隔熱通常是指使用適當?shù)母魺岵牧虾蛯ㄖ镞M行設(shè)計調(diào)整,以減緩熱量通過外殼的傳遞,從而減少熱量的損失。熱量的傳遞是由室內(nèi)外溫差引起的。熱量可以通過傳導(dǎo)、對流或輻射傳遞。傳輸速率與傳播介質(zhì)密切相關(guān)。比如熱量通過天花板、墻壁、地板、窗戶和門傳輸而損失或獲得。這種熱量減少和獲取通常是不受歡迎的。它不僅增加了暖通空調(diào)系統(tǒng)的負荷,導(dǎo)致更多的能源浪費,而且降低了建筑物內(nèi)人員的熱舒適度。建筑物的隔熱是實現(xiàn)居住者熱舒適的重要因素。保溫可減少不必要的熱量損失或增加,并可降低加熱和冷卻系統(tǒng)的能源需求。它不一定處理足夠通風(fēng)的問題,并且可能會或可能不會影響隔音水平。狹義上,保溫只能指用來減緩熱量散失的保溫材料,如:纖維素、玻璃棉、巖棉、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫、蛭石、珍珠巖、木纖維、擠塑板、植物纖維(大麻、亞麻、棉花、軟木等)、再生棉 牛仔布、植物秸稈、動物纖維(羊毛)、水泥和泥土或土壤,反射保溫(也稱為輻射屏障),但它也可能涉及一系列設(shè)計和技術(shù)來解決主要的傳熱模式傳導(dǎo)、輻射和對流材料。
上述列表中的大多數(shù)材料僅在材料的分子之間保留了大量的空氣或其他氣體。氣體比固體傳熱少得多。這些材料可以形成氣腔,可以用來隔熱,傳熱效率低。這種情況也發(fā)生在動物的皮毛和鳥類的羽毛上,動物的毛發(fā)可以利用小氣袋的低導(dǎo)熱性,從而達到減少熱量散失的目的。
反射保溫(輻射屏障)的有效性通常通過空氣空間面向熱源的表面的反射率(發(fā)射率)來評估。
體保溫的有效性通常通過其R值來評估,其中有兩種公制(SI)(單位為K?W -1 ?m 2)和慣用的(單位為°F·ft 2 · h/BTU),前者是后者的0.176倍,或者是熱導(dǎo)率或U值WK -1 ?m -2的倒數(shù)。例如,閣樓的保溫標準建議至少為 R-38 US 單位(相當于 R-6.7 或 SI 單位中的 U 值 0.15)。等效標準在技術(shù)上具有可比性,批準文件L通常要求屋頂區(qū)域的平均 U 值在 0.11 到 0.18 之間,具體取決于物業(yè)的年齡和屋頂結(jié)構(gòu)的類型。較新的建筑物必須滿足比根據(jù)以前版本的法規(guī)建造的更高的標準。重要的是要實現(xiàn)一個單一的 R 值或 U 值,不考慮每個建筑物的建筑質(zhì)量或當?shù)丨h(huán)境因素。施工質(zhì)量問題可能包括防潮層不足和防風(fēng)問題。此外,保溫材料本身的性能和密度也很關(guān)鍵。大多數(shù)國家/地區(qū)都有一些檢查或認證安裝程序的制度,以確保維持良好的標準。
保溫的歷史
保溫材料的歷史與其他材料相比并沒有那么長,但人類早就意識到保溫的重要性。在史前時期,人類開始了為抵御野生動物和惡劣天氣建造庇護所的活動,人類開始了對隔熱的探索。史前人類使用獸皮、毛皮和蘆葦、亞麻和稻草等植物材料建造住所,這些材料最初被用作服裝材料,因為他們的住所是臨時的,他們更傾向于使用他們用于服裝的材料,這些材料易于獲取和加工。動物毛皮和植物制品的材料在分子之間可以容納大量的空氣,形成空氣腔,減少熱交換。
后來,人類的長壽和農(nóng)業(yè)的發(fā)展決定了他們需要一個固定的居住地,土屋、石屋、窯洞開始出現(xiàn)。這些材料的高密度會導(dǎo)致熱傳遞的時滯效應(yīng),從而使內(nèi)部溫度變化緩慢。這種冬暖夏涼的效果,也因為土石等材料很容易得到,這種設(shè)計在某些提取的很多地方都很受歡迎。
有機材料是第一個可用于為人們建造避難所的材料,以保護自己免受惡劣天氣條件的影響并幫助他們保持溫暖。但動植物纖維等有機材料不能長期存在,因此這些天然材料不能滿足人們長期的保溫需求。于是,人們開始尋找更耐用的替代品。19世紀,人們不再滿足于使用天然材料進行保溫,他們加工有機材料,生產(chǎn)出第一塊保溫板。與此同時,越來越多的人造材料開始出現(xiàn),大量的人造保溫材料被開發(fā)出來,如巖棉板、玻璃纖維、泡沫玻璃、空心磚等。