面对设备保温和高温安全防护问题时，很多工程设计人员常常对保温隔热材料的选择感到比较困惑，甚至无所适从。其主要原因在于：一是在需求上往往没有定性区分不同工况下的保温隔热需求；二是设计人员因自身专业的局限，难以在短时间内通晓各类保温隔热材料（请参考：保温隔热材料是怎么分类的）；三是忽视了不同设备系统对保温隔热材料的隐性需求。

一、要选择合适的保温隔热材料，首先应了解你所要解决的保温或隔热类型、具体工况和隔热量化要求。比如，要区别隔热需求是断热还是保温保冷，是正向保温隔热，还是反向保温隔热，是稳态传热，还是非稳态传热，等等。

1）区别结构性断热与保温保冷的不同

断热需求（非严格意义上的完全热隔断）不涉及三维空间，只关乎两个处于不同温度状态下物体或部件之间的热传递。多数情况下，断热材料往往需作为结构件使用，故还应具备良好的机械力学特性，且导热系数要远小于金属材料。比如，耐高温的塑料件或其它非金属复合材料。

但常用断热材料的导热系数仍然远高于严格意义上的保温隔热材料。如在有限尺度内，常用断热材料无法满足对隔热效果要求特别高的断热需求，则应选用导热系数更低的隔热材料，但隔热材料须经机械封装复合，以满足作为断热结构件对机械强度的要求。

2）了解稳态传热与非稳态传热的差异

请参见：热工基础中的稳态传热与非稳态传热的工况区别。

需指出的是，一个传热过程达到稳态传热状态之前均需要历经一个非稳态传热过程。因此，对于相同热源温度与相同外表温降要求，稳态传热工况所需的隔热层更厚（如果使用相同的保温隔热材料）。或者说，对于相同热源温度与相同外表温降要求，能满足稳态传热工况隔热要求的选材设计，一定能满足非稳态传热工况的隔热保温需求。但反之，则不然。

比如，在被动防火（参考：被动防火隔热领域）隔热设计时，如果材料的隔热性能和设计厚度满足高温稳态传热工况（背面温升值不超过标准规范要求的最高温度），只要结构完整性能保持良好，则以该厚度材料为芯材的防火构件必定满足数小时的耐火隔热等级。

再比如，对长期加热的高温电器，其传热工况可视为稳态传热；而间歇式加热的高温电器，即使发热温度很高，如果每次加热时间较短，间隙时间相对较长，那么该电器的受热过程也应视作非稳态传热，可按较薄的厚度来设计隔热层。

3）理解正向保温与反向隔热的区别

反向保温隔热属于非稳态热传递形式，其外部温度高，内部空间（无散热渠道或制冷措施）受热后将一直处于温度持续上升状态，直至最后与外部温度保持一致。如需要在有限的受热时间内阻止内部温升至某个限定值，可以根据外部热源的温度上限、受热时间长短和隔热空间限制来初步判定隔热材料的选材范围。

反向隔热的具体选材和隔热厚度设计需要使用复杂的非稳态传热软件进行计算，或者需要通过多次受热试验（使用不同材料、不同隔热厚度）来确定最后的选材和厚度。熟悉不同隔热材料的性能特点，有助于大大减少此类选材设计或试验的盲目性。

从外太空进入大气层时，宇宙飞船将历经一个典型的反向保温隔热工况，其热防护设计必须考虑反向隔热工况的特点，同时所使用的隔热材料还必须满足严苛的机械强度、抗高频振动等要求（请参考：航天装备工业应用）。

正向保温隔热分为稳态传热和非稳态传热两种工况。大多数高温设备（如各类工业窑炉、电炉、加热器等）可视为稳态传热工况，其保温隔热选材设计需基于国家或行业有关的保温隔热设计规范，并综合工作耐温、外表热损（或外表温度）、环境条件、是否防火防水、安装便利性、投资成本、节能效益等众多因素而定。

炉温测试仪的工作工况属于典型的反向隔热类型，其在炉内正常工作的时间十分有限，往往只有十几分钟到三十分钟。发生空难火灾时，飞机或航空器上黑匣子的热防护需求也属于类似的反向隔热。

虽然外部环境温度较内部温度更高，但低温设备与管道、冷库、冰柜等设施设备的保冷保温并不属于反向隔热类型，因为其制冷量与吸热量相当，内部温度基本保持恒定，保温计算时应被视为稳态传热工况。

4）区分不同保温隔热的阻热类型

热传导有三种形式，每种热传导在不同工况下所产生的热影响并不相同，甚至存在着非常大的差异。

因此，在不同的隔热系统中，或同一隔热系统的不同时间段和不同工况下，对每种热传导的抑制很可能需要区别对待或者综合考虑，而不同隔热材料的三种阻热性能可能差异极大。这就要求设计人员在选材时要根据保温隔热的阻热特性来选择对应的隔热材料或材料组合方案。

例如，工业厂房夏天屋顶隔热这类需求，选择耐候性好、抗雨水冲刷的高反射类隔热涂料即可。如果无法找到寿命可靠的耐候性反射隔热涂料，也可以选用具有一定光反射能力的无机隔热材料。

再比如，对于灯饰高温隔热，选用高反射材料（如金属镜面）再加散热设计的方式即可解决高温隐患问题。

未完待续，请参见：企业该如何选择合适的保温隔热材料（二）。