徐杭， 冉茂宇

(1. 華僑大學(xué) 建筑學(xué)院， 福建 廈門 361021；2. 華僑大學(xué) 廈門市生態(tài)建筑營造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 福建 廈門 361021)

屋面是炎熱地區(qū)建筑隔熱的重要部位.研究表明，對于有屋面的房間，通過屋面得熱占房間總得熱的40%～60%[1-2]，是南墻得熱的2.78倍[3]，對屋面進(jìn)行隔熱處理可有效改善室內(nèi)熱環(huán)境[4].太陽輻射當(dāng)量溫度反映了圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面吸收太陽輻射熱使室外熱作用提高的程度，而屋面受太陽照射時(shí)間最久、強(qiáng)度最大，因此，降低屋面的太陽輻射熱吸收是屋面隔熱的有效途徑[5].

為了減少屋面的太陽輻射吸收量，國內(nèi)外研究人員相繼對屋面材料的太陽輻射吸收率進(jìn)行了實(shí)測和研究[6-10].Akbari等[11]在加利福尼亞州的1所住宅測試低吸收率涂料對屋面的節(jié)能作用，屋面吸收率從0.82降至0.27后，平均每天節(jié)省了2.2 kW·h的電能，預(yù)計(jì)空調(diào)季可節(jié)省264.0 kW·h的電能.Suehrcke[12]利用方程推導(dǎo)出在澳大利亞北部淺色屋面比深色屋面獲得的熱量低約30%.莊超群[13]在福建省廈門市某宿舍建筑屋頂分別涂黑色、白色和黃色涂料，測試發(fā)現(xiàn)在夏季典型日，白色和黃色熱反射屋頂?shù)姆块g空調(diào)節(jié)電率分別為28.2%和23.7%，且可減少房間尖峰負(fù)荷，延遲用電尖峰時(shí)段.Chen等[14]利用流體動力學(xué)(CFD)模擬，發(fā)現(xiàn)城市10 m以上高度的建筑采用高反射率的材料可有效緩解城市熱島效應(yīng).

建筑屋面覆蓋一層淺色熱反射涂料雖然能夠阻隔大部分的太陽輻射熱，但涂料的耐熱性較差，容易老化，且在雨水沖刷和灰塵蓄積條件下其反射率會減小[15].因此，各國學(xué)者又相繼研究了在屋面使用含水多孔質(zhì)被動蒸發(fā)降溫的效果.浦野良美等[16]首先測試白色發(fā)泡砂漿貼附透氣巖棉硅酸鈣對試驗(yàn)房壁體的蒸發(fā)降溫效果，表明日間室內(nèi)溫度相比無蒸發(fā)降溫隔熱結(jié)構(gòu)溫度可降低2～4 ℃，在空調(diào)能耗方面節(jié)能24%左右.Run等[17]在美國實(shí)測多孔織物貼附泡沫浸飄于屋頂水池對屋面的蒸發(fā)降溫效果.Nahar等[18]在印度干旱地區(qū)測試麻袋浸水蒸發(fā)對屋面的降溫效果，研究表明建筑外表多孔織物浸潤蒸發(fā)具有最好的降溫功效.2009年，Wanphen等[19]在日本對比實(shí)測卵石、硅砂、火山灰和硅質(zhì)頁巖對屋面蒸發(fā)降溫的影響，發(fā)現(xiàn)大顆硅質(zhì)頁巖含水蒸發(fā)對屋面降溫效果較好，相比混凝土砂漿屋面，可使外表溫度降低8.63 ℃.孟慶林[20]測試砂層含水蒸發(fā)對屋面的降溫功效.文獻(xiàn)[21-30]對加氣混凝土、多孔飾面磚等的含水蒸發(fā)進(jìn)行深入研究，研究表明30 mm厚度砂層含水蒸發(fā)可降低屋面內(nèi)、外表面溫度，最大分別可降低5，25 ℃，有效降溫時(shí)間為3 d[20].加氣混凝土用于屋面被動蒸發(fā)推薦的厚度因氣候不同而各異，在高溫低濕條件下，100 mm厚度可減少屋面熱流最大達(dá)20 W·m-2；在中溫、中濕條件下，50 mm厚度適用性更強(qiáng)[21].多孔磚因孔隙結(jié)構(gòu)不同而吸水和保水特性各異，保水率為16.4%的多孔磚吸放濕能力較好，將其作為廣東省廣州市夏季典型氣象日的蒸發(fā)降溫較為合適[22].劉才豐等[31]對比實(shí)測30 mm厚砂層和加氣混凝土在重慶地區(qū)的含水蒸發(fā)對剛性屋面降溫的影響，與文獻(xiàn)[20]研究結(jié)論類似，砂層和加氣混凝土含水蒸發(fā)可降低內(nèi)表面溫度，最大分別降低4.6，4.1 ℃.由于聚氨酯泡沫具有極大的吸水保水性能[32]，王波等[33]利用模型箱對比測試了聚氨酯泡沫實(shí)鋪和架空含水蒸發(fā)對廈門市屋面的降溫影響，指出材料實(shí)鋪在屋面更能發(fā)揮其降溫效果，同時(shí)極大減少水分蒸發(fā)量.

國內(nèi)外學(xué)者在降低屋面太陽輻射吸收率和多孔材料用于建筑外表含水蒸發(fā)的降溫兩方面都進(jìn)行不少研究，結(jié)果表明，低吸收高反射率的屋面可以極大減小屋面綜合溫度，含水多孔材料蒸發(fā)對建筑降溫和節(jié)能作用相當(dāng)明顯，但目前的研究尚未綜合考慮材料含水蒸發(fā)和對太陽輻射吸收的共同作用的影響.泡沫玻璃是一種新型無機(jī)多孔材料，依孔隙結(jié)構(gòu)不同可以分為閉孔和開孔兩類，具有質(zhì)量輕、孔隙率大、耐酸抗堿、耐氣候性強(qiáng)、干燥后導(dǎo)熱系數(shù)小等諸多優(yōu)點(diǎn)，從其性能上看是比較適合用于建筑外表被動蒸發(fā)降溫的材料；另外，泡沫玻璃還可根據(jù)使用要求進(jìn)行顏色選擇，這為綜合考察材料的太陽輻射吸收率和含水被動式蒸發(fā)共同降溫提供了條件.本文通過測試不同顏色泡沫玻璃的太陽輻射吸收率、不同孔隙結(jié)構(gòu)泡沫玻璃的飽和含水量，明確泡沫玻璃用于屋面被動蒸發(fā)降溫的機(jī)制和優(yōu)劣.

1 材料太陽輻射吸收率的測試與計(jì)算

1.1 材料太陽輻射吸收率的測試

選取的5種多孔材料試樣，如圖1所示.圖1中：從左至右依次為紅色飾面磁磚、灰色加氣混凝土、閉孔黑色、通孔深灰和閉孔白色泡沫玻璃.紅色飾面磁磚是建筑中常用的一種建筑外飾面材料；灰色加氣混凝土主要用于墻體保溫隔熱，是現(xiàn)有蒸發(fā)降溫研究中關(guān)注較多的材料.5種多孔材料在干燥狀態(tài)下的試樣尺寸(長×寬×高)及其干物性參數(shù)，如表1所示.表1中：ρ0為干密度；η為孔隙率；fc為抗壓強(qiáng)度；λ為導(dǎo)熱系數(shù)；c為比熱.尺寸、干密度由自測得到，孔隙率、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱來自廠家檢測報(bào)告.

圖1 5種多孔材料試樣

表1 多孔材料試樣尺寸及其干物性參數(shù)

為了獲得不同材料對太陽輻射的吸收率，將5種多孔材料切成50 mm×50 mm×20 mm的方形塊，采用分度值為1 nm和測試范圍為280～2 500 nm的LAMBDA1050型紫外-可見光-近紅外分光光度計(jì)測定各種材料在短波段的吸收率，測試結(jié)果如圖2所示.圖2中：ρ為吸收率；q為太陽的單色輻射強(qiáng)度.由圖2可知：在5種材料中，黑色泡沫玻璃在整個短波范圍內(nèi)吸收率都較大，白色泡沫玻璃的吸收率在多數(shù)波段上最小，其他3種材料的吸收率介于白色和黑色泡沫玻璃之間；紅色飾面磁磚和深灰色泡沫玻璃的吸收率隨波長的增加呈不規(guī)則逐漸減小，而白色泡沫玻璃和灰色加氣混凝土的吸收率在紫外波段迅速降低后變化較為平緩，且稍有上升；白色泡沫玻璃、灰色加氣混凝土和深灰色泡沫玻璃的吸收率在波長2 000 nm附近出現(xiàn)了一個頂峰值.

圖2 太陽輻射能量分布及各材料光譜吸收率

1.2 材料太陽輻射吸收率的計(jì)算

由于所測材料的吸收率隨波長的變化而變化，反映不出材料對太陽輻射整體能量的吸收情況，且太陽的單色輻射能力隨波長變化也不同(圖2).因此，有必要計(jì)算材料對太陽輻射的吸收率.太陽輻射在280～25 00 nm范圍內(nèi)的能量占比為96%以上[34]，根據(jù)該波長范圍內(nèi)的能量分布，不同波段范圍的太陽輻射吸收率為

(1)

式(1)中:ρ(a，b)為a～b波段的太陽輻射吸收率，%；λ為波長，nm；q(λ)為波長為λ時(shí)的太陽單色輻射強(qiáng)度，J·(cm2·s·μm)-1.

由式(1)可得不同波段下多孔材料的太陽輻射吸收率，如表2所示.

由表2可知：在380～780 nm可見光區(qū)域，5種多孔材料的吸收率大小排序?yàn)棣?白色泡沫玻璃)<ρ(灰色加氣混凝土)<ρ(紅色飾面磁磚)≈ρ(深灰色泡沫玻璃)<ρ(黑色泡沫玻璃)，紅色飾面磁磚的顏色雖然偏暗，但由于表面相對平滑，因此其吸收率與深灰色泡沫玻璃相近；在780～2 500 nm近紅外區(qū)域，吸收率大小排序?yàn)棣?白色泡沫玻璃)<ρ(灰色加氣混凝土)<ρ(深灰色泡沫玻璃)<ρ(紅色飾面磁磚)<ρ(黑色泡沫玻璃)；在280～2 500 nm全波段，材料對太陽輻射的吸收能力排序?yàn)棣?白色泡沫玻璃)<ρ(灰色加氣混凝土)<ρ(深灰色泡沫玻璃)≈ρ(紅色飾面瓷磚)<ρ(黑色泡沫玻璃).

表2 不同波段下多孔材料的太陽輻射吸收率

2 材料干基保水量及體積保水量測算

多孔材料含水蒸發(fā)降溫的效果與其蓄水能力有關(guān)，蓄水能力大的材料蒸發(fā)降溫的時(shí)間會延長；反之，則會很快變干.因此，有必要對5種材料的保水能力進(jìn)行測試.

先將各材料塊置于烘干箱中，在(110±5) ℃下烘干，連續(xù)間隔1 h、稱重3次，將不變的質(zhì)量作為材料干質(zhì)量；然后，在室溫25 ℃下，用自來水持續(xù)浸泡48 h，水深超過材料上表面50 cm，浸泡后取出材料，在室內(nèi)水平靜置10 min，表面水分充分蒸發(fā)后稱飽和濕質(zhì)量；重復(fù)上述步驟，測試3次，分別取干質(zhì)量和飽和濕質(zhì)量平均值進(jìn)行保水量計(jì)算.用飽和濕質(zhì)量減去干質(zhì)量可得材料的飽和含水量，用飽和含水量除以干質(zhì)量可得單位干質(zhì)量的保水量，用飽和含水量除以材料體積可得單位體積的保水量.

各材料的干基保水量(δ)及體積保水量(ρv)測試結(jié)果，如表3所示.表3中：md為干質(zhì)量；mw為濕質(zhì)量.由表3可知：干基保水量大小依次為δ(深灰色泡沫玻璃)>δ(黑色泡沫玻璃)>δ(灰色加氣混凝土)>δ(白色泡沫玻璃)>δ(紅色飾面磁磚)，深灰色泡沫玻璃干基保水量最大為1.544，分別是黑色泡沫玻璃的2倍，是灰加氣混凝土和白色泡沫玻璃的3倍，是飾面磁磚的23倍左右；但體積保水量大小依次為ρv(灰色加氣混凝土)>ρv(深灰色泡沫玻璃)>ρv(黑色泡沫玻璃)>ρv(紅色飾面磁磚)>ρv(白色泡沫玻璃)，其中，深灰泡沫玻璃略低于灰色加氣混凝土，兩者體積含水量基本相當(dāng)，遠(yuǎn)大于其他3種材料的體積保水量，對比3種泡沫玻璃的體積含水量，深灰泡沫玻璃的保水量最大，原因在于其為內(nèi)部含有大量連通孔的開孔泡沫玻璃.

表3 各材料干基保水量與體積保水量測試結(jié)果

3 屋面被動蒸發(fā)降溫效果實(shí)測模擬

3.1 模擬方法

首先，制作材料塊試件，材料塊試件用厚2 mm、長350 mm、寬200 mm木板作底板，用寬50 mm泡沫圍合成開口空腔，以保證材料塊側(cè)向絕熱.材料塊試件的布置，如圖3所示.圖3中：用整塊塑料薄膜壓貼到空腔內(nèi)表面，以保證材料塊底部和側(cè)壁絕濕.然后，制作泡沫絕熱塊并布置測溫?zé)犭娕?用泡沫切割機(jī)將大塊泡沫切割成小塊泡沫，并疊加，粘合成1 200 mm(長)×300 mm(寬)×400 mm(高)的泡沫絕熱塊，在其頂面放置材料塊試件的中心處布置T型熱電偶探頭.最后，將泡沫絕熱塊置于廈門市某建筑屋頂?shù)耐L(fēng)良好及日照不受遮擋處，將材料塊試件底部涂上導(dǎo)熱硅膠，平放在泡沫絕熱塊頂面上，再將飽和含水材料塊嵌入到空腔中，實(shí)驗(yàn)?zāi)M水平屋面被動蒸發(fā)降溫效果.

圖3 材料塊試件的布置

測試內(nèi)容主要包括室外氣候參數(shù)(水平太陽輻射強(qiáng)度、空氣溫度、相對濕度和風(fēng)速大小)、材料塊試件逐時(shí)水分蒸發(fā)量、底部界面溫度和上表面溫度.PH-1氣象站布置在測試現(xiàn)場附近，測溫范圍為-40～80 ℃，精度為±0.1 ℃；相對濕度范圍為0～100%，精度為±2%；風(fēng)速測試范圍為0～70 m·s-1，精度為±0.3 m·s-1；太陽輻射測試范圍為0～2 000 W·m-2，精度小于5 W·m-2.實(shí)測期間，每隔10 min記錄1次數(shù)據(jù).用范圍為0～10 kg和精度為0.001 kg ACS-JS型電子稱每隔1 h連續(xù)3次稱材料塊試件的逐時(shí)水分蒸發(fā)量，并取其平均值.用JTRG-Ⅱ型溫度巡檢儀和T型熱電偶每隔10 min記錄1次底部界面溫度，測溫范圍為-200～300 ℃，精度為0.001 ℃.材料試件上表面溫度采用OPTRISMS型紅外熱像儀每隔1 h測試1次，測溫范圍為-32～420 ℃，精度為±0.2 ℃.測試時(shí)間為2020-07-04至2020-07-06，天氣晴朗.

3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)M測試結(jié)果與分析

室外空氣溫度和相對濕度隨時(shí)間的變化，如圖4所示.圖4中：tout為室外空氣溫度；φ為相對濕度.室外水平輻射強(qiáng)度瞬時(shí)值及風(fēng)速隨時(shí)間的變化，如圖5所示.圖5中：I為水平太陽輻射強(qiáng)度；V為風(fēng)速大小.由圖4，5可知：室外平均氣溫為31.5 ℃，平均相對濕度為69.8%，平均風(fēng)速為1.30 m·s-1，白天水平太陽輻射強(qiáng)度平均值為526.50 W·m-2，這是廈門夏季典型氣候特征.

圖4 室外空氣溫度和相對濕度隨時(shí)間的變化

圖5 室外水平輻射強(qiáng)度及風(fēng)速隨著時(shí)間的變化

材料單位面積逐時(shí)蒸發(fā)量，如圖6所示.圖6中：Wh為逐時(shí)蒸發(fā)量.由圖6可知：各材料單位面積逐時(shí)水分蒸發(fā)量在首日最大，其后逐日遞減；材料在白天太陽輻射下蒸發(fā)量大，而在夜間蒸發(fā)量極低；與白天逐時(shí)太陽輻射強(qiáng)度對比(圖5)，白天太陽輻射強(qiáng)度大時(shí)，水平向材料水分蒸發(fā)量也大，說明太陽輻射強(qiáng)度是影響水分蒸發(fā)的主要因素；深灰色泡沫玻璃在第1小時(shí)的蒸發(fā)量最大，但從第2小時(shí)以后，灰色加氣混凝土的逐時(shí)蒸發(fā)量最大，可達(dá)0.918 kg·m-2.根據(jù)表3材料含水量測試結(jié)果，灰色加氣混凝土和深灰色泡沫玻璃初始體積保水量較大，單位時(shí)間水分蒸發(fā)量也大，說明用初始體積保水量指標(biāo)評判材料維持蒸發(fā)降溫時(shí)間較為合理.

圖6 材料單位面積逐時(shí)蒸發(fā)量

各材料單位面積日蒸發(fā)量，如圖7所示.圖7中：Wd為日蒸發(fā)量.由圖7可知：深灰色泡沫玻璃和灰色加氣混凝土因初始體積保水量大，日蒸發(fā)量也大，維持水分蒸發(fā)降溫的時(shí)間也較長；在3種泡沫玻璃中，深灰色泡沫玻璃持續(xù)蒸發(fā)降溫時(shí)間較長，而黑色和白色泡沫玻璃維持水分蒸發(fā)降溫時(shí)間較短，這是因?yàn)楹谏桶咨菽Ａw積含水量較少，白色泡沫玻璃比黑色泡沫玻璃維持水分蒸發(fā)降溫的時(shí)間稍長，這是因?yàn)榘咨菽Ａ栞椛湮章市?；紅色飾面磁磚的初始體積保水量雖然與白色泡沫玻璃相當(dāng)，但因其太陽輻射量吸收大，最易被曬干，實(shí)測期間的紅色飾面磁磚的保水時(shí)間約為10 h，灰色加氣混凝土和深灰色泡沫玻璃均大于60 h，黑色和白色泡沫玻璃均約為8 h，紅色飾面磚雖然初始體積保水量小，但由于表面水分快速蒸發(fā)后，密實(shí)的結(jié)構(gòu)阻止了內(nèi)部水分快速蒸發(fā)，水分緩慢持續(xù)地減少，反而比黑色和白色泡沫玻璃有更長的保水時(shí)間.

圖7 各材料單位面積日蒸發(fā)量

因此，多孔材料水分蒸發(fā)量不僅與其體積保水量有關(guān)，還與其表面太陽輻射吸收率有關(guān)，選用體積保水量大和淺色外表的多孔材料有利于促進(jìn)蒸發(fā)降溫效果和延長蒸發(fā)降溫時(shí)間.

水平向各材料貼附界面溫度(t0)隨時(shí)間的變化，如圖8所示.由圖8可知：各材料塊底面溫度在夜間穩(wěn)定下降且差別不大，都低于環(huán)境氣溫，而在白天波動劇烈，主要受到太陽輻射強(qiáng)度瞬時(shí)波動的影響.

圖8 水平向各材料貼附界面溫度隨時(shí)間的變化

對比同一材料在3個白天的測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)界面溫度隨測試天數(shù)的增加而增加，這種增加趨勢在前期表現(xiàn)較大而在后期表現(xiàn)較小，這主要是由于材料中含水量隨蒸發(fā)天數(shù)的增加而逐日減少，蒸發(fā)降溫能力逐漸下降.對比不同材料在3個白天的界面溫度大小，第1個蒸發(fā)日差別明顯，t0(黑色泡沫玻璃)>t0(紅色飾面磁磚)>t0(白色泡沫玻璃)>t0(深灰色泡沫玻璃)>t0(灰色加氣混凝土)，而在第2，3個蒸發(fā)日，這種差別有所變動，出現(xiàn)白色泡沫玻璃在第2個蒸發(fā)日低于灰色泡沫玻璃和在第3個蒸發(fā)日下午低于灰色加氣混凝土的現(xiàn)象，原因在于白泡沫玻璃在蒸發(fā)8 h后就近于干燥，其低導(dǎo)熱系數(shù)和太陽輻射吸收率起到的降溫作用高于深灰色泡沫玻璃和灰色加氣混凝土在相應(yīng)時(shí)段依靠蒸發(fā)起到的降溫作用.

在實(shí)測期間，由于正午接受太陽輻射強(qiáng)度最大，各材料塊試件底面溫度在中午達(dá)到高峰.在第1個蒸發(fā)日，底面溫度峰值依次為黑色泡沫玻璃61.8 ℃、紅色飾面磚57.7 ℃、白色泡沫玻璃50.3 ℃、深灰色泡沫玻璃46.1 ℃和灰色加氣混凝土43.0 ℃.在第2個蒸發(fā)日下午，白色泡沫玻璃試件底面溫度開始低于灰色加氣混凝土，最多低0.5 ℃，但在第3個蒸發(fā)日上午再次高于灰色加氣混凝土，而在第3個蒸發(fā)日下午又明顯低于灰色加氣混凝土.深灰色泡沫玻璃試件底面溫度在第1個蒸發(fā)日僅高于灰色加氣混凝土，比白色泡沫玻璃試件低，最多可降5.6 ℃，但在第2個蒸發(fā)日的7:30又開始高于白色泡沫玻璃，最大達(dá)6.4 ℃.此時(shí)，深灰色泡沫玻璃吸收太陽輻射升溫作用逐漸增強(qiáng)，這說明干燥的白色泡沫玻璃隔熱降溫效果甚至優(yōu)于深灰色泡沫玻璃含濕蒸發(fā)的降溫效果.

從降溫持續(xù)時(shí)間看，黑色泡沫玻璃蒸發(fā)量小且吸收輻射量大，試件底面溫度持續(xù)高，降溫持續(xù)時(shí)間很短；白泡沫玻璃雖然持續(xù)蒸發(fā)降溫時(shí)間僅為8 h，但依靠輻射吸收率低和干燥時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)低的特性，到蒸發(fā)后期仍可保持與灰色加氣混凝土相當(dāng)?shù)妮^低溫度，降溫效果較好；深灰色泡沫玻璃因蒸發(fā)量大降溫效果好，但在太陽輻射強(qiáng)度類同的情況下，第2個蒸發(fā)日溫度比第1個蒸發(fā)日高，水分減少到一定程度后，降溫效果減弱，在第3個蒸發(fā)日溫度甚至高于灰色加氣混凝土和白色泡沫玻璃.因此，在材料近于干燥的情況下，材料的降溫效果取決于太陽輻射吸收率，即白色泡沫玻璃的隔熱降溫效果最好，而紅色飾面磁磚與黑色泡沫玻璃隔熱降溫效果最差.

用OPTRISMS型紅外熱像儀檢測，第2個蒸發(fā)日14:00的材料塊試件的表面溫度分布，如圖9所示.利用AnalyzIR軟件統(tǒng)計(jì)各時(shí)刻材料外表面中心溫度，材料塊試件外表面中心溫度(ts)隨時(shí)間變化，如圖10所示.

圖9 第2個蒸發(fā)日14:00的材料塊試件的表面溫度分布

圖10 材料塊試件外表面中心溫度隨時(shí)間的變化

由圖10可知：黑色泡沫玻璃因吸收太陽輻射量最多，在白天大部分時(shí)刻外表溫度最高，紅色飾面磁磚次之；灰色加氣混凝土在第1個蒸發(fā)日由于蒸發(fā)量大而降溫，表面溫度最低，在第2，3個蒸發(fā)日，其外表溫度比白色泡沫玻璃高；白色泡沫玻璃外表面平均溫度為39.4 ℃，比灰色加氣混凝土低了0.2 ℃，這是因?yàn)榛疑託饣炷梁恳蛘舭l(fā)逐漸減少，外表水分蒸發(fā)緩慢或接近干燥狀態(tài)后，對太陽輻射的吸收量大于白色泡沫玻璃；對于3種顏色的泡沫玻璃，在各朝向均表現(xiàn)出白色泡沫玻璃外表面溫度最低、黑色泡沫玻璃外表面溫度最高的規(guī)律，在水平向第1個蒸發(fā)日的13:00極差值可達(dá)到34.6 ℃，進(jìn)一步證明了材料外表低太陽輻射吸收率(即淺色或白色)對被動蒸發(fā)降溫效果有利.因此，在實(shí)際應(yīng)用中需注意顏色對多孔材料蒸發(fā)降溫效果的影響.

4 結(jié)論

通過實(shí)測不同顏色和孔隙結(jié)構(gòu)的泡沫玻璃、紅色飾面磁磚、灰色加氣混凝土的太陽輻射吸收率、體積保水量，對比分析材料塊試件水平放置時(shí)的逐時(shí)水分蒸發(fā)量、外表面溫度及底部界面溫度，得出了如下4個主要結(jié)論.

1) 3種顏色泡沫玻璃的太陽輻射吸收率分別為白色0.32、深灰色0.71、黑色0.94.

2) 測試獲得了閉孔和通孔泡沫玻璃的干基保水量和體積保水量，表明閉孔泡沫玻璃的干基保水量和體積保水量分別在0.515～0.779和117.08～135.20 kg·m-3；通孔泡沫玻璃的干基保水量和體積保水量分別為1.544和344.74 kg·m-3左右，通孔泡沫玻璃和灰色加氣混凝土的體積保水量相當(dāng)，是閉孔泡沫玻璃和紅色飾面磁磚的2.5～3.0倍.

3) 多孔材料的蒸發(fā)降溫效果和維持蒸發(fā)降溫的時(shí)間與材料體積保水量成正相關(guān)，材料體積保水量越大，蒸發(fā)降溫效果越好，維持蒸發(fā)降溫的時(shí)間越長，表明將體積保水量作為衡量多孔材料含水蒸發(fā)降溫的指標(biāo)之一是合適的.

4) 多孔材料的太陽輻射吸收率對被動蒸發(fā)降溫有較大影響，淺色或白色的材料對太陽輻射吸收較少，可降低水分蒸發(fā)量，維持更長的蒸發(fā)降溫時(shí)間.因此，選擇通孔白色泡沫玻璃不僅有較高的體積保水量和較長的蒸發(fā)降溫時(shí)間，而且干燥后具有較好的隔熱降溫性能，能充分發(fā)揮其被動蒸發(fā)和隔熱降溫優(yōu)勢.