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(dāng)?shù)谋夭粌H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(jī)制——傳導(dǎo)、對流和輻射。傳導(dǎo)是熱量在材料中流動(dòng)的方式，比如當(dāng)一把勺子放在一杯熱咖啡中，通過把手將熱量傳導(dǎo)到你的手上。對流是熱量在液體和氣體中循環(huán)的方式，也是為什么你家里的空氣會(huì)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(dǎo)熱流和對流熱流來工作。輻射屏障和反射保溫系統(tǒng)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(jī)制，熱量都會(huì)從較熱的區(qū)域流向較冷的區(qū)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(nèi)部天花板、墻壁和地板間接流動(dòng)——只要存在溫差。在降溫季節(jié)，熱量從室外流向室內(nèi)。
為了保持舒適，冬季損失的熱量必須由供暖系統(tǒng)替代，夏季獲得的熱量必須由冷卻系統(tǒng)排出。適當(dāng)?shù)谋乜梢杂行У氐挚篃崃康牧鲃?dòng)，從而減少熱量的流動(dòng)。
R值
保溫材料對傳導(dǎo)熱流的電阻根據(jù)其熱阻或R值進(jìn)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(shù)保溫材料的R值也取決于溫度、老化和水分積累。計(jì)算多層安裝的R值時(shí)，將各個(gè)層的R值相加。
在家中安裝更多保溫材料會(huì)增加R值和對熱流的阻力。一般來說，增加保溫厚度會(huì)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(chǎn)品的固定密度增加。由于這種壓縮，松散填充保溫R值不會(huì)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(dāng)?shù)氐谋爻邪獭?/p>
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?yàn)闊崃扛菀淄ㄟ^螺柱、托梁和其他建筑材料流動(dòng)，這種現(xiàn)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(jié)約能源。
與傳統(tǒng)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(fù)荷。因此，輻射屏障沒有固有的R值。
雖然可以計(jì)算特定輻射屏障或反射保溫裝置的R值，但這些系統(tǒng)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(tǒng)的類型，以及你計(jì)劃保溫的房屋部分。要了解更多信息，請參閱“為現(xiàn)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。