有關牆壁間的空氣層之隔熱效果，下列敘述何者錯誤？

本題考點

牆體中空氣層的隔熱原理——空氣層內同時有傳導、對流與輻射傳熱，厚度、表面放射性質與分隔方式各自影響熱阻的大小。

正解理由

空氣層兩側表面之間的熱交換，有一部分是以長波輻射直接傳遞，這一部分與空氣層厚度無關，而是取決於兩側表面的放射率：放射率越高，輻射換熱越多，空氣層熱阻就越低。黑色塗面屬於高放射率表面，把空氣層兩側塗黑只會讓輻射傳熱增加，熱阻因而比一般狀況更低，而不是更高；要提高空氣層熱阻，應是在表面貼鋁箔等低放射率、高反射的材料。選項 (C) 把效果方向講反，敘述錯誤，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   正確。空氣層很薄（約 20 mm 以下）時，空氣受兩側表面拘束難以形成循環流動，熱量主要以傳導方式通過靜止空氣；靜止空氣的熱傳導率很低，厚度增加等於傳導路徑加長，熱阻隨之增加。本選項落在「薄層以傳導為主」這一要件上，與原理相符。

2. (B)

   正確。空氣層超過約 20 mm 後，兩側表面溫差會驅動空氣在層內上升下降形成對流，厚度越大，對流越容易發展；厚度增加帶來的傳導熱阻增量，被逐漸增強的對流傳熱抵銷，所以熱阻隨厚度上升的幅度趨緩、並不明顯。

3. (C)

   錯誤。錯在表面性質對輻射傳熱的影響方向：黑色表面放射率高，兩側互相輻射換熱更多，空氣層熱阻比一般狀況「低」。改成「若將空氣層兩側（或一側）表面貼上鋁箔等低放射率材料，則其空氣層熱阻較一般狀況為高」才對。

4. (D)

   正確。空氣層厚度在 2 cm 以上時，熱阻已接近飽和，10 cm 厚的單一空氣層與 5 cm 厚的空氣層熱阻相差有限；若以薄板或鋁箔把 10 cm 空氣層隔成兩層 5 cm，就變成兩個串聯的空氣層，每一層各自提供接近飽和值的熱阻，總熱阻約為原來的兩層相加，隔熱效果可增加約 1 倍。若分隔材料用的是鋁箔，還可同時壓低輻射傳熱，效果更明確。

記憶點