涂料知识(4)

式中:Q——房间的热量，W; tsa——室外综合温度，℃; ti——室内空气温度，℃;

K——外墙(西向)的传热系数，W/(m22K); A——外墙(西向)的面积，m2。 其中，tsa按式(2)计算:

式中:te——室外空气温度，℃; ρs——涂料的太阳反射比;

I——太阳辐射照度，W/m2(按GB50176-93附表3.3取值); αe——外表面换热系数，W/(m22K)(按 GB50176-93附表2.3取值19.0)。 房间散热量按式(3)计算：

式中:Q1——房间散热量，W; t1——建筑内部空气温度，℃;

K1——内墙(东向)的传热系数，W/(m22K); A1——内墙(东向)的面积，m2。

当室内温度稳定时，传热达到平衡，表示为式(4):

假定A=A1以便于分析，综合式(1)至式(4)可得:

涂料的太阳反射比增大时，室内温度的降低值

设定如下参数:te=33℃、t1=28℃、K=1.5W/(m22K)、K1=2.0W/(m22K)、I=348.4W/m2(广州10:00至16:00的西向平均值)，表1给出了外墙由普通涂料(ρs=0.5)变为隔热涂料后的降温情况。可以看出，ρs越大，降温效果越明显。进一步的计算表明，当隔热涂料的ρs为0.64时，室内温度与室外温度相等，继续增大隔热涂料的太阳反射比，可使得室内温度低于室外温度。

表1 外墙隔热涂料的降温情况

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从建筑节能的角度考虑，外墙通常需增加保温节能措施，或采用轻质墙体材料，对应于外墙K值减小。

K1保持2.0W/(m22K)，表2给出了不同外墙K值时的室内温度情况。可以看出，外墙的保温性能越好，ti越小。对于K=0的极端情况，ti=t1，意味着如果外墙不传热，无论使用什么涂料，都不会对室内温度有影响，室内温度稳定时与建筑内部温度相同。同时，Δti也随着K的降低而减小，说明了墙体的保温措施越好，隔热涂料的隔热效果越不明显，与唐鸣放等[9]给出的结论相一致。

表2 不同外墙对应的室内温度情况

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外墙K保持1.5W/(m22K)，变化内墙的传热系数，室内温度情况列于表3。当内墙有较好的保温性能时，进入室内的太阳辐射热无法有效散失而积累在室内，导致室温较高，表3中数据与此一致。

表3 不同内墙对应的室内温度情况

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对于真实环境中的房间，门窗等其他部位都有向外的传热发生，再加上空气流动、渗透等产生的换热，将其等效视为K1增大，由表3的变化趋势可知，真实环境中应用隔热涂料后的Δti会更小。 2.2节电效果

设定K和K1分别为1.5和1.25W/(m22K)，此时，当ρs为0.6、0.7、0.8和0.9时，Δti分别为1、2、3和4℃(与ρs=0.5时相比)。

使用空调将房间温度ti保持在26℃，注意到ti

设定A=A1=12m2，空调制冷量的减少率η列于表3。可以看出，对于制冷房间，使用在自然状态下可使室内温度降低2℃的外墙隔热涂料，空调制冷量可减少20.6%，也即意味着空调用电减少了20.6%。 3.1降温效果

太阳照射在玻璃表面与照射在墙体表面的传热行为不同。墙体为不透明物，太阳辐射对室内不直接产生作用，是先通过加热墙体外表面使其温度升高，然后再通过热传导作用于室内。而对于玻璃，太阳光会直接透射过玻璃而影响室内温度。

仍按图4所示的房间，考虑到建筑开窗多为南向，故太阳辐射为南向，外墙上开窗孔安装玻璃，其余情况相同。

模拟建筑传热模型（玻璃）

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房间得热量按式(6)计算:

式中:Qs——房间的热量，W; g——玻璃的太阳能总透射比; Ag——玻璃面积，m2。

Qs包含了太阳光直接透射进入室内的热量以及玻璃温度升高引起的二次传热。

由玻璃遮蔽系数(Se)的计算公式Se=g/0.889，可得式(7):

Qg按式(8)计算:

式中:Qg——房间通过玻璃的散热量，W; Kg——玻璃的传热系数，W/(m22K)。 Qw按式(9)计算:

式中:Qw——房间通过外墙的散热量，W。 当室内温度稳定时，传热达到平衡，表示为式(10)：

综合式(3)、式(7)至式(10)，可得：

玻璃的遮蔽系数减小时，室内温度的降低值

Δt1=0.8893ΔSe2I2Ag/[Kg2Ag+K2(A–Ag)+K12A]。

6mm厚透明玻璃的Se=0.93、Kg=5.7W/(m22K)，设定te=33℃、t1=28℃、K=1.5W/(m22K)、K1=2.0W/(m22K)、A=12m2、Ag=6m2、I=151.4W/m2(广州10:00至16:00的南向平均值)，玻璃隔热涂料对玻璃的传热系数几乎无影响，为简便起见忽略窗框对传热的影响以及不考虑西向外墙太阳辐射的影响，表4给出了涂刷玻璃隔热涂料后的降温情况。可以看出，Se越小，降温效果越明显。

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