值在6～7的氯化钠盐水溶液进行实验,主要观察耐盐雾反射涂料对太阳光反射比情况。

反射隔热涂料施工的基本流程如图1所示。

图1 反射隔热涂料施工基本流程

4.2 工程施工

使用“弹性平涂”施工工艺,体系技术参数如表4所示。

表4 “弹性平涂”技术参数

4 反射隔热涂料施工技术

4.1 基本工序

根据表4技术参数,建筑工程反射隔热涂料最少涂装2遍。项目结合工程实际情况按照“两底两面”要求进行施工,第一遍涂装施工结束,需等至干燥后再涂装第二遍。涂装应施工均匀,涂层牢固[5],同时底漆也应重复施工两道。

4.2.1 基层检验

(1)表面清洁。检查基层表面是否干净,没有尘土、油脂、蜡、锈斑等污染物。

(2)表面平整度。检查基层表面是否平整,没有凹凸不平的部分。

(3)湿度检测。使用湿度检测仪器检查基层表面的湿度水平。

(4)粗糙度。检查基层表面的粗糙度。某些涂料可能对表面粗糙度有要求,需要在施工前进行检查和处理。

4.2.2 腻子

(1)腻子施工。选择合适的腻子材料,根据其说明书的指导,混合和准备好腻子。然后使用刮刀或抹刀将腻子均匀地涂抹在外墙表面上。确保腻子的厚度均匀,并覆盖整个施工区域。

(2)腻子修整。在腻子开始干燥之前,使用抹刀或砂纸等工具对施工的腻子进行修整,填补任何不平整的地方,并确保整个表面都光滑平坦。

(3)腻子充分干燥。等待腻子完全干燥,确保外墙表面受到保护,以防止任何损坏或污染[6]。

4.2.3 底漆、面漆

施工人员采用辊涂方式,对施工基层进行底漆涂底,确保涂底均匀,避免漏涂。共施工两道,两道工序间隔不低于2 h。腻子干燥后,使用反射隔热涂料进行喷涂。遵循工程样板操作方法,调整合适气压,试喷后正式喷涂。注意喷涂厚度,避免流挂。喷枪口距墙面45 cm,喷嘴与墙面垂直,缓慢、平稳、连续喷涂,转折处避免锐角走向[7]。喷涂两道,第一道与第二道工序之间间隔4 h,直至喷涂厚度达到装饰的要求。在喷涂过程中要注意加强防风措施,贯彻“绿色环保”理念,降低污染,减少对周围环境的影响。完成最后一道涂料工序,需要进行保养固化,具体保养固化时间应结合地方气候条件确定保养时间,工程开展时处于夏季,保养时间为7 d。

5 施工效果

5.1 内表面温度计算

根据建设地气象数据,按照GB 50176—2016 民用建筑热工设计规范得到不同方案的外墙内表面逐时温度显示,耐盐雾隔热涂料、非耐盐雾隔热涂料、绿化屋面结合反射隔热墙面外墙表面逐时温度对比绿化屋面结合反射隔热墙面外墙表面温度随着温度升高,其隔热效果最好,在0～8 h时,三种方案的隔热保温效果相差不大,温度(℃)依次为29、30、31、32。但随着时间增加,从10 h后,非耐盐雾隔热涂料温度开始逐渐高于其他两种方案。时间达到16 h时,耐盐雾隔热涂料、非耐盐雾隔热涂料温度均高于绿化屋面结合耐盐雾反射隔热墙面方案的温度,说明反射隔热材料能够有效反射的太阳光,结合物理绿色节能措施可以有效达到隔热降温的效果[8]。

5.2 耐盐雾与耐候性实验

耐盐雾测试结果显示,随着测试时间的延长,两种不同类型的反射隔热涂料的反射比发生改变,对材料的隔热性能产生一定的影响,具体情况如图2 所示。初次使用两种类型材料的太阳辐射反射比相差0.1。但是随着时间的变化,两种类型材料的反射率呈下降趋势,其中非耐盐雾型涂料反射比明显比耐盐雾型涂料耐候性下降较快。

图2 耐候性测试结果

耐盐雾测试显示,耐雾性涂料从初使用0到投入使用1 000 h后的反射比(3.7%)衰退显著低于非耐盐雾涂料(8.3%),提示耐雾性涂料的整体耐候性与耐盐雾性均优于非耐盐雾性涂料。此节能环保建筑材料可以投入到沿海城市使用,能够有效提高建筑节能效果,减少成本支出,有良好的环保效果。

5.3 节能效果

选择该区建筑结构相同、位置相同的无节能普通建筑、仅有绿化屋面的建筑与本研究中三种建筑方案节能效果进行对比如图3所示。

图3 不同节能措施建筑空调能耗的时间演变

该结果显示,未采取任何节能措施的建筑,其在夏季的空调能耗数值为38 k W·h/(m2·a),而仅有屋面绿化的建筑,其在夏季的空调能耗数据为37.6 k W·h/(m2·a),节能率不高,仅为1.05%。使用耐盐雾涂料节能率为7.89%,使用和非耐盐雾涂料节能率为9.21%。工程为高层建筑,长期使用反射涂料节能率降低,使用屋顶绿化结合用耐盐雾涂料能够从无节能措施能耗的38 k W·h/(m2·a)降至34 k W·h/(m2·a),空调节能率达到10.26%。说明将屋顶绿化结合耐盐雾反射隔热涂料可以提高节能环保的效果,是一种可以远期使用的节能环保措施。

6 结语

反射隔热涂料在建筑工程的实际应用中可以达到良好的隔热节能效果,可改善建筑居住的室内环境,提升居住者居住舒适度。笔者选择位于沿海的建筑工程为研究对象,选择两种不同类型的反射隔热涂料进行实验,其结果显示,与未采取节能措施的建筑相比,使用反射隔热涂料能够极大提高节能效果,耐盐雾型的反射隔热涂料隔热节能效果略微高于非耐盐雾涂料,将耐盐雾型的反射隔热涂料与屋顶绿化结合可以达到更好的节能效果,适宜高层建筑远期使用,能够降低能耗,提高环保效果。