保溫材料的工作原理是什么？

2022/4/7 15:46:57

家中的保溫層可以抵抗熱流，降低供暖和制冷成本。適當的保溫不僅可以降低供暖和制冷成本，還可以提高舒適度。

保溫工作原理

為了理解保溫層是如何工作的，它有助于理解熱流，熱流涉及三種基本機制——傳導、對流和輻射。傳導是熱量在材料中流動的方式，比如當一把勺子放在一杯熱咖啡中，通過把手將熱量傳導到你的手上。對流是熱量在液體和氣體中循環的方式，也是為什么你家里的空氣會變得更輕、更暖、更冷、更密集。輻射熱沿直線傳播，加熱路徑中吸收能量的任何固體。

常見的保溫材料通過減緩傳導熱流和對流熱流來工作。輻射屏障和反射保溫系統的工作原理是減少輻射熱增益。為了有效，反射面必須與空氣空間接觸。

不管是什么機制，熱量都會從較熱的區域流向較冷的區域，直到不再存在溫差。在你的家里，這意味著在冬天，熱量直接從所有供暖的生活空間流向相鄰的未供暖的閣樓、車庫、地下室，尤其是戶外。熱流也可以通過內部天花板、墻壁和地板間接流動——只要存在溫差。在降溫季節，熱量從室外流向室內。

為了保持舒適，冬季損失的熱量必須由供暖系統替代，夏季獲得的熱量必須由冷卻系統排出。適當的保溫可以有效地抵抗熱量的流動，從而減少熱量的流動。

R值

保溫材料對傳導熱流的電阻根據其熱阻或R值進行測量或評定——R值越高，保溫效率越高。R值取決于保溫的類型、厚度和密度。大多數保溫材料的R值也取決于溫度、老化和水分積累。計算多層安裝的R值時，將各個層的R值相加。

在家中安裝更多保溫材料會增加R值和對熱流的阻力。一般來說，增加保溫厚度會成比例地增加R值。然而，隨著松散填料保溫層的安裝厚度增加，由于保溫層在自身重量下受到壓縮，產品的固定密度增加。由于這種壓縮，松散填充保溫R值不會隨厚度成比例變化。要確定你的氣候需要多少保溫材料，您可能需要咨詢當地的保溫承包商。

保溫材料對熱流的有效性還取決于保溫材料的安裝方式和安裝位置。例如，被壓縮的保溫層不能提供其全部額定R值。墻壁或天花板的總R值將與保溫層本身的R值有所不同，因為熱量更容易通過螺柱、托梁和其他建筑材料流動，這種現象稱為熱橋接。此外，填充建筑空腔的保溫材料可以減少氣流或泄漏，并節約能源。

與傳統的保溫材料不同，輻射屏障是一種高反射材料，可以重新釋放輻射熱，而不是吸收輻射熱，從而減少冷負荷。因此，輻射屏障沒有固有的R值。

雖然可以計算特定輻射屏障或反射保溫裝置的R值，但這些系統的有效性在于，它們能夠通過反射生活空間的熱量來減少熱增益。

你需要的保溫量或R值取決于你的氣候、供暖和制冷系統的類型，以及你計劃保溫的房屋部分。要了解更多信息，請參閱“為現有住宅添加保溫層從而提高能源效率”。此外，請記住，空氣密封和濕度控制對家庭能源效率、健康和舒適性非常重要。