前言

随着新修订的《节约能源法》的贯彻实施，节约能源成为我国发展经济的一项长远战略方针。目前，我国建筑能耗占能源总消耗 的1/3左右，建筑单位面积采暖能耗是国际气候条件相近的发达国家的2~3倍。建筑节能新技术的研究开发和新产品的推广应用势在必行。我们通过多年的研究 开发，成功地将纳米透明隔热涂料应用于建筑玻璃上，有效阻隔太阳光通过透明玻璃的红外热辐射，让80%的可见光透过玻璃进入室内被物体所吸收，同时又能将 90%以上的室内物体所辐射的长波保留在室内，达到“冬暖夏凉”的节能效果，为建筑节能开辟了一条新途径。

1、纳米透明隔热涂料的应用机理

玻璃作为透明材料被广泛应用于建筑中，它不仅是良好的透明材料，也是一种良好的热导性材料。 为保证玻璃的采光透明和赋予玻璃相关的热学功能，在玻璃表面涂覆纳米透明隔热涂料形成均匀的透明涂膜，涂膜中的纳米导电粒子含有一定浓度的电子空穴，而引 起自由载流子的吸收，具体表现在太阳光谱中，波长在400~800nm的可见光区，涂膜透过率不受影响；波长在小于400nm的紫外线区，涂膜吸收率为 90%左右；波长在800~2500nm的近红外区域，由于太阳入射光总工程师，主要从事特种功能性涂料的研究开发工作。的频率高于涂膜中纳米导电粒子的 振动频率，引起了其离子的高反射，对分布于红外波段占43%左右的太阳能量起反射阻隔作用。由此可见，纳米透明隔热涂料对太阳光谱具有选择性，表现出吸收 紫外线，透过可见光，阻隔红外热辐射的综合性能。

2、纳米透明隔热涂料的应用性能

纳米透明隔热涂料结合了尖端的纳米粒子技术和微层涂覆技术，应用于建筑物的玻璃表面，在 不改变玻璃透光性的情况下，能有效屏蔽红外热辐射和吸收紫外线，且兼顾了整体性和美观性。只要在玻璃表面涂覆形成20μm左右厚的透明整体涂膜，玻璃涂覆 前后的室内温差就达6~8℃，尤其是在日照最烈、隔热需求最强的中午前后表现更为出色，很大程度地降低了空调制冷电能消耗，节能达35%左右，隔热效果显 著。为实现玻璃通体的透明性，产品选用了透明高分子树脂为成膜物，采用比头发丝还细数百倍的纳米导电超细粒子作功能材料，让纳米导电超细粒子均匀分布于透 明树脂涂漠中，最大限度保持玻璃门窗整体的优美外观，从室内朝外看涂覆后的玻璃呈现出淡淡的蓝色，晶莹剔透，即使在夜晚也能让人拥有清晰透明的视野。加之 其90%的紫外线阻隔率，不仅为住户提供了一个安全的“阳光保护伞”，更为玻璃景观设计带来了更多灵感和创造空间。同时，纳米透明隔热涂料在保证可见光透 过的同时，还能反射波长较长的室内暖气热辐射，有利于采暖效果和阻挡室内热能通过玻璃门窗传导外泄，减少冬季室内能量的损耗，以达到“冬暖夏凉”的节能效 果。

3、纳米透明隔热涂料的环境友好性

环境友好型产品是指在其寿命周期内通过采用先进的技术，能经济地满足用户功能和使用性能的要求，同时实现节省资源和能源，减少或消除环境污染，且对劳动者（生产者和使用者）具有良好保护的产品。

随 着人们环保意识的不断加强，人们选择使用环境友好型产品的愿望越来越强烈，目前在全球的生产和消费领域已形成了一股绿色浪潮。纳米透明隔热涂料为满足产品 功能的需求，采用高分子透明树脂分散体和纳米导电超细粒子为主要原材料，以水为分散介质，在生产和使用过程中物理性能稳定，基本没有化学反应发生，无毒无 害，没有“废渣”、“废液”、“废气”排放，生产过程清洁，原材料中不含对人体有害的成分，符合现代人对家居环保的要求，属环境友好型产品。

4、纳米透明隔热涂料的经济性

目前对既有建筑中的玻璃节能改造有2种途径。一是采用节能玻璃：比如利用由2片或3片玻璃 与空气层组合而成的中空玻璃，这种中空玻璃保温性能较好，但隔热效果欠佳；又如在玻璃表面镀上一层金属、非金属及其氧化物薄膜的镀膜玻璃，其对太阳热具有 一定的反射效果，但严重影响可见光的透过性并带来“光污染”，无法得到广泛应用；低辐射（Low-E）玻璃对可见光有较高的透射率，红外阻隔性也较好，但 每平方米300多元的价格难以在普通住宅普及应用。另一种是在玻璃上贴膜，目前质量较好的贴膜均来自进口，如3M公司推出的一种极景建筑隔热防爆膜，其每 平方米价格为200多元人民币，目前仅在高档汽车玻璃上使用，而国产贴膜的质量良莠不齐，颜色过深的贴膜影响玻璃的透光性，颜色适中的贴膜对玻璃的隔热贡 献不大。纳米透明隔热涂料作为一种新型高科技产品，良好的隔热性可以减小空调负荷，改善建筑室内的热稳定性和热舒适度，在创造价值的同时也美化了环境，具 有极佳的社会和环境效益。同时产品整体性强，使用寿命可达10年，无维护费用，每平方米的价格仅为十几元，具有经济、快捷、环保、优效等特点。

5、纳米透明隔热涂料的应用前景

有关专家称，在整个建筑的能量损失中，约70%耗在门窗上，所以说致力于节能玻璃的开发 与应用是现今建筑节能的重中之重。由于我国对建筑门窗的节能不够重视，导致目前400亿m2的建筑中，95%以上用的是不节能玻璃，而且在每年新增加的 20亿m2的建筑规划中，也没有设计使用节能玻璃。新颁布的《节约能源法》提出的建筑节能目标是，到2010年，全国新增建筑的1/3达到节能50%的目 标；到2020年，全国新增建筑全部达到节能65%的目标。按2010年的目标计算，今后3年将新增节能建筑面积约25亿m2，若要达到节能法所规定的要 求，建筑节能所需的节能玻璃面积约4亿m2，这还不包括既有建筑玻璃的节能改造。由此可见，纳米透明隔热涂料的推广应用，是继中空玻璃、Low-E玻璃为 代表的节能玻璃之后未来几年行业中最“耀眼”的亮点。

6、结语

随着科学技术和社会经济的快速发展，能源和环境成为全社会日益瞩目的两大问题，从而为节能和环保提出了更高要 求。建筑物的门窗玻璃、顶棚玻璃、汽车玻璃、船舶玻璃等透明载体除了要求有较高的可见光透过外，还需要对太阳热辐射能有效阻隔，以降低内部空间的温度。由 于普通玻璃对太阳光的透过不具有选择性，在充足可见光透过的同时，太阳光谱中的红外热也会随之传递。因此，利用纳米透明隔热涂料对不同频谱太阳光透过的选 择性，有效解决了一直困扰建筑玻璃既保证透明又隔热节能的技术难题。纳米透明隔热涂料在普通玻璃、有机玻璃等透明载体表面的开发应用，不但经济实用，而且节能环保。纳米透明隔热涂料可采用专业工具刷涂或淋涂施工，涂层薄，无接缝，施工简便。涂料与玻璃基材粘接力好，涂膜硬度高，无空鼓，韧性好，使用寿命 长，具有较高的节能经济效益，极具市场开发潜力。