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GB/T 31389-2015 210 GB/T 31389-2015 3秒自动 建筑外墙及屋面用热反射材料技术条件及评价方法
   
基本信息
标准编号 GB/T 31389-2015 (GB/T31389-2015)
中文名称 建筑外墙及屋面用热反射材料技术条件及评价方法
英文名称 Technical Requirements and Evaluation Methods of Solar Reflective Materials for Exterior Walls and Roofs
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 Q10
国际标准分类 91.100.01
字数估计 19,181
发布日期 2015-02-04
实施日期 2015-11-01
引用标准 GB/T 1865; GB/T 3181-2008; GB/T 9780-2013; GB/T 11186.2; GB/T 11186.3; GB/T 16422.3-2014; JG/T 235; JG/T 402-2013
标准依据 国家标准公告2015年第3号
发布机构 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
范围 本标准规定了建筑外墙及屋面用热反射材料的术语和定义、分类、要求、试验及综合热反射性能评价方法。本标准适用于建筑物外墙及屋面用热反射材料热反射性能的评价。

GB/T 31389-2015 Technical requirements and evaluation methods of solar reflective materials for exterior walls and roofs ICS 91.100.01 Q10 中华人民共和国国家标准 建筑外墙及屋面用热反射材料 技术条件及评价方法 2015-02-04发布 2015-11-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布 目次 前言 Ⅰ 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 分类 2 5 要求 2 6 试验及综合热反射性能评价方法 3 附录A(规范性附录) 太阳光反射比和近红外反射比的测定---相对光谱法 7 附录B(规范性附录) 太阳光反射比和近红外反射比的测定---辐射积分法 10 附录C(规范性附录) 半球发射率的测定---辐射计法 11 附录D(规范性附录) 热反射性能指标权重系数的说明 12 前言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国墙体屋面及道路用建筑材料标准化技术委员会(SAC/TC285)归口。 本标准负责起草单位:中国建材检验认证集团股份有限公司、中国建材检验认证集团西安有限 公司。 本标准参加起草单位:深圳市嘉达高科产业发展有限公司、上海广毅涂料有限公司、阿克苏诺贝尔 太古漆油(上海)有限公司、广东华润涂料有限公司、廊坊立邦涂料有限公司、美京泰丰国际贸易(北京) 有限公司、北京讯通万捷信息技术有限公司、北京市建筑工程研究院有限责任公司、海南红杉科创实业 有限公司、浙江好途程新型建材有限公司、福建立恒涂料有限公司、深圳广田高科新材料有限公司、北京 市蓝宝新技术有限公司、河北晨阳工贸集团有限公司、北京东方雨虹防水技术股份有限公司、北京京能 恒基新材料有限公司、江苏丽高博能建筑节能有限公司、上海大通涂料化工有限公司、中国建材检验认 证集团北京天誉有限公司。 本标准主要起草人:杨文颐、乔亚玲、刘翼、张浩运、孙顺杰、关有俊、徐耀标、王桦、熊荣、王静、钟志明、 郭万平、王万金、王忠、徐意、陈亚寿、蔡颖、陈明君、花东栓、胡宏、郭岳峰、张伟、顾勤英、王强强。 建筑外墙及屋面用热反射材料 技术条件及评价方法 1 范围 本标准规定了建筑外墙及屋面用热反射材料的术语和定义、分类、要求、试验及综合热反射性能评 价方法。 本标准适用于建筑物外墙及屋面用热反射材料热反射性能的评价。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 1865 色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射暴露 滤过的氙弧辐射 GB/T 3181-2008 漆膜颜色标准 GB/T 9780-2013 建筑涂料涂层耐沾污性试验方法 GB/T 11186.2 漆膜颜色的测量方法 第二部分 颜色测量 GB/T 11186.3 漆膜颜色的测量方法 第三部分 色差计算 GB/T 16422.3-2014 塑料 实验室光源暴露试验方法 第3部分:荧光紫外灯 JG/T 235 建筑反射隔热涂料 JG/T 402-2013 热反射金属屋面板 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 应用于建筑外墙和屋面,具有较高太阳光反射比、近红外反射比和半球发射率的材料。 3.2 施涂于建筑物表面,具有较高太阳光反射比、近红外反射比和半球发射率的涂料。 3.3 表面涂覆热反射涂层用于建筑屋面的金属板材。 3.4 明度 lightness 表示物体表面颜色明亮程度的视知觉特性值,以绝对白色和绝对黑色为基准给予分度,以L*表 示。(颜色的三属性之一)。 [GB/T 3181-2008,定义3.14] 3.5 在300nm~2500nm可见光和近红外波段反射与同波段入射的太阳辐射通量的比值。 3.6 在780nm~2500nm近红外波段反射与同波段入射的太阳辐射通量的比值。 3.7 热辐射体在半球方向上的辐射出射度与处于相同温度的全辐射体(黑体)的辐射出射度的比值。 3.8 在规定的测试条件下,隔热试板与标准黑板背向热源一侧的表面温度的差值。 3.9 根据各项热反射性能的重要性进行加权评分,按照评分分值的高低进行分级来评价热反射材料的 热反射能力。 4 分类 4.1 按照使用部位分为外墙用热反射材料和屋面用热反射材料。 4.2 按照产品属性分为建筑热反射涂料和热反射金属屋面板。 4.3 按照材料表面颜色明度值的高低分为: a) 低明度热反射材料:L*≤40; b) 中明度热反射材料:40< L*< 80; c) 高明度热反射材料:L*≥80。 5 要求 5.1 技术要求 5.1.1 建筑热反射涂料 建筑热反射涂料热反射性能应符合表1的要求。 表1 建筑热反射涂料热反射性能要求 序号 项 目 指 标 L*≤40 40< L*< 80 L*≥80 1 太阳光反射比 ≥0.25 ≥0.40 ≥0.65 2 近红外反射比 ≥0.40 ≥L*/100 ≥0.80 3 半球发射率 ≥0.85 4 污染后太阳光反射比变化率a/% - ≤15 ≤20 人工气候 老化 色差ΔE ≤6.0 太阳光反射比变化率/% ≤5 a 该项仅限于三刺激值中的YD65≥31.26(L*≥62.7)的产品。 5.1.2 热反射金属屋面板 热反射金属屋面板热反射性能应符合表2的要求。 表2 热反射金属屋面板热反射性能要求 序号 项 目 指 标 L*≤40 40< L*< 80 L*≥80 1 太阳光反射比 ≥0.25 ≥0.40 ≥0.65 2 近红外反射比 ≥0.40 ≥L*/100 ≥0.80 3 隔热温差/℃ ≥7 ≥10 ≥15 4 人工气候老化后太阳光反射比变化率/% ≤20 5.2 评级要求 建筑外墙及屋面用热反射材料热反射性能级别应符合表3的要求。 表3 建筑外墙及屋面用热反射材料热反射性能评级要求 项目 指 标 外墙用热反射材料 屋面用热反射材料 热反射性能级别 不低于3级 不低于2级 6 试验及综合热反射性能评价方法 6.1 热反射性能试验方法 6.1.1 试验环境 试验前,试样应在温度为(23±2)℃,相对湿度为(50±10)%的标准环境下放置24h。除特殊规定 外,试验也应在该条件下进行。 6.1.2 建筑热反射涂料 6.1.2.1 取样和试件制备 按照JG/T 235的规定进行。 6.1.2.2 太阳光反射比和近红外反射比 L*值的测定按照GB/T 11186.2的规定进行;太阳光反射比和近红外反射比的测定按照附录A或 附录B的规定进行。仲裁检验时按照附录A的规定进行。 6.1.2.3 半球发射率 按照附录C的规定进行。 6.1.2.4 污染后太阳光反射比变化率 按照6.1.2.2的规定测试初始太阳光反射比,然后按照GB/T 9780-2013规定的A法进行污染处 理,再按照6.1.2.2的规定测试污染后太阳光反射比。对于需要紫外光照射的涂料,应对养护到期的试 板在污染处理前先进行4h紫外光照射(紫外光照射按GB/T 16422.3-2014标准的规定进行,暴露方 法A,循环序号1,光源采用UV-A340型灯管)。 结果按式(1)计算: c1= ρ0-ρ1 ρ0 ×100 (1) 式中: c1---污染后太阳光反射比变化率,%; ρ0---初始太阳光反射比; ρ1---污染后太阳光反射比。 6.1.2.5 人工气候老化 按照6.1.2.2的规定测试初始太阳光反射比,然后按照GB/T 1865的规定进行人工气候老化试验。 根据涂料的种类,按照相应的产品标准,人工气候老化时间应符合表4的要求。 表4 热反射涂料人工气候老化时间 单位为小时 涂料种类 人工气候老化时间 弹性建筑涂料 400 合成树脂乳液外墙涂料 600 金属屋面丙烯酸高弹防水涂料 720 溶剂型外墙涂料 1000 交联型氟树脂涂料 2500 建筑用水性氟涂料 5000 人工气候老化后色差ΔE 的计算按照GB/T 11186.3的规定进行。 人工气候老化后太阳光反射比的测试按照6.1.2.2的规定进行,人工加速老化后太阳光反射比变化 率结果按式(2)计算: c2= |ρ0-ρ2| ρ0 ×100 (2) 式中: c2---人工气候老化后太阳光反射比变化率,%; ρ0---初始太阳光反射比; ρ2---人工气候老化后太阳光反射比。 6.1.3 热反射金属屋面板 6.1.3.1 试板制备 按照JG/T 402-2013的规定进行。 6.1.3.2 太阳光反射比和近红外反射比 L*值的测定按照GB/T 11186.2的规定进行;太阳光反射比和近红外反射比的测定按照附录A或 附录B的规定进行。仲裁检验时按附录A的规定进行。 6.1.3.3 隔热温差 按照JG/T 402-2013附录B的规定进行。 6.1.3.4 人工气候老化后太阳光反射比变化率 按照JG/T 402-2013中6.6.3.4的规定进行。太阳光反射比变化率结果按式(2)计算。 6.2 综合热反射性能评价方法 6.2.1 评分 6.2.1.1 建筑热反射涂料 根据建筑热反射涂料各项热反射性能测试结果,按表5确定各项评分值R。 表5 建筑热反射涂料评分要求 热反射性能指标 太阳光反射比ρ (权重系数0.29) 近红外反射比ρNIR (权重系数0.29) 半球发射率ε (权重系数0.10) 污染后太阳光 反射比变化率a c1/% (权重系数0.21) 人工气候老化后太 阳光反射比变化率 c2/% (权重系数0.04) 人工气候老化 后色差ΔE (权重系数0.07) 评分 值R 0.25≤ρ< 0.50 0.40≤ρNIR< 0.55 - 16< c1≤20 - 4.5≤ΔE≤6.0 1 0.50≤ρ< 0.60 0.55≤ρNIR< 0.65 - 12< c1≤16 - 3.0≤ΔE≤4.5 2 0.60≤ρ< 0.70 0.65≤ρNIR< 0.75 0.85≤ε< 0.87 8< c1≤12 3< c2≤5 1.5< ΔE≤3.0 3 0.70≤ρ< 0.80 0.75≤ρNIR< 0.85 0.87≤ε< 0.90 4< c1≤8 1< c2≤3 1.0< ΔE≤1.5 4 ρ≥0.80 ρNIR≥0.85 ε≥0.90 c1≤4 c2≤1 ΔE≤1.0 5 权重系数的说明见附录D。 a 该项仅限于三刺激值中的YD65≥31.26(L*≥62.7)的浅色产品。 6.2.1.2 热反射金属屋面板 根据热反射金属屋面板各项热反射性能测试结果和JG/T 402-2013规定的耐候性等级,按表6 确定各项评分值R。 表6 热反射金属屋面板评分要求 热反射性能指标 太阳光反射比ρ0 (权重系数0.29) 近红外反射比ρNIR (权重系数0.29) 人工气候老化后 太阳光反射比 变化率c2/% (权重系数0.16) 隔热温差ΔT/℃ (权重系数0.10) 耐候性等级/h (权重系数0.16) 评分值 0.25≤ρ< 0.50 0.40≤ρNIR< 0.55 16< c2≤20 7≤ΔT≤10 4000 1 0.50≤ρ< 0.60 0.55≤ρNIR< 0.65 12< c2≤16 - - 2 0.60≤ρ< 0.70 0.65≤ρNIR< 0.75 8< c2≤12 10< ΔT≤15 5000 3 0.70≤ρ< 0.80 0.75≤ρNIR< 0.85 4< c2≤8 - - 4 ρ≥0.80 ρNIR≥0.85 c2≤4 ΔT≥15 6000 5 权重系数的说明见附录D。 6.2.2 计算 综合热反射性能总分R'按式(3)计算: R'= i=1 RiWi i=1 Wi (3) 式中: R'---总分数; Ri ---第i项的评分; Wi ---第i项的权重系数。 6.2.3 评级 按照热反射性能评分值对建筑用热反射材料的综合热反射性能进行分级,见表7。 表7 综合热反射性能评级表 评级 评分 1 4.2< R'≤5 2 3.4< R'≤4.2 3 2.5< R'≤3.4 4 R'≤2.5 附 录 A (规范性附录) 太阳光反射比和近红外反射比的测定---相对光谱法 A.1 原理 利用带积分球的紫外分光光度计、可见光分光光度计、近红外分光光度计或光谱仪精确测量材料不 同波长的反射比。根据太阳光在热射线波长范围内的相对能量分布,通过加权平均的方法计算材料在 一定波长范围内的太阳光反射比和近红外反射比。 A.2 试验装置 A.2.1 分光光度计或光谱仪 波长范围在300nm~2500nm或以上,最小波长间隔为5nm,波长精度不低于1.6nm,光度测量 准确度为±1%。 A.2.2 积分球 内径不小于60mm,内壁应为高反射材料。 A.2.3 标准白板 压制的硫酸钡或聚四氟乙烯板,用于基线校准。 A.3 试板制备 建筑热反射涂料按照6.1.2.1的规定进行,热反射金属屋面板按照6.1.3.1的规定进行。 A.4 试验过程 A.4.1 开机预热至稳定。 A.4.2 设置仪器参数,使用仪器配备的标准白板进行基线校准。 A.4.3 移开白板,将试板紧贴积分球放置于白板所在的位置,关闭仪器样品仓盖,然后进行测试。 A.5 计算 太阳光反射比按式(A.1)计算: ρ= 2500nm λ=300nm ρ0(λ)ρ(λ)SλΔλ 2500nm λ=300nm SλΔλ (A.1) 式中: ρ ---试板的太阳光反射比; ρ0(λ)---标准白板的光谱反射比; ρ(λ)---试板的光谱反射比; Sλ ---太阳辐射相对光谱分布(见表A.1); Δλ ---波长间隔,单位为纳米(nm)。 表A.1 太阳辐射的标准相对光谱分布 λ/nm SλΔλ λ/nm SλΔλ λ/nm SλΔλ 300 0.000000 520 0.015357 1000 0.036097 305 0.000057 530 0.015867 1050 0.034110 310 0.000236 540 0.015827 1100 0.018861 315 0.000554 550 0.015844 1150 0.013228 320 0.000916 560 0.015590 1200 0.022551 325 0.001309 570 0.015256 1250 0.023376 330 0.001914 580 0.014745 1300 0.017756 335 0.002018 590 0.014330 1350 0.003743 340 0.002189 600 0.014663 1400 0.000741 345 0.002260 610 0.015030 1450 0.003792 350 0.002445 620 0.014859 1500 0.009693 355 0.002555 630 0.014622 1550 0.013693 360 0.002683 640 0.014526 1600 0.012203 365 0.003020 650 0.014445 1650 0.010615 370 0.003359 660 0.014313 1700 0.007256 375 0.003509 670 0.014023 1750 0.007183 380 0.003600 680 0.012838 1800 0.002157 385 0.003529 690 0.011788 1850 0.000398 390 0.003551 700 0.012453 1900 0.000082 395 0.004294 710 0.012798 1950 0.001087 400 0.007812 720 0.010589 2000 0.003024 410 0.011638 730 0.011233 2050 0.003988 420 0.011877 740 0.012175 2100 0.004229 430 0.011347 750 0.012181 2150 0.004142 440 0.013246 760 0.009515 2200 0.003690 450 0.015343 770 0.010479 2250 0.003592 460 0.016166 780 0.011381 2300 0.003436 470 0.016178 790 0.011262 2350 0.003163 480 0.016402 800 0.028718 2400 0.002233 490 0.015794 850 0.048240 2450 0.001202 500 0.015801 900 0.040297 2500 0.000475 510 0.015973 950 0.021384 近红外反射比用式(A.2)计算: ρNIR= 2500nm λ=780nm ρ0(λ)ρ(λ)SλΔλ 2500nm λ=780nm SλΔλ (A.2) 式中: ρNIR ---试板的近红外反射比; ρ0(λ)---标准白板的光谱反射比; ρ(λ)---试板的光谱反射比; Sλ ---太阳辐射相对光谱分布(见表A.2); Δλ ---波长间隔,单位为纳米(nm)。 表A.2 近红外太阳辐射的标准相对光谱分布 λ/nm SλΔλ λ/nm SλΔλ λ/nm SλΔλ 780 0.05190 1360 0.00117 1940 0.00051 800 0.04962 1380 0.00054 1960 0.00097 820 0.03743 1400 0.00033 1980 0.00354 840 0.04404 1420 0.00138 2000 0.00197 860 0.04491 1440 0.00243 2020 0.00290 880 0.04282 1460 0.00454 2040 0.00427 900 0.03604 1480 0.00537 2060 0.00307 920 0.03115 1500 0.00884 2080 0.00334 940 0.01254 1520 0.01205 2100 0.00409 960 0.02129 1540 0.01258 2120 0.00396 980 0.02966 1560 0.01248 2140 0.00382 1000 0.03390 1580 0.01124 2160 0.00365 1020 0.03279 1600 0.01097 2180 0.00346 1040 0.03168 1620 0.01085 2200 0.00328 1060 0.03006 1640 0.01094 2220 0.00326 1080 0.02581 1660 0.01049 2240 0.00325 1100 0.01893 1680 0.01004 2260 0.00323 1120 0.00504 1700 0.00932 2280 0.00318 1140 0.00725 1720 0.00859 2300 0.00310 1160 0.01516 1740 0.00787 2320 0.00301 1180 0.02110 1760 0.00571 2340 0.00293 1200 0.01943 1780 0.00354 2360 0.00285 1220 0.02093 1800 0.00138 2380 0.00243 1240 0.02177 1820 0.00095 2400 0.00201 1260 0.02064 1840 0.00052 2420 0.00160 1280 0.01951 1860 0.00009 2440 0.00118 1300 0.01646 1880 0.00008 2460 0.00094 1320 0.01148 1900 0.00007 2480 0.00089 1340 0.00482 1920 0.00006 2500 0.00075 A.6 结果处理 取3次测量结果的算术平均值作为最终结果,精确至0.01。 附 录 B (规范性附录) 太阳光反射比和近红外反射比的测定---辐射积分法 B.1 原理 采用多个不同波段的探测器测量入射角为20°的辐射反射。通过探测器配备的滤光装置,获得与 太阳光光谱特定波段一致的电子感应,经读数模块处理后得出太阳光反射比和近红外反射比。 B.2 试验装置 B.2.1 便携式反射比测定仪 B.2.1.1 测量头 由钨卤素灯、过滤器和多个不同波段的探测器组成,钨卤素灯作为辐射源用于照射,过滤器用于调 整辐射反射使之与特定波段相适应,探测器用于感应不同波段的辐射反射。 B.2.1.2 读数模块 读数模块与测量头相连,用于处理测量头的信号、反射比数字输出信号,以及显示输入参数或校准 信息。读数模块数显分辨率为0.001。 B.2.2 校准装置 包括黑腔体和标准板,黑腔体用于仪器调零,标准板用于仪器校准。 B.3 试板制备 建筑热反射涂料按照6.1.2.1的规定进行,热反射金属屋面板按照6.1.3.1的规定进行。 B.4 试验过程 B.4.1 开启电源,预热至稳定。 B.4.2 用反射比为零的黑腔体调零,用已知反射比的标准板校准。每隔30min重复调零和校准。 B.4.3 将试板的涂层面紧贴测量头端口,避免光线泄漏。在测量头指示灯闪烁的整个周期内,保证测 量头不动。当显示值稳定时,即可读数。 B.5 结果处理 取3次测量结果的算术平均值作为最终结果,精确至0.01。 附 录 C (规范性附录) 半球发射率的测定---辐射计法 C.1 原理 加热探测器内的热电堆,使探测器和试板之间产生温差。该温差与试板的发射率呈线性关系,通过 比较高发射率标准板、低发射率标准板与试板表面温差的大小,得出试板的发射率。 C.2 试验装置 C.2.1 便携式辐射计 C.2.1.1 差热电堆式辐射能探测器 由可控加热器、高发射率探头元件和低发射率探头元件构成,可控加热器保证探测器温度高于试板 温度或标准板温度。发射率探头元件能够产生与温差成比例关系的输出电压。探测器重复性±0.01。 C.2.1.2 读数模块 读数模块与差热电堆式辐射能探测器相连,用于处理热电堆输出信号。读数模块数显分辨率为 0.01。 C.2.2 热沉 热沉平台用于放置试板和标准板,热沉应导热良好,从而保证试板和标准板温度稳定一致。 C.2.3 标准板 由低发射率抛光不锈钢标准板和高发射率黑色标准板组成。 C.3 试板制备 建筑热反射涂料按照6.1.2.1的规定进行,热反射金属屋面板按照6.1.3.1的规定进行。 C.4 试验过程 C.4.1 开启电源,仪器预热至稳定。 C.4.2 将高发射率标准板、低发射率标准板置于热沉上,探测器分别放在高发射率标准板、低发射率标 准板上约90s,通过微调使读数与标准板的标示值一致,此步骤再重复一遍。 C.4.3 将试板置于热沉上约90s,然后将探测器放在试板上直至读数稳定,即为测量结果。 C.5 结果处理 取3次测量结果的算术平均值作为最终结果,精确到0.01。 附 录 D (规范性附录) 热反射性能指标权重系数的说明 D.1 概述 程的说明。 D.2 原理 将综合热反射性能这一总评价目标分解为不同组成因素,根据各因素相互关联影响以及隶属关系 划分为准则层和指标层,形成一个三层次的分析结构模型,对准则层和指标层中各因素的相对重要性给 出判断,使用1~9标度法写成判断矩阵,通过计算判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量,计算出 准则层对于目标层、指标层对于准则层各因素的相对重要性权值,用准则层和指标层各因素的权值加权 综合,得出指标层因素对于综合热反射性能的相对重要性权值,即权重系数。 D.3 权重系数的确定过程 D.3.1 建筑热反射涂料 D.3.1.1 建立分析结构模型 综合热反射性能评价分析结构模型见图D.1。 图D.1 热反射涂料热反射性能分析结构模型 D.3.1.2 构造判断矩阵 准则层相对于目标层的判断矩阵为: A= 1 2 1/2 1 指标层相对于准则层的判断矩阵为: B1= 1 1 3 1 1 3 1/3 1/3 1 êê úú B2= 1 5 3 1/5 1 1/2 1/3 2 1 êê úú D.3.1.3 层次单排序及一致性检验 对于判断矩阵A,其特征向量W 及一致性计算结果为: W= 0.667 0.333 ú,λmax=2,CI=0,RI=1×10 -6,CR=0 对于判断矩阵B1,其特征向量W 及一致性计算结果为: W= 0.428 0.428 0.143 êê úú ,λmax=3,CI=0,RI=0.58,CR=0 对于判断矩阵B2,其特征向量W 及一致性计算结果为: W= 0.648 0.122 0.230 êê úú ,λmax=3.0037,CI=0,RI=0.58,CR=0.0032 以上判断矩阵一致性检验结......