隔熱塗料有效嗎？

建築圍護結構

任何分隔建築物的外部和內部結構都稱為建築圍護結構，包括地基、牆壁、保溫層、屋頂、窗戶和油漆。隔熱塗料是一種新技術，包含具有低導熱率 (λ) 和高隔熱值（R）的陶瓷和玻璃微球，可以替代常規的塗料並提高建築物隔熱效果，且不限於塗布在建築物的內牆或外牆，皆可增強隔熱效果。

而本文將討論隔熱塗料是否真的是一種有效的隔熱材，以及它是否可作為普通漆的最佳替代品。

建築保溫的重要性

建築圍護結構主要起到減少傳熱和噪聲污染的作用，同時它也具有隔熱作用，可以防止酷暑時的戶外高溫進入建築物，也可以防止嚴寒時的室內暖氣散出建築物。材料的隔熱性能有助於解決日常生活中的問題，比如保溫材延緩食物和飲料的溫度散失、保暖衣使穿著者覺得溫暖、隔熱塗料幫助調節室內溫度等。隔熱塗料雖然不能取代擁有厚牆、窗戶和保溫層的建築結構，但它可以幫助調節建築室內溫度的一種創新性材料。

R值(熱阻值)

R值（熱阻）表示隔熱強度。物體的熱阻可以用以下公式計算：

公式中L=厚度（米），k=導熱係數值[W/（m·K） ]，A=橫截面積（m²）。

牆的隔熱層與其厚度（L）成正比，與構成牆的材料綜合導熱係數值（k）和牆的橫截面積（a）成反比。因此，由具有低導熱率值材料製成的更小和更厚的壁是最隔熱的。在同樣的高度和材料條件下，立方體的隔熱性能比矩形棱柱更強。所以即使塗上隔熱塗料，由高導熱材料製成的薄大牆，也只能提供最低限度的隔熱能力。要建造節能建築，必須有適當厚度的隔熱層，而這種塗料可以通過降低k值和略微增加牆壁厚度L值，來增加整體R值。

當前研究

正如上述，隔熱塗料會增加建築物的 R 值，因此它是一項值得探索的技術。也正是因為它是一項相對較新的技術，所以引發來自各界的研究與討論，當然也有些人否認了它的有效性，但以下這兩項研究為隔熱塗料的有效性提供了有力的證據。

一、2015年的一項研究，調查了內牆塗有陶瓷微球塗料房間的隔熱性能。這項研究測試了含有陶瓷微球的塗料是否可以解決室內溫度分佈不均勻的問題。室內區域內熱量的平衡分佈對於居民的舒適度很重要，因為通常暖空氣上升到天花板，而較冷的空氣會流動到地面，這導致人們會升高公寓的溫度，以達到居住的舒適度，但如果房間內的熱量分佈平衡，就沒有必要這樣做。

此實驗使用了兩個具有相同尺寸和建築圍護結構的房間。一個房間的內牆塗有含有陶瓷微球的塗料，另一個房間的內牆貼上了乙烯基布壁紙。兩年來在夏季和冬季，對以下參數進行測試：室溫、濕度水平、HVAC（熱通風和空調）期間的能耗、熱像儀、皮膚表面溫度和參與者的主觀熱舒適度反饋。還測試了參與者衣服的隔熱保溫值以解釋偏差。結果表明，乙烯基布壁紙的房間在夏季/冬季溫度不理想。然而，內牆塗有含有陶瓷微球塗料的房間內，溫度波動較小，參與者也表示這個房間的溫度舒適性更高，而這可能是溫度變化較小的結果。

二、2014年另一項研究表明含有陶瓷微球的塗料提高了建築物的隔熱性能，這有助於降低供暖/製冷的能源成本。這項實驗是使用三個鐵盒完成的，三個鐵盒的內部分別塗有陶瓷微球的油漆、普通油漆和高反射油漆。熱阻值（R）分別為0.0100（K·m2/W）、0.008（K·m2/W）和0.0016（K·m2/W）。因此，塗有隔熱漆的盒子的R值最高，塗有普通漆的盒子的R值次之，塗有反光漆的盒子的R值最低。實驗發現，隔熱塗料的隔熱性能是普通塗料的12.4倍，與普通塗料相比，使用熱敏塗料的熱損失減少了16%。

結論

隔熱塗料是一項旨在進一步提高建築物隔熱性能的新技術。必須有一個用隔熱材料製成的堅固建築結構，才可以保護建築物在寒冷氣候條件下的熱量損失和溫暖氣候下的熱量增加。新品種的隔熱塗料有助於提高 R 值，可供消費者使用，同時也需要進行進一步的研究來更多地了解這種隔熱塗料的用途。

參考文獻：

Oda, T., Nakai, T., Toba, K., & Jianbo, H. (2015). Measurement of Amenity in Buildings Interiors Coated with Ceramic Insulating Paint. Procedia Manufacturing, 3, 1728–1733. doi: 10.1016/j.promfg.2015.07.488

Oda, T. (2014). Evaluation of the Energy-Saving Performance of Heat-Resistant Paint. Science Journal of Energy Engineering, 2(5), 53. doi: 10.11648/j.sjee.20140205.11