建筑节能是我国节能工作的重点之一，而外墙外保温已成为建筑节能的主产品。对于热工设计时以保温为主的地区，如严寒地区和寒冷地区，外墙外保温不仅合理，而且适用，发展较快。而对于热工设计时一般只考虑隔热的夏热冬暖地区，或热工设计时以隔热为主的夏热冬冷地区，目前的一些外墙外保温存在进一步完善的空间。本文提出根据房屋围护结构太阳辐射热平衡方程，针对不同地区的气候特点，合理选择和使用各种隔热保温涂料，组成复合体系，既保温又隔热，达到室内热环境舒适和节能降耗的目的。
1 围护结构太阳辐射热平衡方程
太阳辐射能对建筑物的热环境和能耗有着十分重要的作用。根据波长的长短，太阳光可以分为紫外线、可见光和红外线。紫外线的波长小于400nm，约占太阳总能量的5%。可见光波长在400~760nm，约占太阳总能量的45%。而红外线的波长大于760nm，约占太阳总能量的50%。可见，太阳能主要集中于可见光区和红外区。
太阳辐射热通过向阳面，特别是东、西向窗户和外墙以及屋面进入室内，从而造成室内过热。因此这些部位也是建筑物夏季隔热的关键部位。房屋围护结构太阳辐射热平衡方程可以简化如下：
Q1=I0-Q2-Q3
式中：
Q1——外表面向室内传导的热量，W/m2；
I0——太阳辐照度，W/m2；
Q2——外表面反射的太阳辐射热量，W/m2；
Q3——外表面发射的热量，W/m2。
当然，严格地说，还有外表面吸收的大气辐射热量，外表面吸收的地面及物体辐射热量，以及室外空气和外表面对流传热量。
1.1外表面反射的太阳辐射热量
因为涂膜外表面是非透明的，所以太阳辐射热量一部分被外表面反射，一部分被吸收。其中外表面反射的太阳辐射热量可按下式计算：
Q2=αI0=（1-ρ）I0
式中：
α——外表面反射率，%；
ρ——外表面吸收率，%。
就颜色来说，红色将红光反射出去，蓝色将蓝光反射出去，白色反射热量最多，黑色吸收热量最多。这也就是为什么绝大多数热反射涂料是白色和浅色的原因。此外，还有反射红外线的材料，毕竟红外部分占了太阳50%的能量。这就是说，也可以通过选择吸收生产有色热反射隔热涂料。
可以看出：外表面涂膜的全反射率越高，外表面反射的太阳辐射热量就越多，而吸收的太阳辐射热量就越少。也就是说，向室内传导的热量就越少，夏天空调负荷就越低。
1.2外表面辐射热量
在外表面吸收的热量中，一部分被外表面辐射出去，一部分传至室内。外表面辐射热量的计算如下：
Q3=εwCb(T/100)4
式中：
εw——外表面发射率，%；
Cb——黑体发射常数，5.67W/（m2·K4）；
T——外表面绝对温度，K。
严格来说，换热要考虑角系数等因素。这里仅作定性分析。发射主要是长波辐射，即以红外的形式把热量发射出去。
对于某些光谱带，如8~13.5μm，存在大气窗，即大气中二氧化碳和水蒸气等对这些光谱带的光是不吸收的，它们会无阻碍地通过大气，而被发射至大气外层。这不仅有利于隔热，还对解决热岛效应有好处。
比如说，夏天涂膜外表面温度为47℃，则对应最大光谱辐射力的波长约为9.06μm，因此发射的红外线基本在8~13.5μm光谱带范围内。关键是提高在该波段的发射率。
外表面涂膜的发射率越高，向室内传导的热量也就越少，降温能耗就越低，即越节能。
责任编辑：xiaohan
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