保温隔热材料如何节省空调电费？
简要回答
空调耗电，是为了把进入房间的热量搬到室外。吊顶上或屋面下的保温材料减少从屋面进入的那部分热量，空调负荷降低，压缩机运行时间缩短。但能省百分之几，取决于屋面得热在整栋建筑中所占的比例、原来有多少保温、安装质量如何以及空调怎样使用。因此没有一个可以对所有建筑保证的数字。
空调要对付哪些热量
空调需要搬走的热量称为制冷负荷（Cooling Load），它同时来自多个途径：
- 屋面和吊顶 —— 太阳把屋面晒得很热，热量向下传到吊顶再进入房间。
- 窗户和玻璃 —— 阳光直接照进来。在玻璃面积大的建筑中，这可能是主要负荷。
- 墙体，尤其是受午后阳光照射的一面，见西晒墙。
- 空气渗漏和通风 —— 进入室内的湿热室外空气需要被冷却和除湿。
- 室内自身的热量 —— 人、灯具、电器、烹饪。
屋面和吊顶保温只能减少第一项。整体情况见热量如何进入建筑。
保温怎样降低空调负荷
热量总是从热的一侧流向冷的一侧。通过吊顶的热量多少，取决于屋面下空间与房间之间的温差，以及中间各层的热阻。保温材料增加这一热阻，用热阻 R 值衡量。总 R 值越高，热量通过得越慢。
泰国一项针对金属屋面试验房的研究，把屋面下装了保温的房子与没装的房子作比较，发现装有保温的房子通过吊顶的热量更少，屋面下空间的温度也低于对照房。这是那组试验房的结果，但印证了原理的方向。
能感受到的效果有两点：在相同设定温度下空调耗电减少；吊顶表面温度降低，即使气温相同也感觉更舒适。在没有空调的建筑中，保温不会降低电费，但能减少向人体辐射的热量。
哪些因素决定省得多还是少
- 屋面得热所占比例 —— 单层房屋或屋面下的顶层房间效果明显；上面还有其他房间的下层房间效果小。
- 原有的保温 —— 完全没有保温的吊顶效果最明显。在已经很厚的保温上再加，增加的效果越来越小，因为剩下可以减少的热量越来越少。
- 安装后实际达到的 R 值 —— 空隙、敞开的接缝和被压扁的保温都会降低效果。见缝隙与压缩和热桥。
- 屋面下空间里的风管和设备 —— 如果空调风管经过高温的屋面下空间，热量还会从风管进入。见风管为什么要保温。
- 窗户、墙体和空气渗漏 —— 如果其他途径才是主要的，也必须处理。
- 空调设备和使用方式 —— 机组效率、设定温度、开机小时数，以及是白天开还是夜间开。
- 气候和屋面颜色 —— 日照强、屋面颜色深，屋面得热就多，保温能发挥的作用也更大。
为什么不能保证一个固定的百分比
Florida Solar Energy Center 在介绍辐射隔热层时说明，总的节能效果受吊顶得热在负荷中所占比例的限制。这个道理适用于所有保温材料。举一个假设的例子：
- 如果屋面得热占空调负荷的 30%，保温把这部分减少一半，总负荷约下降 15%。
- 如果屋面得热只占 10%，同样减少一半，总负荷只下降约 5%。
以上数字只是为说明道理所做的算术，不是对任何房屋的预测。所以同一种保温材料，在不同房屋里对电费的影响差别很大。广告或产品资料中的百分比，是在某一组测试条件或假设下的结果，应当问清楚：与什么相比、在哪里测的、包含了哪些因素。
可靠的做法是请工程师或能源审计人员计算该建筑的制冷负荷，或者在天气和使用情况相近的时段，比较安装前后的用电量和空调运行时间。
怎样选才划算
- 有吊顶的住宅 —— 把铝箔包覆的卷毡铺在吊顶上，不必拆屋面，例如玻璃棉 SCG STAY COOL，厚 75 mm（制造商资料给出的保温材料 R 值为 1.79 m²·K/W），另有 150 mm 规格；或岩棉 ROCKWOOL Rock Chill，厚 75 mm。见吊顶保温指南。
- 没有吊顶的厂房、仓库和金属屋面建筑 —— 在屋面板下安装保温，例如铝箔全包覆玻璃棉 SCG SUPER COOL-G。见金属屋面保温。
- 按实际安装厚度下的 R 值比较保温材料，而不是比较百分比。见保温厚度。
- 同时做好窗户遮阳、封堵空气渗漏和空调维护，整体效果才更明显。
参考资料
- Florida Solar Energy Center (FSEC) — Radiant Barriers: A Question and Answer Primer（节能效果受吊顶负荷比例限制，原有保温厚时效果减小）
- Building Science Corporation — BSD-011: Thermal Control in Buildings（制冷负荷的组成）
- U.S. Department of Energy, Energy Saver — Consumer Guide to Home Landscaping（透过窗户和屋面的太阳得热增加空调负荷）
- ROCKWOOL — Cool 'n' Comfort Blanket and Slab Data Sheet
- SCG — SCG 屋面保温产品手册
- 泰国宣素那他皇家大学《工业技术学报》第 11 卷第 1 期（2023）— 金属屋面板下安装保温材料的热工性能
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- SCG STAY COOL — 铝箔包覆玻璃棉，铺在吊顶上，厚 75 和 150 mm（75 mm 时 R 1.79）
- ROCKWOOL Rock Chill — 铝箔全包覆岩棉卷，铺在住宅吊顶上，厚 75 mm，每卷 2.4 m²
- SCG SUPER COOL-G — 铝箔全包覆玻璃棉，用于大型建筑金属屋面下方
