隔熱塗料應用於屋頂鋪面之熱特性探討


如何有效控制溫室效應並減緩都市熱島強度,已是人類永續生存與居住環境改善上的迫切課題。其中,利用涼鋪面技術以增加建築物屋頂、壁體或公共空間鋪面、道路、廣場等對於太陽輻射熱能的反照,已逐漸成為新興的研究領域,預期可為降低都市熱島效應與建築之節能減碳,發揮實質的助益。有鑑於此,本研究利用紅外線熱像儀、熱傳導係數分析儀、掃瞄式電子顯微鏡等主要設備,分別於實場、戶外與實驗室中,進行一系列鋪面材料與表面塗層隔熱漆材料之熱特性試驗,期能對於涼鋪面技術之熱特性、環保效能、技術應用以及節能減碳之評估等各方面有更為深入的瞭解。
初步研究結果顯示:(1)人造鋪面與表面塗層隔熱漆材料的表面溫度反應,與戶外大氣溫度之變化趨勢相一致,其熱特性深受太陽輻射熱能所左右;(2)本文提出「鋪面材料溫度環境負荷指標 」與「鋪面材料溫差強度改善指標 」兩大指標,可用以分析人造鋪面材料使用是否過度與不當的評估依據;(3)固態之表面塗層隔熱漆材料相較於流變態,有較低的熱傳導係數,此因水分子的存在,於蒸發潛熱的吸熱過程,將有助於熱傳導能力增加之故;(4)SEM影像圖發現,表面塗層隔熱漆材料中若存在微孔結構,將可藉由中空斷熱的效果以降低材料本身的熱傳導係數;(5)在相同的材料成分與相同的曝曬環境條件下,白色材料的表面溫度最低、灰色次之、綠色最高;其溫度差異可達1.132.23(綠色相對於白色)0.991.48(灰色相對於白色),顯示表面塗層隔熱漆材料的顏色將影響鋪面材料的表面溫度反應;(6)表面塗層隔熱漆材料塗抹於隔熱磚表面後,隨著時間的進行,其表面溫度將有愈來愈高的趨勢。顯示時間效應與表面潔淨程度對於表面塗層隔熱漆材料的表面溫度,確實存在不良的影響。

關鍵詞:都市熱島效應、表面塗層隔熱材料、涼鋪面、太陽輻射熱能。

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