隔熱材料效果好嗎

隔熱是指在熱量傳遞過程中，熱量從溫度較高空間向溫度較低空間傳遞時(shí)由于傳導(dǎo)介質(zhì)的變化導(dǎo)致的單位空間溫度變化變小從而阻滯熱傳導(dǎo)的物理過程。通常利用隔熱材料來實(shí)現(xiàn)，也有通過空氣動(dòng)力等動(dòng)態(tài)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)隔熱。

1、隔熱材料的基本要求

對(duì)絕熱材料的基本要求是：導(dǎo)熱系數(shù)不宜大于0.17W/(m·K)，表觀密度應(yīng)小于1000kg/m3，抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于0.3MPa。選用時(shí)，應(yīng)結(jié)合建筑物的用途，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，施工難易，材料來源和經(jīng)濟(jì)核算等綜合考慮。

2、隔熱材料的分類

絕熱材料的品種很多，按材質(zhì)分類，可分為無機(jī)絕熱材料、有機(jī)絕熱材料和金屬絕熱材料三大類。按形態(tài)分類，可分為纖維狀、微孔狀、氣泡狀和層狀等。

隔熱材料效果好不好需要從隔熱效果種類以及影響隔熱材料性能的因素來分析，下面來看一下吧。

影響隔熱性能的因素

1、材料類型

隔熱材料（絕熱材料）類型不同，導(dǎo)熱系數(shù)不同。隔熱材料的物質(zhì)構(gòu)成不同，其物理熱性能也就不同；隔熱機(jī)理存有區(qū)別，其導(dǎo)熱性能或?qū)嵯禂?shù)也就各有差異。

2、工作溫度

溫度對(duì)各類絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)均有直接影響，溫度提高，材料導(dǎo)熱系數(shù)上升。因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，材料固體分子的熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，同時(shí)材料孔隙中空氣的導(dǎo)熱和孔壁間的輻射作用也有所增加。但這種影響，在溫度為0-50℃范圍內(nèi)并不顯著，只有對(duì)處于高溫或負(fù)溫下的材料，才要考慮溫度的影響。

3、含濕比率

絕大多數(shù)的保溫絕熱材料都具有多孔結(jié)構(gòu)，容易吸濕。材料吸濕受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)增大。當(dāng)含濕率大于5%-10%時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)的增大在多孔材料中表現(xiàn)得最為明顯。非憎水型隔熱材料在應(yīng)用時(shí)必須注意防水避潮。

4、孔隙特征

在孔隙率相同的條件下，孔隙尺寸越大，導(dǎo)熱系數(shù)越大；互相連通型的孔隙比封閉型孔隙的導(dǎo)熱系數(shù)高，封閉孔隙率越高，則導(dǎo)熱系數(shù)越低。

5、容重大小

容重(或比重、密度)是材料氣孔率的直接反映，由于氣相的導(dǎo)熱系數(shù)通常均小于固相導(dǎo)熱系數(shù)，所以保溫隔熱材料往往都具有很高的氣孔率，也即具有較小的容重。一般情況下，增大氣孔率或減少容重都將導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)的下降。

但對(duì)于表觀密度很小的材料，特別是纖維狀材料，當(dāng)其表觀密度低于某一極限值時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)反而會(huì)增大，這是由于孔隙率增大時(shí)互相連通的孔隙大大增多，從而使對(duì)流作用得以加強(qiáng)。因此這類材料存在一個(gè)最佳表觀密度，即在這個(gè)表觀密度時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)最小。

6、材料粒度

常溫時(shí)，松散顆粒型材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨著材料粒度的減小而降低。粒度大時(shí)，顆粒之間的空隙尺寸增大，其間空氣的導(dǎo)熱系數(shù)必然增大。此外，粒度越小，其導(dǎo)熱系數(shù)受溫度變化的影響越小。

7、熱流方向

導(dǎo)熱系數(shù)與熱流方向的關(guān)系，僅僅存在于各向異性的材料中，即在各個(gè)方向上構(gòu)造不同的材料中。

纖維質(zhì)材料從排列狀態(tài)看，分為方向與熱流向垂直和纖維方向與熱流向平行兩種情況。傳熱方向和纖維方向垂直時(shí)的絕熱性能比傳熱方向和纖維方向平行時(shí)要好一些。一般情況下纖維保溫材料的纖維排列是后者或接近后者，同樣密度條件下，其導(dǎo)熱系數(shù)要比其它形態(tài)的多孔質(zhì)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)小得多。

對(duì)于各向異性的材料(如木材等)，當(dāng)熱流平行于纖維方向時(shí)，受到阻力較小；而垂直于纖維方向時(shí)，受到的阻力較大。以松木為例，當(dāng)熱流垂直于木紋時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.17w/(m·K)，平行于木紋時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.35W/(m·K)。

氣孔質(zhì)材料分為氣泡類固體材料和粒子相互輕微接觸類固體材料兩種。具有大量或無數(shù)多開口氣孔的隔熱材料，由于氣孔連通方向更接近于與傳熱方向平行，因而比具有大量封閉氣孔材料的絕熱性能要差一些。

8、填充氣體

隔熱材料中，大部分熱量是從孔隙中的氣體傳導(dǎo)的。因此，隔熱材料的熱導(dǎo)率在很大程度上決定于填充氣體的種類。低溫工程中如果填充氦氣或氫氣，可作為一級(jí)近似，認(rèn)為隔熱材料的熱導(dǎo)率與這些氣體的熱導(dǎo)率相當(dāng)，因?yàn)楹夂蜌錃獾臒釋?dǎo)率都比較大。

9、比熱容

熱導(dǎo)率=熱擴(kuò)散系數(shù)×比熱×密度。在熱擴(kuò)散系數(shù)和密度條件相同的情況下，比熱越大，導(dǎo)熱系數(shù)越高。

隔熱材料的比熱對(duì)于計(jì)算絕熱結(jié)構(gòu)在冷卻與加熱時(shí)所需要冷量(或熱量)有關(guān)。在低溫下，所有固體的比熱變化都很大。在常溫常壓下，空氣的質(zhì)量不超過隔熱材料的5%，但隨著溫度的下降，氣體所占的比重越來越大。因此，在計(jì)算常壓下工作的隔熱材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮這一因素。

對(duì)于常用隔熱材料而言，上述各項(xiàng)因素中以表觀密度和濕度的影響最大。因而在測(cè)定材料的導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)，必須同時(shí)測(cè)定材料的表觀密度。至于濕度，對(duì)于多數(shù)隔熱材料可取空氣相對(duì)濕度為80%一85%時(shí)材料的平衡濕度作為參考狀態(tài)，應(yīng)盡可能在這種濕度條件下測(cè)定材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

10、真空

熱傳導(dǎo)的方式有三種：對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射。其中對(duì)流方式導(dǎo)熱為最重要的。通過真空阻絕了對(duì)流導(dǎo)熱系數(shù)就大大的降低了，原理就像是熱水瓶一樣。而作為骨架的填充材料可能會(huì)通過傳導(dǎo)方式導(dǎo)熱，所以采用導(dǎo)熱系數(shù)低的玻璃纖維做骨架。外表加上鋁膜包裝袋對(duì)輻射進(jìn)行阻隔。所以這種材料是導(dǎo)熱系數(shù)最小的。