Cách nhiệt vật tư bảo ôn

Vật liệu Bảo Ôn Cách âm là gì? Trong tự nhiên, dòng nhiệt được truyền từ môi trường hay vật thể có nhiệt độ cao đến môi trường hay vật thể có nhiệt độ thấp. Có ba cơ chế truyền..

Cách âm là gì?

• Trong tự nhiên, dòng nhiệt được truyền từ môi trường hay vật thể có nhiệt độ cao đến môi trường hay vật thể có nhiệt độ thấp. Có ba cơ chế truyền nhiệt như sau: truyền nhiệt tiếp xúc (xảy ra trong môi trường chất rắn, chất lỏng, chất khí), truyền nhiệt đối lưu (xảy ra trong môi trường chất khí và chất lỏng), và truyền nhiệt bức xạ (không phụ thuộc vào môi trường truyền dẫn, ví dụ bức xạ điện từ gồm ánh sáng khả kiến và tia hồng ngoại từ mặt trời đi xuyên qua không gian đến trái đất). Truyền nhiệt tiếp xúc là phương tiện độc lập để chuyên chở dòng nhiệt, tương tự là truyền nhiệt bức xạ. Còn truyền nhiệt đối lưu không phải là phương tiện độc lập để chuyên chở dòng nhiệt.
• Thí dụ sau đây minh họa dòng truyền nhiệt là tổng hợp của ba hiện tượng truyền nhiệt tiếp xúc, truyền nhiệt đối lưu và truyền nhiệt bức xạ. Xét một căn nhà có tường bao rỗng được tạo thành bởi khung gỗ hay khung thép, mặt ngoài ốp tấm calcium silicate chịu mưa nắng và mặt trong ốp tấm thạch cao, ở giữa hai lớp tấm là khe không khí. Giả sử nhiệt độ bên trong căn nhà thấp hơn nhiệt độ ngoài trời. Khi ánh sáng mặt trời rọi trực tiếp vào mặt ngoài tường bao, tia hồng ngoại có trong bức xạ mặt trời sẽ nung nóng mặt ngoài tấm calcium silicate (truyền nhiệt bức xạ). Dòng nhiệt sẽ truyền ngang qua tấm calcium silicate (truyền nhiệt tiếp xúc), đến gặp màng không khí tiếp xúc với mặt trong tấm calcium silicate, truyền qua khe không khí (truyền nhiệt đối lưu) đến gặp mặt ngoài tấm thạch cao, truyền ngang qua tấm thạch cao (truyền nhiệt tiếp xúc) đến mặt trong nhà của tấm thạch cao. Lúc này sẽ tiếp tục xảy ra hai hiện tượng: truyền nhiệt đối lưu do sự hiện diện của không khí trong nhà và truyền nhiệt bức xạ do bản thân tường bao bị nung nóng bởi bức xạ mặt trời (bức xạ hồng ngoại sơ cấp) sẽ phát ra bức xạ hồng ngoại thứ cấp vào môi trường trong nhà.
• Cách nhiệt bảo ôn là khả năng ngăn cản hay giảm bớt tốc độ dòng truyền nhiệt của một hệ thống. Thí dụ hệ tường cách nhiệt sẽ ngăn dòng nhiệt truyền ngang từ ngoài trời vào trong nhà vào mùa hè hay từ trong nhà ra ngoài trời vào mùa đông; hệ mái / trần cách nhiệt sẽ ngăn dòng nhiệt truyền thẳng đứng từ ngoài trời vào trong nhà vào mùa hè hay từ trong nhà ra ngoài trời vào mùa đông. Khả năng cách nhiệt của một hệ thống được đánh giá bởi chỉ số R tổng (overall R-value), có đơn vị đo là m2.K/w (theo hệ đo lường quốc tế SI) hay ft2.F.h/Btu (theo hệ đo lường Imperial của Mỹ). Giá trị của R tổng càng lớn thì hệ thống có khả năng cách nhiệt càng cao và ngược lại.
• Các quốc gia thuộc khu vực Đông Nam Á (Singapore, Malaysia, Thái Lan, Indonesia, Philippines, Việt Nam, Lào, Campuchea) với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm quanh năm nên áp dụng các khuyến nghị sau đây về khả năng cách nhiệt của hệ mái/trần và tường bao tại các công trình xây dựng:

*   Hệ mái/trần: R = 3,5 m2.K/w

*   Hệ tường bao tiếp xúc nắng mưa: R = 2,0 m2.K/w

Vat tu bao on

• Tường gạch, bê-tông có khả năng truyền dẫn nhiệt tốt nên có khả năng cách nhiệt rất kém. Một bức tường gạch đất sét nung đặc dày 100mm tổng khối lượng 210kg/m2 có R tổng » 0,24 m2.K/w. Một bức tường bê-tông đặc dày 100mm tổng khối lượng 240kg/m2 có R tổng » 0,22 m2.K/w. Nghĩa là nếu thi công nhà theo phương pháp truyền thống với tường bao bằng gạch đặc hay bê-tông đặc dày 100mm thì khả năng cách nhiệt của hệ tường bao này chỉ đạt 11-12% so với khuyến nghị nêu trên !!! Còn nếu tường bao bằng gạch đặc hay bê-tông đặc dày 200mm thì khả năng cách nhiệt có khá hơn, nhưng cũng chỉ đạt 14,5-16,5% so với khuyến nghị !!! Theo tính toán, để đạt trị số R tổng = 2,0 m2.K/w, tường bao bằng gạch đặc phải dày 2,03m còn tường bao bằng bê-tông đặc phải dày 2,66m !!!
• Tương tự, nhà có mái tôn, mái ngói độ dốc ít hay sân thượng bê-tông mái bằng đều có khả năng cách nhiệt rất kém. Rất nhiều người, kể cả các kiến trúc sư và kỹ sư xây dựng, đều quan niệm sai lầm là mái ngói có khả năng cách nhiệt tốt nên không cần xử lý bằng vật liệu cách nhiệt chuyên dùng. Theo nghiên cứu, tại các nước nhiệt đới nóng ẩm, khoảng 65-70% nhiệt lượng từ bức xạ mặt trời thâm nhập vào nhà qua hệ mái/trần, còn 30-35% vào nhà qua hệ tường bao, cửa sổ, cửa đi. Chính vì vậy, theo quy định, trị số R tổng của hệ mái/trần phải cao hơn nhiều so với R tổng của hệ tường bao (3,5 m2.K/w so với 2,0 m2.K/w).