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
Ui：i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23.0﹝W/(㎡‧K)﹞
hi：內表面熱傳遞率7.0﹝W/(㎡‧K)﹞
kx：i部位內第x層材料之熱傳導係數﹝W/(m‧K)﹞
dx：i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
由Ui式中可知：
ho與hi為定數，kx與dx為變數
故Ui之大小取決於kx與dx
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：
kx與Ui成正比，當材料之熱傳導係數越小，Ui值則越小，反之則越大。
dx與Ui成反比，當材料之厚度越厚，Ui值則越小，反之則越大。
當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）
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保溫材料的含水量 |
保溫效果的下降程度 |
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0.4% |
-14% |
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1.0% |
-30% |
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2.0% |
-48% |
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3% |
-61% |
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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。
選擇理想的材料與正確的工法，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
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