保温材料的工作原理是什么？

2022/4/7 15:46:57

家中的保温层可以抵抗热流，降低供暖和制冷成本。适当的保温不仅可以降低供暖和制冷成本，还可以提高舒适度。

保温工作原理

为了理解保温层是如何工作的，它有助于理解热流，热流涉及三种基本机制——传导、对流和辐射。传导是热量在材料中流动的方式，比如当一把勺子放在一杯热咖啡中，通过把手将热量传导到你的手上。对流是热量在液体和气体中循环的方式，也是为什么你家里的空气会变得更轻、更暖、更冷、更密集。辐射热沿直线传播，加热路径中吸收能量的任何固体。

常见的保温材料通过减缓传导热流和对流热流来工作。辐射屏障和反射保温系统的工作原理是减少辐射热增益。为了有效，反射面必须与空气空间接触。

不管是什么机制，热量都会从较热的区域流向较冷的区域，直到不再存在温差。在你的家里，这意味着在冬天，热量直接从所有供暖的生活空间流向相邻的未供暖的阁楼、车库、地下室，尤其是户外。热流也可以通过内部天花板、墙壁和地板间接流动——只要存在温差。在降温季节，热量从室外流向室内。

为了保持舒适，冬季损失的热量必须由供暖系统替代，夏季获得的热量必须由冷却系统排出。适当的保温可以有效地抵抗热量的流动，从而减少热量的流动。

R值

保温材料对传导热流的电阻根据其热阻或R值进行测量或评定——R值越高，保温效率越高。R值取决于保温的类型、厚度和密度。大多数保温材料的R值也取决于温度、老化和水分积累。计算多层安装的R值时，将各个层的R值相加。

在家中安装更多保温材料会增加R值和对热流的阻力。一般来说，增加保温厚度会成比例地增加R值。然而，随着松散填料保温层的安装厚度增加，由于保温层在自身重量下受到压缩，产品的固定密度增加。由于这种压缩，松散填充保温R值不会随厚度成比例变化。要确定你的气候需要多少保温材料，您可能需要咨询当地的保温承包商。

保温材料对热流的有效性还取决于保温材料的安装方式和安装位置。例如，被压缩的保温层不能提供其全部额定R值。墙壁或天花板的总R值将与保温层本身的R值有所不同，因为热量更容易通过螺柱、托梁和其他建筑材料流动，这种现象称为热桥接。此外，填充建筑空腔的保温材料可以减少气流或泄漏，并节约能源。

与传统的保温材料不同，辐射屏障是一种高反射材料，可以重新释放辐射热，而不是吸收辐射热，从而减少冷负荷。因此，辐射屏障没有固有的R值。

虽然可以计算特定辐射屏障或反射保温装置的R值，但这些系统的有效性在于，它们能够通过反射生活空间的热量来减少热增益。

你需要的保温量或R值取决于你的气候、供暖和制冷系统的类型，以及你计划保温的房屋部分。要了解更多信息，请参阅“为现有住宅添加保温层从而提高能源效率”。此外，请记住，空气密封和湿度控制对家庭能源效率、健康和舒适性非常重要。