辐射的障碍
辐射的障碍安装在家中——最常见的是在阁楼——以减少夏季热量的获取和冬季热量的损失,这有助于降低取暖和制冷成本。屏障由一种高度反射的材料组成,它能反射辐射热而不是吸收它。然而,它们不像隔热材料那样减少热传导。
主题的总结
它们是如何工作的
热量通过传导、对流和辐射的结合从温暖地区传播到寒冷地区。流动的热传导从材料或组件内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,上升(自然对流),或流动的空气流从较温暖的表面吸收热量(强制对流)时发生。辐射热沿直线从任何表面传播,加热任何吸收入射能量的固体。辐射发生热传递,因为暖表面比冷却器表面发射更多的辐射。
当太阳加热屋顶时,使屋顶发热的主要是太阳的辐射能。大部分的热量通过传导通过屋顶材料传递到屋顶的顶楼一侧。然后,热屋顶材料将其获得的热能辐射到阁楼的冷却器表面,包括通风管道和阁楼地板。辐射屏障减少了从屋顶下侧到阁楼其他表面的辐射热传递。
辐射势垒的性能由三个因素决定:
- 发射率(或发射率)- 在相同温度和相同区域的辐射能量(热量)与黑色主体的表面与黑色主体的比率。它表示为0到1之间的数字。数量越高,发出的辐射越大。
- 反射率(或反射率)—一种测量材料反射辐射热的方法。它也表示为0到1之间的一个数字(有时,它是0到100%之间的一个百分比)。数值越高,反射率越高。
- 入射辐射照射到表面的角度——直角(垂直)通常效果最好。
所有的辐射屏障必须具有低发射率(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,反射率和发射率通常是如此相似,它对热性能的影响很小。(大多数产品的发射率为0.03-0.05,一般对应的反射率为95%-97%。)此外,辐射阻挡层材料两侧的温差越大,辐射阻挡层提供的好处就越大。
辐射屏障在炎热的气候中比在寒冷的气候中更有效,特别是当冷却风管位于阁楼时。一些研究表明,在温暖、阳光充足的气候下使用辐射屏障可以降低5%-10%的制冷成本。减少的热增益甚至可以让一个更小的空调系统。但在寒冷的气候条件下,安装高于最低推荐水平的绝缘材料通常比安装辐射屏障更划算。
辐射屏障的类型
辐射屏障有多种形式,包括反射箔、反射金属屋顶瓦、反射层压屋顶护套,甚至可以应用在上面的反射芯片松散隔热.反射材料,通常是铝,应用于许多基材的一面或两面。承印材料包括牛皮纸、塑料薄膜、硬纸板、定向刨花板等空气渗透屏障材料.有些产品是纤维增强的,以增加耐用性和易于搬运。
此外,辐射屏障——它不能提供大量的隔热材料——可以与许多类型的隔热材料结合使用。这些组合被称为反光绝缘系统.在这些组合中,辐射屏障也可以作为绝缘体表面材料.
安装
辐射屏障可以安装在屋顶护套和阁楼地板隔热层之间,在空腔墙,以及在门开口、热水器和管道周围。在新家安装辐射屏障更容易,但你也可以在现有的房子里安装它们。
安装人通常覆盖滚动箔辐射屏障薄膜面朝下屋顶椽之间,以减少灰尘在反射面上积累(双面辐射屏障可用)。如果风不太大,一般会在盖屋顶之前完成,但也可以在阁楼内部完成,把它钉在椽子的底部。
当安装箔式屏障时,重要的是允许材料在连接点之间“下垂”,使其与屋顶底部之间至少有1.0英寸(2.5厘米)的空气空间。这个空间主要有两个功能:它为底部和山脊通风系统创造了一个空气通道,以更有效地工作,它作为第二个反射器,因为有两个闪亮的面(一个朝上/一个朝下)。
一些建筑商还试图在安装到屋顶椽上之前,直接将辐射屏障安装到屋顶覆盖层上。然而,一个更有效的方法是简单地购买箔面胶合板或定向刨花板护套代替。也有金属屋顶瓦,有一个反射的底面。如果你需要屋顶瓦,这是一个实际的选择,但这种类型的辐射屏障的成本是相当高的其他类型。
安装在顶楼隔热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留住纤维绝缘中的水分。在绝缘的冷侧安装一个辐射屏障,在错误的位置起到蒸汽屏障的作用。在冬天,当带着室内空气的暖湿空气泄漏到阁楼时,它可能会在屏障的下面凝结。即使是穿孔的辐射屏障也能在寒冷的气候中留住水分,因为水会在小洞中冻结并密封它们。由于这些危险,强烈建议您不要直接在阁楼地板隔热层顶部使用辐射屏障。当然,在寒冷的气候中安装它们通常不划算。
辐射屏障的有效性取决于正确的安装。因此,最好有一个经过认证的安装程序。
如果您想自己安装辐射屏障,请向制造商获取说明和安全注意事项。仔细研究并遵循这些指示。你还应该检查当地的建筑和消防规范。
文章来源:美国能源部能效和可再生能源办公室(EERE)。有关最新资料,请浏览EERE网站.