房屋散熱及隔熱材料保溫特性的探究

研究目的：

在建造房屋時能否做到冬暖夏涼呢?房屋散熱到底有哪些特性?隔熱材料對房屋的保溫隔熱性能有哪些影響呢?我做這個實驗的目的就是想利用一個房屋模型測試一下：房屋里的熱量是從哪里散失的?隔熱體是如何起到保溫隔熱作用的?進而為建造節能型房屋提供一定的參考依據。研究方法：

1.確定實驗方案

首先是房屋模型的制作。之前，我上模型課時曾動手制作過一個木房子，由于體積小，無法用來做實驗。于是我又想到用硬紙板或薄木版制作一個房屋模型，但密封性不好。之后我對皮鞋盒子進行了適當的改造，一個房屋測試模型就制成了。

其次是熱源的選擇。用什么放在房屋模型里作為熱源呢?我首先想到的是冬天用來暖腳的熱水袋。但經過初步實驗發現，熱水袋散熱太慢，試驗時間較長且效果不好。后來我想到用可封口的塑料袋，試驗效果很好。

2.實驗材料準備

本次實驗需要的材料及工具見表1。

說明：鞋盒子選用了兩種不同厚度和硬度的材料，以便比較；可封口塑料袋為“來伊份”食品的包裝袋，它的特點是耐高溫(100攝氏度以上)，密封性好，能滿足實驗要求；選用了兩種不同測量范圍的溫度計，以適應不同的測量需要；隔熱材料選用絲綢布和毛巾布兩種，以便對比分析。其他材料根據需要而定。

3.實驗過程

(1)將800毫升的開水裝進塑料袋，當水溫降到95℃時立即放到事先準備好的木板上準備實驗。木板上墊了一塊帶孔的塑料板，是為了減少木版對熱量的吸收。

(2)將編有號碼的5根溫度計分別插進“房子”的上、東、南、西、北各處的溫度計固定槽內，以便記錄“房子”不同方位的散熱情況。

(3)將事先固定好溫度計的“房子”蓋在熱水袋上，開始實驗并計時。

(4)每次實驗計時30分鐘，每隔5分鐘讀一次數據，共讀取6個數據。實驗處理及結果：

根據不同情況組合，實驗共分3次進行，分別記下3次原始錄數據；根據原始記錄對不同方位在30分鐘內溫升求平均得到相應的平均溫升；根據平均溫升數據，最后分別得到軟紙盒和硬紙盒房屋不同方位在不同情況下的溫升數據，如表2和表3所示。

結果分析及建議：

由表2和表3可以得到以下結論：(1)房屋頂部散發的熱量比四周墻面散發的熱量多。房屋頂部是隔熱保溫的重點部位。(2)在房屋頂部覆蓋隔熱材料能夠大大減少從頂部散失的熱量。絕緣體具有保溫性能。(3)不同的隔熱體(隔熱材料)具有不同的保溫性能。這主要取決于隔熱材料的熱性能和覆蓋的厚度。(4)建造房屋的材料不同，其散熱和保溫性能也不同。

建議：(1)建筑專家和材料專家進行科學研究和試驗，研制出更多更好的環保節能型材料，以滿足不同需要；(2)建造房屋時，要選擇保溫性能好的材料，以使房屋起到冬暖夏涼的效果；(3)建造房屋時，在墻面里加入隔熱材料，有助于減少熱量的散失，以便把更多的熱量留在房屋里；(4)在房屋頂部覆蓋隔熱材料可以大大降低從房頂散失的熱量，對房屋的保溫性能具有很大作用。