首頁

協會公告

加入會員

協會簡介

技術服務園地

創新、創業園地

創新論壇園地

庫存交易園地

課程分享園地

法律諮詢園地

投資致富園地

養生建康園地

陽法可逃、陰誅不免

留言板
中華民國工程技術管理協會
 →屋頂隔熱技術計算
創新工程理論與實務
規劃設計
電氣工程
 →太陽能
 →UPS
 →變壓器、配電盤
 →電線、電纜
 →照明
 →避雷系統
 →基礎技術資料
弱電工程
 →PLC
 →諧波濾波器
 →監視保全
 →檢測、監控、儀器
 →3D列印
給、排水工程
 →基礎技術資料
空調工程
消防工程
智慧建築、節能工程
 →專業廠商
 →技術資料
 →節能泵浦
 →屋頂隔熱技術計算
土建工程
其他特殊工程

屋頂隔熱技術計算概要

一、    隔熱材的效能優劣與否可藉由屋頂熱傳透率Ui之計算得知,其計算公式如下:





其中

Uii部位之熱傳透率﹝W/(㎡‧K)

ra:中空層之熱阻﹝㎡‧K/W

ho:外表面熱傳遞率23.0W/(㎡‧K)

hi:內表面熱傳遞率7.0W/(㎡‧K)

kxi部位內第x層材料之熱傳導係數﹝W/(mK)

dxi部位內第x層材料之厚度﹝m

註:當某部位無中空層時,上式中之ra可省略不計(即ra=0

熱傳透率Ui值越小表示隔熱(保溫)效果越佳

Ui式中可知:

hohi為定數,kxdx為變數

Ui之大小取決於kxdx

kx越小;dx越大,則Ui值越小

反之:kx越大;dx越小,則Ui值越大

也就是:

kxUi成正比,當材料之熱傳導係數越小,Ui值則越小,反之則越大。

dxUi成反比,當材料之厚度越厚,Ui值則越小,反之則越大。

Ui值設計於規範值內,理論上隔熱(保溫)效果應不錯。

二、   因環境改變而其性能亦隨之變動:

因建築物外殼(屋頂;外牆)隔熱系統完工後即外露於室外,且台灣屬「濕熱型」氣候,
故:

kx會隨著材料吸水率的遞增而變大【只有金屬與玻璃具備完全不吸水的特性】

• 即使在塑膠發泡類材料中,防水蒸氣滲透性最佳的PS板,使用於屋頂隔熱保溫工程,其吸濕率會高達21%,終將喪失隔熱保溫效果。

• 故現行之建築物屋頂隔熱材料中,如泡沫混凝土(吸水率極高)、保麗龍隔熱磚、PS隔熱磚、PS板等都將因具「吸濕性」而快速失效,且這些材料尚有耐候性差快速老化等問題。

• 厚度d=0.02m之五腳磚,其熱阻係數(1/k(m‧k/w))為1/1.5(m‧k/w),故熱阻r=d/k(㎡‧k/w)僅為0.013(㎡‧k/w),對於屋頂之隔熱效能,並沒有什麼幫助。

dx則可能因重壓及受酸雨等化學物質之腐蝕、高溫、老化、風化、紫外線破壞等因素而變薄甚至於完全腐蝕殆盡。

且當材料受壓力而變薄其密度會增加,再度使得kx變大。

保麗龍與PS板隔熱磚與PS板皆存有此問題。

• 最後:Ui將隨著kx變大及dx的變薄甚至消失而變大,進而使得隔熱系統完全失效,反而更造成建築物的「熱負荷」及「重載荷」。

無效的工程即使再低價都是『絕對的浪費』,其失敗後無可避免地需要一筆額外的費用將之恢復原貌外,再另行編列預算重新施工,如此不但勞民傷財又嚴重影響生活品質。 

三、   相對濕度對保溫材料導熱系數的影響



四、   保溫材料的含水量與保濕效果的相關性(根據美國空調協會的測試報告證明) 

保溫材料的含水量

保溫效果的下降程度

0.4%

-14%

1.0%

-30%

2.0%

-48%

3%

-61%

4%

-70%


五、   保溫材料的水蒸氣滲透率 















六、   如何選擇真正有效的建築物外殼保溫隔熱防水系統

建築物外殼保溫隔熱防水系統的充分條件

一、    具備容錯備援概念的多層數防水系統,可相互形成避免彼此可能產生問題的保險。

二、    每層結構間皆能完全緊密的結合,可有效的防止水在各層材料間垂直和水平方向的竄流。

三、    保溫隔熱層也必須與防水層緊密的結合,形成一個具有一定縱深高度的整合基體(FOAMGLAS®系統為6㎝高的玻璃基體)。

四、    必須具備阻絕水蒸氣的機制(只有金屬與玻璃才具備此功能),以防止其滲透防水層後,在臺灣多為冷房環境下相對低溫的建築物外殼上產生結露,而成為漏水或壁癌的隱憂。

五、    保溫材料必須完全不吸濕,因為水和水蒸氣是保溫隔熱材降低甚至喪失效能的關鍵因素,其中防水層將造成隔熱材加速吸水而失效,且當其快速吸濕飽和富含水時,又將使得防水層長期浸泡於水中而被水解、菌解等因素的破壞,終必導致漏水的問題。

六、    保溫材料必須是剛性耐高壓的材料,方不至於當其被壓密後,在密度變大;厚度變薄的雙重不利因素影響下,使得熱傳導係數因大幅度的增高而造成失效。

七、    尺寸穩定,膨脹係數接近鋼筋混凝土及鋼鐵,並具備彈性伸縮縫與緩衝層及抗張力機制之設計,方可確保與建築物長久的緊密結合,避免膨空氣脹。

八、    具耐候性佳、抗紫外線、耐酸鹼抗腐蝕、抗植物竄根與囓齒類動物等生物性破壞、防火、無機不老化等特性,方可確保材料本身之恆久有效使用的生命週期。

 

選擇理想的材料正確的工法,加上嚴謹的施工品質方能達成建築物外殼保溫隔熱防水之恆久綜效,並享有最佳的總體經濟效益。

 

追求完美,超越苛求!

中華民國工程技術管理協會

理監事會  103.09.09

 


首頁
協會公告
加入會員
協會簡介
技術服務園地
創新、創業園地
創新論壇園地
庫存交易園地
課程分享園地
法律諮詢園地
投資致富園地
養生建康園地
陽法可逃、陰誅不免
留言板