真空絕熱板隔氣結(jié)構(gòu)引起邊緣熱流損失，尤其是當(dāng)其中含有金屬層時，所造成的熱橋效應(yīng)會使真空絕熱板整體導(dǎo)熱系數(shù)提高，嚴重影響其絕熱性能。文章建立邊界熱流傳遞數(shù)學(xué)模型，并基于邊界條件下分析與計算，結(jié)果表明，影響真空絕熱板熱橋效應(yīng)的主要因素包括板材厚度、芯層導(dǎo)熱系數(shù)、隔氣結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)及厚度等,并揭示其影響規(guī)律。基于分析的基礎(chǔ)上提出了減小熱橋效應(yīng)的優(yōu)化措施，對真空絕熱板的生產(chǎn)及推廣應(yīng)用具有參考價值。

　　真空絕熱板(Vacuum Insulation Panel, VIP)是一種高效絕熱材料，目前廣泛應(yīng)用與冷凍冷藏，交通運輸，醫(yī)藥保溫，航空航天及建筑等領(lǐng)域，它是基于真空隔熱機理，由芯層納米級微孔介質(zhì)材料和低氣體滲透率的隔氣結(jié)構(gòu)真空防護膜組成的熱屏障。微孔介質(zhì)中的真空可以有效地降低VIP 的導(dǎo)熱系數(shù)，20 mm 厚的VIP 其導(dǎo)熱系數(shù)可低達0.004 W/ (m·K), 其熱阻值相當(dāng)于120mm~185 mm 厚的PU 發(fā)泡材料的熱阻值。為了

　　盡可能長久的維持VIP 板內(nèi)的真空度，要求其隔氣結(jié)構(gòu)具有較高的滲氣率(一般用VIP 的冷藏設(shè)備使用壽命不低于25 年，建筑用VIP 不低于50年)，在23℃，相對濕度為50%的工況下，其滲氧率不高于0.0005 cm- 3/(m2·day),在38℃，相對濕度為100%的測試工況下，其水蒸氣滲透率不高于0.01 g/(m2·day) 。

　　為了達到這一要求，隔氣結(jié)構(gòu)一般由金屬或者含有金屬層的多層聚酯基薄膜組成。隔氣結(jié)構(gòu)將新層材料全面的包裹后抽真空封裝，則易于在四周邊緣處產(chǎn)生熱橋效應(yīng)，即形成熱橋。VIP 的熱橋效應(yīng)是無法避免的。因隔氣結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境形成的熱流通道使部分熱量通過隔氣結(jié)構(gòu)直接由熱端傳向冷端，造成熱量流失，導(dǎo)致VIP 整體導(dǎo)熱系數(shù)增加，使其絕熱性能下降。對于含有金屬層或金屬基隔氣結(jié)構(gòu)，其整體導(dǎo)熱系數(shù)與中心導(dǎo)熱系數(shù)相比，會增長64%，甚至380%，這會大大影響VIP 的整體絕熱效果。

　　目前國內(nèi)外VIP 生產(chǎn)廠家及研究機構(gòu)對VIP 導(dǎo)熱系數(shù)的研究多是針對VIP 中心區(qū)域?qū)�熱系�?shù)的，而極少有人將VIP 作為一個整體來研究其導(dǎo)熱系數(shù)。因為熱橋效應(yīng)的影響，VIP 整體導(dǎo)熱系數(shù)將遠大于其中心區(qū)域的導(dǎo)熱系數(shù)。Glicksman,L.R.于1991 年首先從數(shù)學(xué)意義上研究了VIP 熱橋效應(yīng)的問題，而后大部分學(xué)者的研究主要集中在芯層材料、隔氣結(jié)構(gòu)及真空度等因素對中心導(dǎo)熱系數(shù)的影響及中心導(dǎo)熱系數(shù)的測試方法上，其目的主要是研究VIP 組件對其隔熱性能的影響。近期，Thomas I Thorsell, 和M. Tenpierik 等人研究了用于建筑系統(tǒng)的VIP 的熱橋效應(yīng)及減少VIP 熱流損失的方法，對于VIP 熱橋效應(yīng)的認識及其重要性才得到廣泛的關(guān)注。

　　本文對VIP 的熱橋效應(yīng)及影響因素建立了數(shù)值模型并加以分析，提出相應(yīng)的降低熱橋影響的措施，對VIP 的生產(chǎn)及應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。

1、VIP 的熱橋形成機理

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2、熱橋數(shù)學(xué)模型及分析

3、分析及計算結(jié)果

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3.1、VIP 厚度對熱橋效應(yīng)的影響

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3.2、VIP 芯材導(dǎo)熱系數(shù)對熱橋效應(yīng)的影響

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3.3、隔氣結(jié)構(gòu)厚度對熱橋效應(yīng)的影響

3.4、隔氣結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)對熱橋效應(yīng)的影響

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4、減小熱橋效應(yīng)的措施

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5、結(jié)論

　　通過數(shù)學(xué)建模及計算分析表明，影響VIP 邊緣熱橋效應(yīng)的主要因素包括芯材的厚度、導(dǎo)熱系數(shù)及隔氣結(jié)構(gòu)的厚度及導(dǎo)熱系數(shù)等。生產(chǎn)工藝、安裝技術(shù)及使用環(huán)境對VIP 的邊緣熱流損失也存在一定的影響。在實際生產(chǎn)及應(yīng)用的過程中，可以從原料及工藝角度入手，有針對性的減少這些參數(shù)的影響。目前產(chǎn)品制造工藝存在很大的改進空間，可以采用Serpentine 封邊技術(shù)或者采用非側(cè)面封邊工藝等技術(shù)，減少邊緣熱流損失。施工安裝時也盡量避免對縫空間過大，并加以隔熱處理，進而改善產(chǎn)品性能，更好的發(fā)揮VIP 絕熱優(yōu)勢。VIP 封裝的工藝性研究將會是VIP 性能的研究的一個重點。