建筑玻璃醇性隔熱涂料制備及熱工性能研究

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1、建筑玻璃醇性隔熱涂料制備及熱工性能研究第一章緒論1.1課題背景及研究意義在影響建筑能耗的門窗、墻體、屋頂、地面四大圍護(hù)構(gòu)件中，門窗的絕熱性能最差，是影響室內(nèi)熱環(huán)境舒適性和建筑能耗的重要因素之一。玻璃占窗戶面積的比例根據(jù)窗框材料的不同而有所不同，但隨著公共建筑中玻璃幕墻和住宅建筑中室內(nèi)大面積落地窗的廣泛使用，玻璃面積占窗戶的面積變得越來越大，玻璃的熱工性能在很大程度上影響著整個(gè)窗戶的熱工性能，并且對(duì)室內(nèi)人體舒適度有著很大的影響。普通單層玻璃的遮陽性能、保溫隔熱等熱工性能較差，使用過程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生較大的能量散失。根據(jù)單層玻璃窗熱工性能的相關(guān)測(cè)試，夏季在有太陽輻射的情況下，室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷因單層

2、玻璃而損失的能量可以到達(dá)20-30%，冬季在有室內(nèi)采暖的情況下，熱負(fù)荷大約會(huì)有30-50%通過單層玻璃窗戶散失。由此可見，建筑門窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，同時(shí)也是圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫隔熱過程當(dāng)中能量較容易散失的關(guān)鍵構(gòu)件，其中建筑玻璃的熱工性能將直接影響到建筑能耗，并對(duì)室內(nèi)人體舒適度產(chǎn)生很大的影響。目前建筑門窗及其玻璃在節(jié)能方面存在以下三個(gè)較為突出的問題：第一，外窗熱工性能欠佳，能耗損失較大。目前，我國單位面積住宅建筑的總能耗約為發(fā)達(dá)國家單位面積住宅建筑總能耗的3倍，單位面積住宅建筑外窗能耗為發(fā)達(dá)國家的1.5-2.2倍，而門窗的空氣滲透則約為3-6倍。第二，建筑門窗使用的節(jié)能指標(biāo)參數(shù)較低

3、（即傳熱系數(shù)較大）。我國建筑外窗的傳熱系數(shù)K值等熱工參數(shù)相對(duì)于一些發(fā)達(dá)國家制定的參數(shù)較低，如德國北方地區(qū)住宅外窗的傳熱系數(shù)是1.082K)，法國住宅外窗的傳熱系數(shù)為2.25-2.452K)，而我國在現(xiàn)行《JGJ134-2010夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)》中規(guī)定的外窗傳熱系數(shù)為2.3-4.72K）。第三，節(jié)能玻璃普及程度較低。節(jié)能玻璃作為門窗構(gòu)件在遮擋太陽輻射，阻隔能量散失等方面可以發(fā)揮很大的作用，但在我國建筑節(jié)能玻璃行業(yè)自助研發(fā)能力和掌握核心技術(shù)能力仍待進(jìn)一步提高的情況下，高品質(zhì)的中空鍍膜玻璃、貼膜玻璃等核心技術(shù)依然被國外所掌握，節(jié)能玻璃的價(jià)格相對(duì)較高，節(jié)能玻璃在我國中小城市的普及程

4、度依然相對(duì)較低。1.2.國內(nèi)外主要節(jié)能玻璃種類及研究綜述1.2.1常見節(jié)能玻璃種類目前，國內(nèi)外建筑工程中門窗及玻璃幕墻中經(jīng)常使用的節(jié)能玻璃主要有：鍍膜玻璃（低輻射玻璃）、貼膜玻璃（PET聚酯薄膜）和吸熱玻璃（著色玻璃）等三種。而這三種節(jié)能玻璃又以Lo-780nm波段的光線具有較高的透過率，使用這種玻璃后，室內(nèi)的采光效果會(huì)較好，特別適合在辦公室、教室、會(huì)客室以及落地窗等需要光照比較充足的地方使用，同時(shí)這種高透Lo波段的光線透過的少，可見光透過率多在50-75%之間，同時(shí)遮陽型Lol的試劑瓶中進(jìn)行穩(wěn)定性研究。實(shí)驗(yàn)選取了三個(gè)體系的分散劑，分別為小分子分散劑A體系，聚合物型陰離子分散劑B體系和

5、陽離子型分散劑C體系。根據(jù)ATO漿料沉降情況，以及溶劑與漿料的分層情況，對(duì)三個(gè)體系的分散劑進(jìn)行考察。使用小分子A體系的分散劑，ATO漿料出現(xiàn)上層較為透光清澈的溶劑，下層為ATO粉劑。小分子A體系分散劑下的漿料穩(wěn)定性最差，溶劑和ATO粉劑的分層現(xiàn)象嚴(yán)重（如圖2-1）。聚合物型陰離子分散劑B體系：溶劑與ATO漿料出現(xiàn)分層，上層為渾濁性溶液，下層為ATO漿料，該體系的漿料穩(wěn)定性較差，上下層出現(xiàn)分層現(xiàn)象，聚合物型陰離子分散劑B不適合ATO漿料的分散（如圖2-2）。第三章建筑玻璃醇性隔熱涂料合成及成膜方法研究...............433.1實(shí)驗(yàn)部分........453.1.1主要實(shí)驗(yàn)藥

6、品...........453.1.2主要實(shí)驗(yàn)器材...................45第四章涂膜隔熱玻璃熱工性能研究.........................684.1涂膜隔熱玻璃傳熱機(jī)理宏觀和微觀分析..........................694.1.1涂膜隔熱玻璃傳熱機(jī)理宏觀分析..............69第五章醇性涂膜隔熱玻璃節(jié)能改造及節(jié)能效果模擬計(jì)算......................945.1實(shí)驗(yàn)方案.........................945.1.1概況介紹......................94第五章醇性涂膜隔熱玻

7、璃節(jié)能改造及節(jié)能效果模擬計(jì)算既有建筑的節(jié)能改造是建筑節(jié)能工作的重要內(nèi)容，尋找適宜的節(jié)能改造技術(shù)和措施是建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。涂膜玻璃不僅對(duì)新建建筑有著良好的適宜性和節(jié)能效果，而且也適宜于既有建筑的節(jié)能改造。本章內(nèi)容將利用涂膜玻璃進(jìn)行既有建筑的節(jié)能改造，在此基礎(chǔ)之上利用Dest軟件建造對(duì)應(yīng)的數(shù)字模型，對(duì)涂膜玻璃的節(jié)能效果進(jìn)行計(jì)算，量化涂膜玻璃的節(jié)能效果及具體的節(jié)能數(shù)值。研究內(nèi)容分為三個(gè)部分：（1）對(duì)既有居住建筑的窗戶玻璃進(jìn)行以玻璃淋涂為形式的節(jié)能改