CN101768382B - 一种空调型建筑涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空调型建筑涂料。该建筑涂料按如下质量百分比配置而成，常温温致发射率大幅度可逆变化材料为20-30％；太阳光谱温致可逆吸收转换材料为30-40％；丙烯酸为20-30％；水为10-20％。常温温致发射率大幅度可逆变化材料是由(La0.8Sr0.2)1-xMnO3和掺加的稀土元素Pr、Eu、Er或Y组成，太阳光谱温致可逆吸收转换材料是“空调型”建筑涂料。采用该涂料可使冬冷夏热地区建筑物室内温度在不消耗矿物能源的情况下冬季同比升高5-10℃、夏季同比下降5-10℃。采用该涂料可使冬冷夏热地区建筑物室内温度在不消耗矿物能源的情况下冬季同比升高5-10℃、夏季同比下降5-10℃。

Description

一种空调型建筑涂料
技术领域
本发明涉及一种空调型建筑涂料。属于材料科学与工程科学技术领域。 
背景技术
房屋的冬暖夏凉是人类自古以来追求的梦想，遗憾的是现实中往往出现冬冷夏热，房屋建筑本身由于自身的限制很难达到冬暖夏凉的作用。近代以来，随着科技进步，建筑行业也步入高速发展阶段，各种新技术，新材料成功的运用到建筑上，很大程度的改善了建筑的功能，人类的居住环境也越来越舒适，但是营造建筑热舒适环境的最常用方式是人工供暖供冷，这种方式大量消耗了地球宝贵的矿物能源，且污染环境，加剧全球温室效应。据统计，美国建筑能耗已占全美总能耗的40％，在我国仅采暖能耗也已占到全国总能耗的30％左右，且随着空调的普遍使用建筑能耗增势迅猛，能源和环境保护形势更加逼人，建筑行业的节能降耗迫在眉睫。 
鉴于太阳能能量巨大，分布广，永久，清洁的优点，可充分利用其热量；另一方面，地球表面物体的温度远远高于深冷空间的温度，可进行辐射致冷。人们利用太阳能的热量和深冷空间的冷量来营造舒适的居住环境进行了大量的探索，如特朗伯墙，该墙在一年时间内，在室温控制在20℃的情况下提供了总需热量的70％.可调太阳墙，此墙在冬季可将室温提高7℃以上，在夏季可降室温5℃以上.TIM(Transparent Insulation Material)材料，该材料冬季利用墙面的黑色涂料吸收热量传到室内，夏季利用自动遮阳装置将太阳辐照几乎全部反射掉，装有TIM材料的住宅在断电后，住户能依赖太阳能安全而舒适地生活近两年，在辐射致冷方面，D.Michell和K.L.Biggs建立了以tedlar板为屋顶的房子，在环境温度为10℃，室内温度为5℃的时候，测得有效致冷功率为22W/m2。A.Adder等人建立了用辐射致冷材料作盖顶的房子，对室内外的温度作了对比和记录。J.A.Saobagh建立了白漆和铝板作盖顶的房子，测得致冷功率为50W/m2。上述方法在营造建筑热舒适环境中取得了较好的效果，但是实际推广中却受到价格和空间等的限制。 
建筑材料是建筑物的重要组成部分，其热效果会影响建筑物的热环境，构成建筑物的材料如地面、墙体和屋面使用的混凝土、砂浆、水泥、钢筋、砖、砌块、沥青等，其太阳吸收率和发射率与建筑物的热环境密切相关。此前的研究发现，材料日间暴晒效果主要受其太阳吸收率的影响，与发射率无关；材料夜间辐射致冷效果与发射率相关，与太阳吸收率无关。所以从调节建筑热舒适角度看，不同地区建筑对建筑材料热物性有不同的要求：寒冷地区要求材料高太阳吸收率，低发射率的性质；炎热地区要求材料具有低太阳吸收率，高发射率的性质；冬冷夏热地区，则要求材料在冬季具有高太阳吸收率，低发射率性质，到了夏季则转变为低太阳吸收率，高发射率性质。此前对常规建筑材料日间曝晒和夜间辐射致冷热效果进行了研究，从调节室内热环境看常规建材并不适合任何地区使用。由上可知，营造建筑热舒适环境需要一种在夏季能大量反射太阳辐射且能大量发射自身热量、到冬季应转换成能大量吸收太阳辐射且很少发射自身热量、且转换温度约为18℃(建筑热舒适温度)的建筑材料，即所谓空调型建筑材料。由于目前全球没有这种材料可资利用，故需要进行开发研究。考虑到材料对太阳能的吸收和自身的热发射均发生于材料表面，故需要研制空调型建筑涂料。 
发明内容
本发明的目的在于公开一种高性能空调型建筑涂料，采用该涂料可使冬冷夏热地区建筑物室内温度在不消耗矿物能源的情况下冬季同比升高5-10℃、夏季同比下降5-10℃。 
该空调型建筑涂料组成配比如下(质量百分比)： 
常温温致发射率大幅度可逆变化材料                          20-30％ 
太阳光谱温致可逆吸收转换材料                              30-40％ 
丙烯酸                                                    20-30％ 
水                                                        10-20％ 
以上材料总量满足100％。 
常温温致发射率大幅度可逆变化材料是由(La0.8Sr0.2)1-xMnO3和掺加的稀土元素组成，稀土元素的掺加量为(La0.8Sr0.2)1-xMnO3重量的0.001％-0.1％；所述x为0≤x≤0.30；所述稀土元素为市售的Pr、Eu、Er或Y。 
所述的太阳光谱温致可逆吸收转换材料是“空调型”建筑涂料(中国发明专利ZL 01 1 13077.6)。 
本发明具有如下优点： 
1.由于本发明的建筑涂料采用具有温致变化吸收率和发射率性能的常温温致发射率大幅度可逆变化材料和太阳光谱温致可逆吸收转换材料，所以可使冬冷夏热地区建筑物室内温度，在不消耗矿物能源的情况下冬季同比升高5-10℃、夏季同比下降5-10℃，大大节约建筑能耗。 
2.本发明材料来源广泛、加工制作简单、使用操作方便、对环境无毒无害，具有很大的实际应用价值和社会价值。 
具体实施方式
实施例1 
常温温致发射率大幅度可逆变化材料的制备 
先按照中国发明专利ZL200310108561.5配比称量市售的La2O3，SrCO3，Mn3O4粉末，制得(La0.8Sr0.2)1-xMnO3，然后量取上海跃龙化工厂生产的Pr稀土元素的重量为(La0.8Sr0.2)1-xMnO3重量的0.001％，(以上材料总量满足100.001％)。混和并充分研磨，压制成圆片，在1000℃空气中烧制15h，经粉碎后再次研磨、压制成圆片，在空气中于1200℃烧制20h后，随炉冷却到室温，可制得0≤x≤0.30的一系列由(La0.8Sr0.2)1-xMnO3中掺加Pr稀土元素组成的常温温致发射率大幅度可逆变化材料。 
太阳光谱温致可逆吸收转换材料是按照中国发明专利ZL 01 1 13077.6的内容制得的“空调型”建筑涂料。 
本发明的高性能空调型建筑涂料组成配比如下(质量百分比)： 
常温温致发射率大幅度可逆变化材料                                 30％ 
太阳光谱温致可逆吸收转换材料                                     30％ 
丙烯酸                                                           30％ 
水                                                               10％ 
以上材料总量满足100％。 
采用该配方空调型建筑涂料的房屋，在不消耗矿物能源的情况下，其室内温度冬季同比升高10℃、夏季同比下降5℃。 
实施例2 
常温温致发射率大幅度可逆变化材料的制备 
(La0.8Sr0.2)1-xMnO3的制备与实施例1相同，然后量取上海跃龙化工厂生产的Eu稀土元素的重量为(La0.8Sr0.2)1-xMnO3重量的0.01％，(以上材料总量满足100.01％)。再按照实施例1的方法将其研磨成粉后，压制成圆片，在1000℃空气中烧制15h，经粉碎后再次研磨、压制成圆片，在空气中于1200℃烧制20h后，随炉冷却到室温，制得0≤x≤0.30的一系列由(La0.8Sr0.2)1-xMnO3中掺加Eu稀土元素组成的常温温致发射率大幅度可逆变化材料。 
太阳光谱温致可逆吸收转换材料是按照中国发明专利ZL 01 1 13077.6的内容制得的“空调型”建筑涂料。 
本发明的高性能空调型建筑涂料组成配比如下(质量百分比)： 
常温温致发射率大幅度可逆变化材料                                 20％ 
太阳光谱温致可逆吸收转换材料采用                                 30％ 
丙烯酸                                                           30％ 
水                                                               20％ 
以上材料总量满足100％。 
采用该配方空调型建筑涂料的房屋，在不消耗矿物能源的情况下，其室内温度冬季同比升高5℃、夏季同比下降5℃。 
实施例3 
常温温致发射率大幅度可逆变化材料的制备 
除了量取上海跃龙化工厂生产的Er稀土元素的重量为(La0.8Sr0.2)1-xMnO3重量的0.1％，(以上材料总量满足100.1％)外。其余方法均与实施例1相同，制得0≤x≤0.30的一系列由(La0.8Sr0.2)1-xMnO3中掺加Er稀土元素组成的常温温致发射率大幅度可逆变化材料。 
太阳光谱温致可逆吸收转换材料的制备是按照中国发明专利ZL 01 1 13077.6的内容制得“空调型”建筑涂料。 
本发明的高性能空调型建筑涂料组成配比如下(质量百分比)： 
常温温致发射率大幅度可逆变化材料                                 30％ 
太阳光谱温致可逆吸收转换材利采用                              40％ 
丙烯酸                                                        20％ 
水                                                            10％ 
以上材料总量满足100％。 
采用该配方空调型建筑涂料的房屋，在不消耗矿物能源的情况下，其室内温度冬季同比升高10℃、夏季同比下降10℃。 

Claims (1)

1.一种空调型建筑涂料，其特征在于：按如下质量百分比配置而成，
常温温致发射率大幅度可逆变化材料         20-30％
太阳光谱温致可逆吸收转换材料             30-40％
丙烯酸                                   20-30％
水                                       10-20％
以上材料总量满足100％；
所述的常温温致发射率大幅度可逆变化材料是由(La0.8Sr0.2)1-xMnO3和掺加的稀土元素组成，稀土元素的掺加量为(La0.8Sr0.2)1-xMnO3重量的0.001％-0.1％；所述x为0≤x≤0.30；所述稀土元素为市售的Pr、Eu、Er或Y；
所述的太阳光谱温致可逆吸收转换材料是中国发明专利ZL01113077.6所述的“空调型”建筑涂料。
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