涂料文集
浅谈外墙保温隔热涂料
(关键词:保温隔热原理、种类与特征、应用)
湖南富亿帕杰建筑节能涂料有限公司 刘懿锋
一、保温隔热涂料基本原理
热传递的三种途径：空气对流、阳光辐射、固体传导。
保温隔热涂料获得最佳保温隔热效果的方法：1、在保温隔热墙漆中（底涂、中涂、面涂），加入空心球型界面材料和多种纳米材料，并对以上材料采用氟硅材料进行改性,使太阳辐射热经反射、散热和吸收降到最低极限值；2、在保温隔热腻子中采用部份无机球型材料，增加涂料的密实度，减小涂料间的空隙，将空气热对流减小到最小极限值；3、保温隔热腻子在保持足够的机械强度（剪切强度、拉伸抗裂强度、粘结强度、抗冲击强度等）的前提下，隔热材料采用体积密度极限值越小越好，导热系数越低；4、保温隔热墙漆必须具备优异的防水功能和“呼吸”功能，雨水洒落在漆膜表面能形成荷叶似的水珠滴落下来、不浸透漆膜；同时墙体内部的水份又能往外渗透出去，使墙体的水份含量减小到最低极限值，降低水份的热传导（水份的热传导一般为固体份的20倍）。
二、保温隔热涂料的种类与特征
根据自然界中热量传递（对流、辐射、传导）的三种方式，可以把建筑保温隔热涂料相应地分为阻隔型建筑保温隔热涂料、反射型建筑保温隔涂料、辐射型保温隔热涂料和氟硅纳米复合无机保温隔热反辐射墙体复层涂料四种。这四种涂料的保温隔热机理各不相同，因此应用场合和所得到的保温隔热效果也各不相同。
1、阻隔型建筑保温隔热涂料
阻隔型建筑保温隔热涂料的应用机理是阻止热以传导的方式通过涂料中固体部份实现热传导。因此，它要求涂料中固体份材料的热传导系数要低，涂层要具有一定的厚度，以维持高的热阻。这方面代表性的产品有胶粉聚苯颗粒保温砂浆和无机聚合物保温砂浆，外饰面再滚涂国标GB/T9755-2001外墙漆或粘结面砖，这类涂料保温效果突出，隔热效果不明显，因为这类涂料只能减慢而不能阻挡太阳热能的传递，白天太阳热能经过涂装此类涂料的屋顶和墙壁不断传入室内空间及结构中，而传入的热能在室外温度下降后，再反过来通过涂装有此类涂料的屋顶和墙面向外传递，传递的速度照样很缓慢。所以，此类保温隔热涂料只适用于冬季寒冷且温度偏低时间较长、夏季高温时间较短的地区。而这类涂料采用国标GB/T9755-2001外墙漆做面层涂饰涂料，雨水易浸湿漆膜面，因而抗酸雨性、抗沾污性、抗龟裂性、耐候性较差，涂层漆膜面容易变色、粉化、起泡、开裂，使用年限短；而这类涂料饰面层采用饰面砖，由于保温隔热砂浆的强度较差，所以饰面砖易脱落而砸伤人。
2、反射型建筑保温隔热涂料
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反射型建筑保温隔热涂料利用涂膜对光和热的高反射作用使太阳照射到涂膜上的大部分热能得到反射，而不是被涂膜吸收，阻止太阳热量通过涂膜向建筑物内传导。该涂料的高反射性和低导热系数，使其涂膜超过一定厚度时，其反射性能只与涂膜表面的反射率有关，而与涂膜的厚度无关，即在一定的厚度范围内，涂膜反射率随着涂膜厚度的增加而提高，但达到一定值后，由于光线并不能够透过涂膜照射到基层，所以涂膜厚度再增加，对反射率的影响不大，一般来说，在涂膜厚度达到60um后，涂膜的反射率基本不随着涂膜厚度的增加而变化。这类涂料可以直接做饰面涂料，在未做保温砂浆层时，隔热效果明显，保温效果较差。也只是通过反射来减慢而不能阻挡太阳热的传递。所以，此类保温隔热涂料适用于冬季寒冷天气较短，夏季酷热天气较长的地区。而这类涂料同样是采用国标GB/T9755-2001生产，雨水也易浸透漆膜面，因而抗酸雨性、抗沾污性较差，漆膜面易变色、易沾污。
3、辐射型建筑保温隔热涂料
辐射型建筑保温隔热涂料也称为红外辐射建筑保温隔热涂料，它的隔热机理是通过辐射的形式把建筑物吸收的日照光线和热量以一定的波长发射到空气中，从而达到良好的隔热降温效果。这类涂料在国外研究始于20世纪70年代，83年美国试验生产出红外辐射陶瓷涂料，我国已经开始进行研究，但由于成本高等，在建筑物上的应用很少，这类涂料在未做保温砂浆层时，隔热效果特别突出，保温效果相对而言较差，所以也只适用于夏季酷热天气较长的地区。
4、氟硅纳米复合无机保温隔热反辐射墙体复层涂料
此类涂料是综合上述三种涂料的特征，由无机保温隔热砂浆腻子层和反辐射墙漆层两部份组成。
（1）GFTPAW2000无机保温隔热砂浆腻子层：是采用各种技术性能指标均比胶粉聚苯颗粒保温砂浆更优的无机聚合物保温砂浆。无机聚合物保温隔热砂浆是以玻化微珠为主，辅以其它导热系数低、粘结强度高的保温材料为保温骨料，以硅酸盐等为胶凝材料，聚丙烯单丝短纤维等其它抗裂纤维为增强抗裂材料以及某些聚合物特殊添加剂而制成的保温砂浆，此类砂浆的干密度为240-300kg/m3 、导热系数≤0.065，各种机械强度均比聚苯颗粒保温砂浆高，且防火阻燃、耐高温1400℃。
（2）GFTPAW2000反辐射墙漆层：是由专用抗碱封闭底漆和反射型建筑保温隔热中涂漆及辐射型保温隔热透明罩面漆三部分组成。
A、GFTPAW2000专用抗碱封闭底漆：
是采用外墙抗碱封闭性优良的乳液和改性的纳米硅基氧化物材料复合配制而成，滚涂在无机聚合物保温砂浆的基层面上，能渗入墙体基面腻子层0.5-2mm深度，与墙体的保温砂浆腻子矿物质基底发生化合作用，能形成一层抗碱防酸的硅石，使涂层与墙体牢固地结合。同时，墙漆与墙体腻子同属于矿物基质，有近似的热胀冷缩系数，可避免涂层龟裂与剥落。
B、GFTPAW2000反射型建筑保温隔热中涂漆：
是采用密度低、导热系数小、光滑坚硬、结构致密能够很好地反射光、热等物理入射波的玻璃空心微球和改性的硅基氧化物及折光率高的金属氧化物为界面反射和散热材料，与优质的硅丙乳液和助剂复合配制而成，滚涂成膜后，能通过涂膜的反射作用将日光中的红外辐射反射到外部空间，从而避免涂料本身因吸收辐射导致温度升高。
同时，此类涂料本身具有很低的导热系数，涂膜对热的传导性阻力很大，因而，即使涂膜吸收少量的太阳能，也不会通过涂膜传导。
C、GFTPAW2000辐射型保温隔热透明罩面漆：
太阳辐射是地球表面最强的紫外辐射源,太阳光中短波(UVC,200-275nm)可被距地面25km上空的同温层臭氧吸收,太阳光中长波(UVA,320-400nm)对人体皮肤、各种物质材料的穿透力强,可穿透各种材料内部,可使高分子链发生降解,加速老化,太阳辐射热能直接进入墙体内部传导到室内,使室内温度升高。
辐射型保温隔热透明罩面漆:是采用对紫外线、可见光、近红外光、红外线反射率很高的几种纳米材料，并用氟硅材料进行改性后与硅丙乳液和助剂复合配制而成，涂膜反射率高达80-85%，可明显减少光的透射和热传递，从而达到良好的隔热降温效果。其涂膜界面为超双亲性二元协同纳米尺寸效应界面，既疏水又憎油，任何油质、水、灰尘等均不能存留在漆膜表面，抗酸雨性、抗沾污性、抗龟裂性、抗粘贴广告纸等功能极佳。
综上所述，氟硅纳米复合无机保温隔热反辐射墙体复层涂料，既具有良好的保温效果，同时又具有突出的隔热降温效果，且涂膜界面为超双亲性二元协同纳米尺寸效应界面，疏水憎油、抗酸雨、抗沾污、抗龟裂、抗粘贴广告纸、隔热温差≥8℃、耐高温1400℃、防火阻燃、冲击强度和粘结强度高等功能特点。真正满足了广大消费者对建筑保温隔热的迫切需求，是建筑节能最理想的首选创新科技绿色建材产品。
（3）技术参数：
颜色：多种标准颜色
光泽：半哑光
墙漆涂膜厚度：干膜厚度60-100um
墙漆硬度：≥1H
墙漆耐冲击性/cm：50
墙漆耐水性：≥288h
墙漆耐碱性：≥96h
墙漆耐酸性：≥72h
墙漆耐洗刷性/次：≥10000
墙漆耐人工老化性：2000h不起泡、不剥落、不变色、不粉化、无裂纹
墙漆粘结强度/MPa：≥0.6
墙漆耐沾污性/%：≤5
墙漆涂层耐温变性（30次循环）：无异常
墙漆有害物质限量：符合HJ/T201-2005要求
墙漆超疏水性：漆膜表面无被水湿润现象
墙漆抗粘贴性能：水性粘结剂粘贴的招贴纸，能自然脱落或简便揭除
墙漆太阳辐射热反辐射性：符合美军标所规定的温度-反射率对应值相比较的规定
保温砂浆干密度/（kg/m3）：250
保温砂浆抗压强度/MPa：≥0.6
保温砂浆导热系数（平均温度25℃）/（W/（m·K））：≤0.065
保温砂浆线收缩率/%：≤0.25
保温砂浆压剪粘结强度/kPa：≥50
保温隔热整体系统隔热温差：≥8℃
保温隔热整体系统抗冲击强度：250g钢球距地面1.5m自由落下于同一位置击三次，涂层不脱落、不开裂
保温隔热整体系统燃烧性能级别：应符合GB8624规定的A级要求，防火阻燃
保温隔热整体系统防水渗漏性：16小时不渗漏
（4）施工工艺流程及注意事项：
施工工艺：
①．基材表面要求与处理
A、基材表面不允许有泛碱析盐现象，如果有，用草酸稀释水溶液清洗干净。
B、基材表面不允许有油污、铁锈现象，如果有，用洗涤剂和刷子、砂布纸将油污、铁锈清除干净。
C、屋顶面不允许有松动、开裂、起壳、浮层及粉层等，如果有，用铲刀铲除，并用自来水清洗干净和水泥砂浆腻子修补平整。
②．固定钢网格布
采用30mm长的钢钉将规格20X20mm、直径0.5-1mm的钢网格布固定在水泥砖石墙体上，距离墙体5-8mm。
③．批刮墙体平整线条
依据墙体实际面尺寸大小，纵向按1.5-2m距离或横向按1-1.5m的距离，采用保温隔热腻子涂料批刮墙体平整度线条，厚度10-15mm。
④．分格线条安装
在已批刮好的纵向或横向的墙体平整度线条上安装宽度12-15mm、高度3-5mm的黑色塑料分格条（可采用胶粘或小钢钉固定分格条）。
⑤．批刮保温隔热腻子涂料
A、在已安装固定好的分格条内，以分格条为厚度基准面，采用长度1m的批刮工具等一次性成型批刮保温隔热找平腻子涂料，要求平整、无凹凸、刮痕、批刮台阶、搭接口等现象。
B、找平腻子涂料批刮完工干燥后，批刮保温隔热抹面腻子涂料1-2遍，要求批刮后7-8成干的时候压光平整、无刮痕、批刮台阶、搭接口、凹凸等现象，不允许用砂纸打磨墙体腻子。
⑥.滚涂保温隔热抗碱封闭底漆
底层保温隔热腻子涂料批刮完工养护期满干燥验收后，滚涂抗碱封闭底漆1遍。滚涂前要求充分搅拌均匀，不允许加水稀释。滚涂均匀一致、无漏涂、无流挂等现象。滚涂方法采用“+”字交叉施工，效果最佳。
⑦.滚涂保温隔热中涂漆
滚涂保温隔热抗碱封闭底漆后，间隔2-4小时，滚涂保温隔热中涂漆，滚涂遍数2遍，每遍间隔时间4小时。
滚涂前要求充分搅拌均匀，不允许加水稀释。滚涂均匀一致、无漏涂、无流挂等现象。滚涂方法采用“+”字交叉施工，效果最佳。
⑧.滚涂保温隔热透明罩面漆
保温隔热中涂漆滚涂2遍后，间隔4小时，滚涂保温隔热透明罩面漆1-2遍。滚涂前要求充分搅拌均匀，不允许加水稀释。滚涂均匀一致、无漏涂、无流挂等现象。滚涂方法采用“+”字交叉施工，效果最佳。
⑨.门窗外立面喷涂保温隔热透明罩面漆
门窗方条用纸张粘贴后采用喷涂的方法将保温隔热透明罩面漆均匀喷涂在门窗玻璃平面上，喷涂1-2遍。喷涂完工后，清除干净门窗方条上面粘贴的纸张，用羊毛刷均匀地将保温隔热透明罩面漆涂刷在门窗方条上。喷涂和涂刷前要求充分搅拌均匀，不允许加水稀释。滚涂均匀一致、无漏涂、无流挂等现象。滚涂方法采用“+”字交叉施工，效果最佳。
⑩.塑料分格线条涂刷保温隔热漆
先采用保温隔热抗碱封闭底漆涂刷1遍，再采用黑色保温隔热中涂漆涂刷2遍，然后采用保温隔热透明罩面漆涂刷1遍。
注意事项：
①．屋顶面在涂层施工完毕，尚未完全实干前，不允许在漆膜上面踩踏。
②．当气温低于0℃不宜施工，雪雨天禁止施工。
③．根据不同的涂装要求选择施工遍数，每次所配料应尽量在2小时内用完。
④．保温隔热腻子涂料依据施工所需确定施工稠度，搅拌应采用大搅拌机械，加水均匀搅拌后应等10分钟左右，让其充分溶解再批刮。
⑤．基层墙面批刮腻子前一天应洒水湿润，批刮前再进行一次洒水湿润。
⑥．保温隔热腻子涂料施工后24小时内自然养护，严禁水冲、撞击和振动，24小时后腻子洒水养护不少于6天。养护期满墙体干燥后再滚涂施工墙漆。
⑦．其它施工要求及规范参见GB502207-94《屋面工程技术规范》、JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙保温系统》、GB50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》。
⑧．施工过程中必须严格按施工工艺要求和注意事项规范施工，保证产品质量和施工质量。
⑨．施工过程中，施工人员必须严格遵守劳动安全规章制度，规范施工。
三、外墙保温工程不宜采用粘贴饰面砖做饰面层
国标GB50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》第四章《墙体节能工程》和附录B《建筑节能分部分项工程和检验批的质量验收表》明文规定：外墙外保温工程不宜采用粘贴饰面砖做饰面层，其理由为：1、外墙外保温工程中的保温层强度一般较低，如果表面粘贴较重的饰面砖，使用年限较长后容易变形脱落；2、当一定要采用时，则规定必须有保证保温层与饰面砖安全性与耐久性的措施，增加了建筑造价成本，且不能绝对保证年限较长后饰面砖不变形脱落。
3、饰面砖能吸收太阳辐射热使墙体外表面温度增高，隔热效果差；4、饰面砖翻新维修较困难、费用成本高；5、饰面砖增加了建筑物自重，提高了建筑物本身结构基础造价成本。
四、外墙外保温隔热工程应从2007年10月1日始停止实施GB/T9755-2001标准生产的外墙涂料作为外保温施面涂料
1、新增了下列技术要求：①硬度≥HB；②耐冲击性/CM：50；③耐酸性：用5%的硫酸（化子纯）溶液浸泡48h，无起泡、掉粉、变色现象；④粘结强度/Mpa:≥0.6；⑤有害物质限量：符合HJ/T201-2005。
2、提高了下列技术要求：①耐水性：由96h提高到144h;②耐洗刷性/次：由优等品2000次提高到6000次；③耐人工老化性：由优等品600h提高到1500h;④耐沾污性%：由优等品≤15提高≤10；⑤涂层耐温变性：由5次循环提高到30次循环，涂膜不产生起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等现象。
在全面实施建筑节能外墙外保温隔热的过程中，如果再继续实施GB/T9755-2001
生产的外墙涂料，用于外保温施面涂料，不能满足2007年10月1日始实施的JG/T206-2007的标准规定的技术要求，从而使外墙外保温隔热工程达不到预期的效果。妨碍了建筑节能外墙外保温隔热工作的推广。
五、外墙外保温隔热工程应从2007年10月1日始停止实施JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》标准
国标GB/T20473-2006《建筑保温砂浆》，行标JG/T206-2007《外墙外保温用环保型硅丙乳液复层涂料》分别于2007年2月1日、2007年10月1日开始实施，作为今后外墙保温砂浆、饰面涂料的标准，其技术要求高于JG158-2004的技术要求，相比较而言，胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统有如下缺陷：1、防火阻燃性能差、高温易熔化（耐高温只能达到140℃）；2、墙体抗冲击性碰撞强度和承载强度差；3、这类涂料只能减慢而不能阻挡太阳热能的传递，白天太阳热能经过涂装此类涂料的屋顶和墙壁不断传入室内空间及结构中，而传入的热能速度照样很缓慢；4、饰面外墙涂料技术要求不能满足JG/T206-2007的技术要求，使用年限短，增加了翻新维修费用成本。
六、外墙保温隔热工程应用现状
自从国家推广建筑节能外墙保温隔热以来，到目前为止主要是采用阻隔型建筑保温隔热涂料——胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统，国家还没有贯彻执行GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》，建筑开发商一味追求低成本造价，外墙外保温施工单位一味追求高利润，绝大部分保温隔热施工工程是挂羊头卖狗肉偷工减料，根本达不到建筑保温隔热的技术要求，因此在目前已施工的外墙外保温涂料工程中，真正能达到保温隔热效果的不到5%，严重影响了国标GB/T20473-2006《建筑保温砂浆》和行标JG/T206-2007《外墙外保温用环保型硅丙乳液复层涂料》的贯彻执行和推广。
所以从2007年10月1日开始建筑节能保温隔热工程一定要严格贯彻执行GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》、GB/T20473-2006《建筑保温砂浆》、JG/T206-2007《外墙外保温用环保型硅丙乳液复层涂料》标准，所有工程都应在公平、公正的基础上实行工程公开招标，不能凭任何主管领导和建筑开发商的人情关系承揽工程，严格把关GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》，加强建筑节能保温隔热施工工程施工质量检查监督，不合格不达标的产品坚决拒绝流通和使用或使用后不合格不达标的产品一律敲掉重返施工，使广大消费者真正体验到建筑保温隔热的甜头。
对于目前全国各地贯彻实施建设部《民用建筑管理规定》和保温隔热涂料标准JG 158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》、GB/T20476-2006《建筑保温砂浆》、JG/T206-2007《外墙外保温用环保型硅丙乳液复层涂料》、GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》。根据目前贯彻实施过程中的实际情况和消费者的要求等，我个人认为只有一丝不苟认真抓好以下三个方面的工作，才能贯彻落实胡锦涛总书记等中央领导同志对建筑节能工作的重要指示，才能使全民都认识到：建筑节能工作绝对不仅仅是一个经济问题，它是一个重要的战略问题。1、对于建设部《民用建筑节能管理规定》应当从2007年10月1日起强制施行，依照本规定的第十六条、第十七条、第十八条、第十九条、第二十条的条款，对设计单位、建设单位、施工单位不按照建筑节能强制性标准和规范进行设计、建设、施工，一律按条款规定进行从重处罚，绝不讲任何情面。对于使用建筑节能不达标的单位或个人实行电价高出国家规定的电价5-10倍收取电费，并在用电紧张时实行限电拉闸。2、应当停止贯彻实施JG 158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》标准，禁止使用饰面砖和国标GB/T9755-2001生产的外墙漆作为外墙保温隔热饰面层材料，并将GB/T20476-2006《建筑保温砂浆》和JG/T206-2007《外墙外保温用环保型硅丙乳液复层涂料》标准合并为《建筑外墙氟硅纳米复合无机保温隔热反辐射复层墙体涂料外保温隔热系统》作为以后外墙外保温隔热体系的标准，并根据市场实际需要在JG/T206-2007《外墙外保温用环保型硅丙乳液复层涂料》的基础上增加疏水憎油性、抗粘贴广告纸、太阳辐射热反辐射性三个技术指标。只有这样，才能够真正实现建筑外墙既保温又隔热的目标，达到建筑节能的效果。3、建设主管部门应当规范建筑保温隔热包工包料施工价格，防范建筑开发商一味追求低建筑造价成本和施工单位一味追求高施工利润的恶性循环，保证建筑节能保温隔热工程施工质量。
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