辐射的障碍

由美国能源部EERE办公室撰写

辐射的障碍安装在家里——最常见的是在阁楼上——以减少夏季的热量增加和冬季的热量损失,这有助于降低加热和冷却成本。这些屏障由一种高度反射的材料构成,它反射而不是吸收辐射热。然而,它们不像保温材料那样降低热传导。

辐射的障碍

主题的总结

它们是如何工作的

热通过传导、对流和辐射的结合从一个温暖的地区传播到一个寒冷的地区。流动的热传导从材料或组件中较热的位置到较冷的位置。传热对流当液体或气体被表面加热,密度降低,并上升(自然对流),或流动的空气流从较热的表面吸收热量(强制对流)时发生。辐射热沿直线从任何表面传播,并加热吸收入射能量的任何固体。辐射发生的热传递,因为较热的表面发射比较冷的表面更多的辐射。

当太阳加热屋顶时,主要是太阳的辐射能使屋顶变热。大部分热量通过屋顶材料传导到屋顶的阁楼一侧。热屋顶材料然后辐射其获得的热能到较冷的阁楼表面,包括空气管道和阁楼地板。辐射屏障减少了从屋顶底部到阁楼其他表面的辐射传热。

辐射势垒的性能由三个因素决定:

  • 发射率(或发射率)- 该辐射能量(热),留下(由被发射)的表面到黑体的在相同的温度和相同的面积的比率。它表示为0和1之间的数的数字越大,更大的发射的辐射。
  • 反射率(或反射率)-一种测量材料反射多少辐射热的方法。它也可以表示为0到1之间的数字(有时,它也可以表示为0到100%之间的百分比)。数字越大,反射率越大。
  • 入射辐射照射表面的角度——直角(垂直)通常是最好的。

所有辐射阻挡层都必须具有低发射率(0.1或更低)和高反射率(0.9或更高)。从一个品牌的辐射屏障到另一个品牌的辐射屏障,反射率和辐射率通常是如此相似,以至于就热工性能而言几乎没有差别。(大多数产品的发射系数为0.03-0.05,一般对应95%-97%的反射率。)此外,辐射阻挡层材料两侧的温差越大,它所能提供的效益也就越大。

辐射屏障在炎热的气候条件下比在寒冷的气候条件下更有效,特别是当冷却风管位于阁楼时。一些研究表明,在温暖、阳光充足的气候下,辐射屏障可以降低5%-10%的冷却成本。减少的热增益甚至可能允许更小的空调系统。但在寒冷的气候条件下,通常安装比最低推荐水平更高的绝缘材料而不是辐射屏障更划算。

辐射屏障的种类

辐射屏障有各种各样的形式,包括反光箔、反光金属屋顶瓦、反光层压屋顶护套,甚至可以应用在上面的反光芯片松散隔热。反射材料,通常是铝,应用于一个或双方的基材的数量。基材包括牛皮纸、塑料薄膜、硬纸板、定向刨花板等空气渗透阻隔材料。有些产品是用纤维增强的,以增加耐用性和易于操作。

此外,辐射屏障-不提供大量的保温-可以与许多类型的保温材料结合。这些组合被称为反射的绝缘系统。在这些组合中,辐射屏障也可以作为绝缘材料表面材料

安装

辐射屏障可以安装在屋顶护套和阁楼地板的绝缘层之间,也可以安装在空腔壁上,还可以安装在门洞、热水器和管道周围。在新家安装防辐射屏障比较容易,但你也可以在现有的房子里安装。

安装者通常帘子轧制箔辐射屏蔽箔面朝下屋顶椽之间,以减少灰尘积聚在反射面(双面辐射屏障可用)。如果风不太大的话,这通常是在屋顶覆盖物开始之前完成的,但也可以在之后在阁楼内完成,方法是把它钉在椽子的底部。

在安装翼型隔板时,重要的是要让材料在连接点之间“下垂”,在它和屋顶底部之间至少留出1.0英寸(2.5厘米)的空隙。这个空间主要有两个功能:它为拱腹和屋脊通风系统创造了一个更有效的空气通道,它作为第二个反射面,因为它有两个面(一个面朝上,一个面朝下)。

一些建筑商还试图在安装到屋顶椽子之前将防辐射屏障直接安装到屋顶覆盖物上。然而,更有效的方法是直接购买箔面胶合板或定向刨花板护套。还有金属屋顶瓦有反光底面。如果你需要屋顶木瓦,这是一个实用的选择,但这种类型的辐射屏障的成本比其他类型要高得多。

安装在顶楼地板绝缘层顶部的辐射屏障更容易积聚灰尘。这种不受欢迎的安装方法也可能在寒冷的天气中在纤维绝缘中困住水分。在绝缘的冷侧安装一个辐射屏障,在错误的位置充当蒸汽屏障。冬天,当携带室内空气的温暖湿气进入阁楼时,它可能会在屏障的下方凝结。即使是一个穿孔的辐射屏障也可以在寒冷的气候条件下锁住水分,因为水可以冻结在小洞里并密封起来。由于这些危险,强烈建议你不要直接在阁楼的地板上安装防辐射屏障。当然,在寒冷的气候中安装它们通常是不划算的。

一个辐射阻挡的有效性取决于正确的安装。因此,最好有一个认证安装商做到这一点。

如果你想自己安装辐射屏障,从制造商那里获得指示和安全预防措施。仔细研究并遵循这些指示。你也应该检查当地的建筑和消防规范。


文章来源:美国能源部能源效率和可再生能源办公室(EERE)。有关最新信息,请访问EERE网站

最后一次修改是在2012年8月1日,周三