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建物の断熱材とは、建物（特に建物の外壁）において熱エネルギーの流れを抑制するために使用される材料のことです。建物の断熱材の大部分は断熱目的で使用されますが、この用語は遮音、防火、衝撃吸収（例えば、産業用途で発生する振動）にも適用されます。多くの場合、断熱材はこれらの機能のいくつかを同時に果たす能力に基づいて選ばれます。
人類は先史時代から、動物の毛皮や植物などの素材を用いて断熱材を作ってきた。農業の発展に伴い、土や石、洞窟を利用した住居が出現した。19世紀には、断熱パネルなどの人工素材が生産されるようになった。現在、断熱材は大きく分けて、バルク断熱と反射断熱の2種類に分類される。建物では通常、これら2種類を組み合わせて使用する。
断熱は、建物にとって重要な経済的および環境的投資です。断熱材を設置することで、建物は暖房と冷房に使うエネルギーを削減し、居住者は温度変化の変動を少なく感じます。建物の断熱をさらに強化することは、特に石油、天然ガス、または石炭火力発電で暖房されている建物においては、重要な気候変動緩和策です。 [ 1 ] [ 2 ]地方自治体や国、電力会社は、電力網のエネルギー使用量とそれに伴う環境への影響やインフラコストを削減するための効率化プログラムの一環として、新築および改修建物の断熱を促進するために、さまざまなインセンティブや規制を設けていることがよくあります。
断熱とは、通常、建物の適切な断熱材の使用と設計変更によって、建物の囲いを通しての熱の伝達を遅らせ、熱損失と熱利得を減らすことを指します。[ 3 ]熱の伝達は、屋内と屋外の温度差によって引き起こされます。[ 3 ]熱は、伝導、対流、または放射によって伝達される可能性があります。伝達速度は、伝播媒体と密接に関係しています。[ 3 ]熱は、天井、壁、床、窓、ドアを通して伝達されることで失われたり、得られたりします。この熱の減少と獲得は通常、望ましくありません。これは、HVAC システムへの負荷を増加させてエネルギーの無駄を増やすだけでなく、建物内の人々の熱的快適性も低下させます。建物の断熱は、居住者の熱的快適性を実現する上で重要な要素です。[ 4 ]断熱は、望ましくない熱損失または熱利得を減らし、暖房および冷房システムのエネルギー需要を減らすことができます。必ずしも適切な換気の問題に対処するものではなく、遮音レベルに影響を与える場合と与えない場合があります。狭義には、断熱とは、セルロース、グラスウール、ロックウール、ポリスチレン、ポリウレタンフォーム、バーミキュライト、パーライト、木質繊維、植物繊維（大麻、亜麻、綿、コルクなど）、再生綿デニム、わら、動物繊維（羊毛） 、セメント、土、反射断熱材（放射バリアとも呼ばれる）など、熱損失を遅らせるために使用される断熱材を指す場合もありますが、伝導、放射、対流といった主な熱伝達モードに対処するためのさまざまな設計や技術も含まれる場合があります。
上記の材料のほとんどは、材料分子間に大量の空気やその他のガスを保持しているだけです。ガスは固体よりも熱伝導率がはるかに低いため、これらの材料はガス空洞を形成することができ、熱伝達効率は低いものの断熱材として利用できます。この状況は動物の毛皮や鳥の羽毛でも発生し、動物の毛は小さな気体のポケットの低い熱伝導率を利用して熱損失を減らす目的を達成できます。反射断熱材（放射バリア）の有効性は、一般的に熱源に面した空気層のある表面の反射率（放射率）によって評価されます。バルク断熱材の有効性は、一般的にそのR値によって評価され、R値にはメートル法（SI）（単位：K⋅W −1 ⋅m 2）と米国慣用単位（単位：°F⋅ft 2 ⋅h/BTU）の2種類があり、前者は後者の数値の0.176倍、または熱伝導率またはU値W⋅K −1 ⋅m −2の逆数です。たとえば、米国では屋根裏の断熱材の基準は、少なくともR-38 US単位（SI単位でR-6.7またはU値0.15に相当）であることが推奨されています。[ 5 ] 英国の同等の基準は技術的には同等であり、承認文書Lでは、建物の築年数と屋根構造の種類に応じて、屋根面積の平均U値が0.11から0.18であることが通常要求されます。新しい建物は、以前のバージョンの規制に基づいて建てられた建物よりも高い基準を満たす必要があります。単一のR値またはU値では、各建物の建設品質や地域の環境要因が考慮されていないことを理解することが重要です。建設品質の問題には、不十分な防湿層や隙間風対策の問題が含まれる場合があります。さらに、断熱材自体の特性と密度が重要です。ほとんどの国では、良好な基準が維持されていることを確認するために、検査または承認された施工業者の認証のいずれかの制度があります。
湿気の多い環境における断熱材。
状況によっては、乾燥した環境に断熱材を設置することは現実的ではない。多くの建物の構造では、建物のフレーム内での結露を防ぐために、水蒸気が断熱材を自由に透過するように促される。[ 6 ]
多くの地下室や密閉された床下空間では、雨季に地中の水位が上昇するため、水が浸入します。むき出しの床に適切な防湿層を設けることで、湿気の上昇を防ぐことができます。
いくつかの研究によると、様々な断熱材の熱伝導率（ƛ）は高湿度下で上昇するものの、多くの場合、許容範囲内にとどまることが示されています。
湿度を 0% から 90〜95% に変化させると、熱伝導率 (ƛ) は 2% (ロックウール) から 45% (軽量気泡コンクリート) 増加します[ 7 ]。 PUR の場合、ƛ は湿度 1→100% で約 5% 増加します[ 8 ]。 断熱材に水が閉じ込められると、蒸発と凝縮の潜熱が熱性能に影響します。 Kunzel [ 9 ]は、水分とエネルギーの相互作用は複雑ですが、予測可能であり、多くの場合想定されるほど劇的ではないことを発見しました。 湿ったまたは濡れた地下室の天井を断熱する場合、床/天井全体の水蒸気プロファイルと、断熱材/空気表面での結露を最小限に抑えるための床下空間の適切な換気に特に注意を払う必要があります。
断熱材の歴史は他の材料に比べるとそれほど長くはないが、人類は長い間断熱の重要性を認識してきた。[ 10 ]先史時代には、人類は野生動物や悪天候から身を守るためのシェルターを作る活動を始め、断熱材の探求を始めた。[ 10 ] [ 11 ]先史時代の人々は、動物の皮、毛皮、葦、亜麻、藁などの植物材料を使って住居を建てた。これらの材料は、住居が一時的なものであったため、入手や加工が容易な衣服に使われる材料を使う可能性が高かったことから、最初は衣服の材料として使われていた。[ 10 ]動物の毛皮や植物製品の材料は、分子間に大量の空気を保持することができ、空気の空洞を作り出して熱交換を減らすことができる。
その後、人間の寿命が長くなり、農業が発展したことで、定住地が必要となり、土壁の家、石造りの家、洞窟住居が出現し始めました。[ 10 ] [ 11 ]これらの材料の高密度は、熱伝達に時間遅延効果をもたらし、内部の温度変化を緩やかにします。この効果により、建物内部は冬は暖かく、夏は涼しく保たれます。また、土や石などの材料は入手しやすいため、この設計はロシア、アイスランド、グリーンランドなどの多くの場所で非常に人気があります。[ 10 ]
有機材料は、悪天候から身を守り、暖かさを保つために人々がシェルターを建設する際に最初に利用できた材料でした。[ 11 ]しかし、動物繊維や植物繊維などの有機材料は長期間存在できないため、これらの天然材料は人々の長期的な断熱ニーズを満たすことができませんでした。そのため、人々はより耐久性のある代替材料を探し始めました。[ 11 ] [ 12 ] 19世紀には、人々は断熱に天然材料を使用することに満足しなくなり、有機材料を加工して最初の断熱パネルを製造しました。[ 11 ]同時に、ますます多くの人工材料が登場し始め、ロックウール、グラスファイバー、発泡ガラス、中空レンガなど、さまざまな人工断熱材料が開発されました。[ 12 ]
断熱は建物において重要な役割を果たします。快適な温度環境に対する高い要求は、すべての部屋を完全に暖めるために大量のエネルギーを消費することにつながります。[ 13 ]エネルギー消費の約40%は建物に起因するもので、主に暖房または冷房によって消費されます。十分な断熱は、健康的な室内環境を確保し、構造物の損傷を防ぐための基本的な作業です。また、高いエネルギー消費に対処するための重要な要素でもあり、建物の外皮を通る熱の流れを減らすことができます。優れた断熱は、建物に次のような利点ももたらします。
住宅に必要な断熱材の量は、建物の設計、気候、エネルギーコスト、予算、個人の好みによって異なります。地域によって気候が異なるため、必要な断熱材も異なります。建築基準法では、防火とエネルギー効率に関する最低基準が定められていることが多く、 LEEDなどのグリーン認証取得のために、持続可能な建築の枠組みの中で、これらの基準を任意に超えることができます。建物の断熱戦略は、エネルギー伝達の様式、その方向、および強度を慎重に考慮した上で策定する必要があります。これは、一日を通して、また季節によって変化する可能性があります。特定の状況に合わせて、適切な設計、適切な材料の組み合わせ、および建築技術を選択することが重要です。
米国の断熱要件は 、すべての商業ビルと一部の住宅ビルの米国のエネルギー基準である ASHRAE 90.1 に準拠しています。[ 17 ] ASHRAE 90.1 規格は、規定、建物の外皮タイプ、エネルギーコスト予算など、複数の観点を考慮しています。また、この規格には、必須の断熱要件がいくつかあります。[ 17 ] ASHRAE 90.1 のすべての断熱要件は 気候帯ごとに分けられています。つまり、建物に必要な断熱材の量は、建物が位置する気候帯によって決まります。断熱要件はR値で示され、連続断熱R値は 2 番目の指標です。[ 17 ]さまざまな種類の壁 (木造壁、鉄骨造壁、マス壁) の要件は表に示されています。[ 18 ]
断熱材を追加すべきかどうかを判断するには、まず、自宅に既にどのくらいの断熱材があり、どこに設置されているかを把握する必要があります。資格のある住宅エネルギー監査員は、住宅全体のエネルギー監査の一環として、断熱材のチェックをルーチンで行います。[ 19 ]ただし、屋根裏部屋など、住宅の特定の場所では、自己評価を行うこともできます。ここでは、目視検査と定規の使用により、追加の断熱材が有益かどうかを把握できます。[ 20 ]住宅エネルギー監査は、多くの場合、光熱費の緩やかな増加によって住宅所有者が気づき、開始されます。これは、建物の屋根裏部屋の断熱が不十分であることを反映していることがよくあります。[ 21 ]
米国における断熱材の必要量の初期見積もりは、米国エネルギー省の郵便番号別断熱材計算ツールで算出できます。
ロシアでは、豊富で安価なガスが利用できるため、断熱が不十分で、過熱し、エネルギーの消費効率が悪い。ロシアエネルギー効率センターは、ロシアの建物は過熱または暖房不足の状態にあり、必要な熱と温水を最大で50%多く消費していることが多いと指摘している。[ 22 ] [ 23 ]ロシアにおける二酸化炭素（CO2）排出量の53%は、建物の暖房と発電によって発生している。[ 24 ]しかし、旧ソ連圏からの温室効果ガス排出量は、依然として1990年レベルを下回っている。
ソビエト連邦のエネルギー基準は1955年に制定され始め、規範と規則は最初に建物の外皮の性能と熱損失について言及し、建物の外皮のエネルギー特性を規制する規範を形成しました。[ 25 ]そして、ロシアのエネルギー基準の最新版（SP 50.13330.2012）は2003年に発行されました。[ 25 ]ロシアのエネルギー基準は、政府機関またはABOKのような非政府組織の専門家によって作成されました。ロシアのエネルギー基準は1955年以来何度か改訂されており、1995年版では暖房用の平方メートルあたりのエネルギー消費量が20%削減され、2000年版では40%削減されました。[ 25 ]また、この基準には、建物の断熱に関する必須要件と、主に建物の外殻からの熱損失に焦点を当てたいくつかの任意規定があります。
オーストラリアの断熱要件は、建物の場所の気候に従っており、下の表は、オーストラリア建築基準 (BCA) で定められた気候に基づく最低限の断熱要件です。[ 26 ]オーストラリアの建物では、屋根、天井、外壁、および建物のさまざまなコンポーネント (暑い気候のベランダの屋根、バルクヘッド、床など) に断熱材が適用されます。[ 27 ]バルクヘッド (高さの異なる天井間の壁部分) は、同じ温度レベルにさらされるため、天井と同じ断熱レベルにする必要があります。[ 28 ]また、オーストラリアの建物の外壁は、あらゆる種類の熱伝達を減らすために断熱する必要があります。[ 29 ]壁と天井に加えて、オーストラリアのエネルギーコードでは、床 (すべての床ではない) の断熱も要求されています。[ 29 ]木造床は、断熱材のための十分なスペースを確保するために、最も低い木材の下に約 400 mm の土壌クリアランスが必要であり、吊り床版や地盤直下の床版などのコンクリート床版も同様に断熱する必要があります。
中国にはさまざまな気候特性があり、地理的な地域によって区分されています。[ 32 ]中国には、断熱を含む建築設計を識別するための5つの気候帯があります。（極寒地帯、寒冷地帯、夏暑冬寒地帯、夏暑冬温暖地帯、冬寒地帯）。[ 33 ]
ドイツは1977年に建物のエネルギー効率に関する要件を確立し、建物の性能に基づいた最初のエネルギーコードである省エネルギー条例（EnEV）が2002年に導入されました。[ 34 ]また、省エネルギー条例の2009年版では、建物の外殻の断熱材の最小R値が引き上げられ、気密性試験の要件が導入されました。[ 35 ]省エネルギー条例（EnEV）2013では、天井の断熱に関する要件が明確化されました。また、天井が要件を満たしていない場合は、上階の暖房室の上にあるアクセス可能な天井に断熱材が必要になると述べられています。[U値は0.24 W/(m 2 ⋅K)未満でなければなりません] [ 35 ]
オランダの建築令（Bouwbesluit）では、住宅の改修と新築住宅を明確に区別しています。新築は完全に新しい住宅とみなされますが、増築や拡張も新築とみなされます。さらに、建物の表面積の少なくとも 25% が変更または拡張される改修も新築とみなされます。したがって、大規模な改修の場合、新しい構造がオランダの新しい断熱要件を満たす必要がある可能性があります。改修が小規模な場合は、改修指令が適用されます。改修の例としては、二重壁の断熱後工事や、屋根板または瓦の下の傾斜屋根の断熱後工事などがあります。すべての改修は、最低 Rc 値 1.3 W/(m 2 ⋅K) を満たす必要があることに注意してください。現在の断熱材の断熱値がより高い場合（法的に取得されたレベル）、その値が下限値として扱われます。[ 36 ]
ニュージーランドの新築住宅および小規模建築物の断熱要件は、建築基準法および規格NZS 4128:2009に規定されています。[ 37 ] [ 38 ]
ゾーン 1 と 2 には、ワイヘケ島とグレート バリア島を含む北島の大部分が含まれます。ゾーン 3 には、北島の南緯 39°50′ 以北 (つまりマンガウェカより北でマンガウェカを含む)のタウポ地区、ルアペフ地区、ランギティケイ地区、南島、スチュアート島、チャタム諸島が含まれます。[ 38 ]
断熱要件は建築基準法で規定されており、イングランドとウェールズでは、その技術的内容は承認文書として公開されています 。文書Lは熱要件を定義しており、最低基準を設定する一方で、建物全体のエネルギー使用評価において、屋根や壁などの要素のU値を暖房システムの種類などの他の要素とトレードオフすることができます。スコットランドと北アイルランドも同様のシステムを採用していますが、詳細な技術基準は同一ではありません。英国が低炭素経済へと移行するにつれて、エネルギーのより効率的な使用が求められるようになり、近年、基準は何度か改訂されています。
寒冷な状況では、主な目的は建物からの熱流出を減らすことです。建物の外皮の構成要素である窓、ドア、屋根、床/基礎、壁、空気侵入バリアはすべて重要な熱損失源です。[ 39 ] [ 40 ]断熱が十分に行われている住宅では、窓が重要な熱伝達源となります。[ 41 ]標準的な単層ガラス の伝導熱損失に対する抵抗は、約0.17 m 2 ⋅K⋅W −1のR値に相当し、これは一般的な複層ガラスの2倍以上です（グラスウールバットの2 ～ 4 m 2 ⋅K⋅W −1と比較） 。損失は、適切な気密処理、バルク断熱、および非断熱（特に太陽光に面していない）ガラスの量を最小限に抑えることによって減らすことができます。室内熱放射は、分光選択性（低放射率）ガラスの場合、デメリットとなることもあります。一部の断熱ガラスシステムは、R値を2倍から3倍に高めることができます。
真空パネルとエアロゲル壁面断熱材は、ニューイングランドやボストンなどの寒冷地における住宅や商業ビルのエネルギー性能と断熱効果を高めることができる2つの技術です。[ 43 ]以前は、高い断熱性能を示す断熱材の価格は非常に高価でした。[ 43 ]材料産業の発展と科学技術の隆盛に伴い、20世紀にはますます多くの断熱材と断熱技術が登場し、建物の断熱に関してさまざまな選択肢が提供されるようになりました。特に寒冷地では、寒さによる熱損失（浸透、換気、放射）に対処するために大量の断熱材が必要です。議論する価値のある2つの技術があります。
VIPは超高熱抵抗で知られており、[ 44 ]その熱抵抗能力は従来の発泡断熱材の4～8倍であるため、従来の材料と比較して建物の外殻の断熱材の厚さを薄くすることができます。 VIPは通常、コアパネルと金属製の筐体で構成されています。[ 44 ]コアパネルの製造に使用される一般的な材料は、ヒュームドシリカと沈降シリカ、オープンセルポリウレタン（PU）、およびさまざまな種類のグラスファイバーです。コアパネルは金属製の筐体で覆われ、真空環境が作られます。金属製の筐体は、コアパネルが真空環境内に保たれることを保証します。[ 44 ]この材料は高い熱性能を持っていますが、過去20年間、依然として高価格を維持しています。
エアロゲルは、1931 年にサミュエル・スティーブンス・キストルによって初めて発見されました。[ 45 ]これは、材料の液体成分がガスに置き換えられたゲルの一種で、99% が空気である材料が生成されます。[ 45 ]この材料は、設計された高い多孔性により、1 インチあたり約 R-10 という比較的高い R 値を持ち、従来のプラスチックフォーム断熱材と比較してかなり高い値となっています。[ 46 ]しかし、加工の難しさと生産性の低さがエアロゲルの開発を制限しており、[ 45 ]この材料のコストは依然として高い水準にあります。米国では、壁断熱用のエアロゲル製品を市販している企業は 2 社のみです。
DOEは、窓からの熱損失が30%近く、日光による熱利得が望ましくない加熱につながると推定しています。[ 47 ]エアロゲルは高いR値を持つため、ガラス用途への使用は多くの研究機関が関心を寄せている分野となっています。しかし、その実装は、窓の主要な機能である透明性を妨げてはなりません。[ 48 ] [ 49 ]一般的に、エアロゲルは透過率が低く、透明とみなされるものの中でも曇って見えるため、通常は壁の断熱用途に限定されています。[ 50 ]コロラド大学ボルダー校の研究者であるエルド・アブラハムは最近、シラン化セルロースエアロゲル（SiCellA）を設計することでエアロゲルの能力を実証しました。このエアロゲルは、可視光透過率が99%近くあり、さらに、暖房/冷房の変更と同様に、室内環境に応じて効果的に熱を遮断または保持する熱伝導率を備えています。[ 51 ]これは、SiCellA の設計上の 97.5% の多孔性によるものです。細孔は可視光の波長よりも小さいため透過性があり、また細孔はセルロース繊維間の接触を最小限に抑え、熱伝導率を低下させます。[ 52 ]セルロース繊維の使用は、木材パルプから得られる天然由来の繊維であるため、持続可能性に有利です。これにより、エアロゲルだけでなく、より一般的な木材ベースの材料の実装への道が開かれ、複合的な省エネルギー効果を伴う持続可能な設計の代替案を支援する取り組みが進められます。[ 53 ]
高温条件下では、最大の熱エネルギー源は太陽放射です。[ 54 ]これは窓から直接建物内に入り込むか、建物の外皮を周囲よりも高い温度に加熱し、建物の外皮を通じた熱伝達を増加させる可能性があります。[ 55 ] [ 56 ]標準的な単層ガラスの太陽熱取得係数（SHGC）[ 57 ]（太陽熱透過率の尺度）は、約78～85%です。太陽熱取得は、適切な日よけ、明るい色の屋根、分光選択性（熱反射性）塗料やコーティング、および外皮の残りの部分に対するさまざまな種類の断熱によって低減できます。特殊コーティングされたガラスは、SHGCを約10%まで低減できます。放射バリアは、高温気候の屋根裏空間に非常に効果的です。[ 58 ]この用途では、低温気候よりも高温気候の方がはるかに効果的です。下向きの熱流の場合、対流は弱く、放射が空気空間を介した熱伝達を支配します。遮熱材が効果を発揮するには、十分な空気層を確保する必要がある。
高温多湿な気候で冷房空調を使用する場合は、建物の外壁を密閉することが特に重要です。湿った空気の侵入を除湿するには、かなりのエネルギーを浪費してしまう可能性があります。一方、冷房空調ではなく、効果的な自然換気に基づいて設計され、卓越風による対流冷却を実現する建物もあります。
エジプトやアフリカのような高温乾燥気候地域では、夏の温熱快適性が主な問題であり、都市部のエネルギー消費量のほぼ半分は、人々の温熱快適性への要求を満たすための空調システムによって消費されています。高温乾燥気候地域の多くの発展途上国では、冷却機の使用増加により、夏に電力不足に悩まされています。[ 59 ]この状況を改善するために、クールルーフと呼ばれる新しい技術が導入されました。[ 60 ]以前は、建築家は温熱快適性を向上させるために熱質量材料を使用していましたが、重い断熱材は時間遅延効果を引き起こし、日中の熱伝達速度を遅くして、室内温度を一定の範囲内に保つ可能性があります（高温乾燥気候地域では通常、昼夜の温度差が大きくなります）。
クールルーフは、太陽光反射率と熱放射率に基づく低コスト技術であり、反射材と明るい色を使用して太陽放射を反射します。[ 59 ] [ 60 ]太陽光反射率と熱放射率は、屋根の熱性能を決定する2つの重要な要素であり、太陽放射の約30%が空に反射されるため、断熱効果も向上させることができます。[ 60 ]屋根の形状も考慮されており、湾曲した屋根は、従来の形状に比べて太陽エネルギーの受信量が少なくなります。[ 59 ] [ 61 ]一方、この技術の欠点は、高い反射率が視覚的な不快感を引き起こすことです。また、屋根の高い反射率と熱放射率は、建物の暖房負荷を増加させます。
建物の構成要素（窓、ドア、暖房器具など）を最適に配置することで、建物への日射の影響や卓越風を考慮し、断熱効果を高めることができます。反射性ラミネート材は、柱構造の納屋、ガレージ、金属製の建物におけるパッシブソーラー熱の低減に役立ちます。
窓に関する説明については、断熱ガラスおよび四重ガラスの項を参照してください。
熱的エンベロープは、住宅内の空調された居住空間を定義します。屋根裏や地下室はこの領域に含まれる場合と含まれない場合があります。室内から室外への空気の流れを減らすことで、対流による熱伝達を大幅に減らすことができます。[ 62 ]
対流熱伝達を低く抑えるためには、建物の構造（耐候性）と断熱材の適切な設置にも注意を払う必要がある。[ 63 ] [ 64 ]
建物への自然換気が少ないほど、快適な室内環境を維持するために必要な機械換気の量は増えます。換気不足に伴う高湿度は、結露、建材の腐食、カビや細菌などの微生物の繁殖といった深刻な問題を引き起こす可能性があります。また、湿気は熱橋（下記参照）を形成することで断熱効果を著しく低下させることもあります。これらの問題に対処するために、能動的または受動的な換気システムを導入することができます。
熱橋とは、建物の外壁において熱伝導が生じる箇所のことです。熱は抵抗が最も少ない経路を通って流れるため、熱橋はエネルギー効率の低下につながります。熱橋は、断熱材によって熱の流れが遮られることなく、温度差をまたいで連続した経路を形成する材料によって生じます。断熱性の低い一般的な建築材料には、ガラスや金属などがあります。
建物の設計によっては、構造の一部で断熱性能が制限される場合があります。一般的な建築設計はスタッド壁を基本としており、木材や鋼材のスタッドや根太（通常は金属で固定される）に熱橋が発生しやすい構造となっています。断熱性能が不足しがちな箇所として、建物の角や、電気ボックス（コンセントや照明スイッチ）、配管、火災報知器などの設備を設置するために断熱材が撤去または移動された箇所が挙げられます。
断熱材が完全に施工される前に外壁の一部を塞いでしまうなど、施工が不整合な場合も、熱橋が発生する可能性があります。壁の内部に断熱材のないアクセス不可能な空間が存在することも、熱橋の原因となります。
断熱材の中には、濡れると熱伝導率が高くなるものがあり、そのため濡れた状態では熱橋を形成することもある。
熱伝導を最小限に抑えるには、ブリッジの断面積を小さくする、ブリッジの長さを長くする、または熱橋の数を減らす、のいずれかの方法を用いることができます。
熱橋効果を低減する方法の一つは、外壁に断熱ボード（例えば、発泡ボードEPS XPS、木質繊維板など）を設置することです。もう一つの方法は、壁の内側に断熱材入りの木材フレームを使用して熱遮断を行うことです。[ 65 ]
建物の断熱工事は、一般的に断熱材が隠れているため、後から改修するよりも建設段階で行う方がはるかに簡単です。断熱材にアクセスするには、建物の一部を解体する必要があるからです。
国によって、エネルギー効率や環境要因を考慮した上で、建物に最適な断熱材の種類に関する規制が異なります。また、地理的な位置も必要な断熱材の種類に影響を与え、寒冷地では温暖地よりも設置費用が高額になります。
建物の断熱材には、大きく分けてバルク断熱材と反射断熱材の2種類があります。ほとんどの建物では、これら2種類を組み合わせて総合的な断熱システムを構築しています。使用する断熱材の種類は、建物の熱伝達の3つの形態（伝導、対流、放射）それぞれに対する抵抗を最大化するように選定されます。
熱交換の3つの方法に基づいて、建物で使用されるほとんどの断熱材は、伝導性および対流性断熱材と放射熱遮断材の2つのカテゴリに分類できます。また、異なる材料を区別するためのより詳細な分類もあります。多くの断熱材は、分子間に微細な空気の空洞を作ることで機能します。これらの空気の空洞は、材料を介した熱交換を大幅に削減できます。しかし、熱伝達を防ぐ機能要素として空気の空洞を使用しない例外が2つあります。1つは反射断熱材で、片面または両面に金属箔を貼り付けて放射遮断を形成することで大きな空気層を作り出し、この断熱材は主に放射熱伝達を削減します。材料に貼り付けられた研磨された金属箔は放射熱伝達のみを防ぐことができますが、熱伝達を止める効果は劇的です。空気の空洞を使用しないもう1つの断熱材は真空断熱です。真空断熱パネルは、あらゆる種類の対流と伝導を阻止し、放射熱伝達を大幅に軽減できます。しかし、真空断熱の効果は材料の端部によっても制限されます。真空パネルの端部は熱橋を形成し、真空断熱の効果を低下させる可能性があるためです。真空断熱の効果は、真空パネルの面積にも関係します。
バルク断熱材は、建物内外への伝導熱伝達と対流を遮断します。空気は熱伝導率が非常に低いため、優れた断熱材となります。伝導熱伝達を抑制する断熱材は、繊維間、発泡体やプラスチックの気泡内部、屋根裏などの建物の空洞に空気層を設けます。これは、能動的に冷暖房される建物では有益ですが、受動的に冷房される建物では不利になる可能性があり、換気や放射による冷却のための適切な対策[ 66 ]が必要となります。
繊維材料は、空気層を均一に分散させる極細径の繊維でできています。[ 67 ]一般的に使用される材料は、シリカ、ガラス、ロックウール、スラグウールです。ガラス繊維と鉱物繊維は、このタイプで最も広く使用されている2つの断熱材です。
セルラー断熱材は、互いに分離された小さなセルで構成されています。[ 67 ]一般的なセルラー材料は、ガラスとポリスチレン、ポリオレフィン、ポリウレタンなどの発泡プラスチックです。
放射バリアは、空気層と連携して、空気層を介した放射熱伝達を低減します。放射断熱材または反射断熱材は、熱を吸収したり通過させたりするのではなく、熱を反射します。放射バリアは、上向きの熱の流れは対流が支配的であるため、下向きの熱の流れを低減するためによく使用されます。つまり、屋根裏、天井、屋根の場合、暑い気候で最も効果的です。[ 56 ] また、寒い気候での熱損失を低減する役割も果たします。ただし、バルク断熱材を追加することで、はるかに高い断熱効果が得られます（上記参照）。
放射遮断材の中には、スペクトル選択性を持つものがあり、他の波長に比べて赤外線放射を優先的に遮断します。例えば、低放射率（Low-E）窓は、光と短波長赤外線エネルギーを建物内に透過させますが、室内家具から発生する長波長赤外線放射は反射します。同様に、特殊な遮熱塗料は、可視光よりも多くの熱を反射したり、あるいはその逆の反射特性を持つものもあります。
熱放射率の値は、放射遮断材の有効性を最もよく反映する指標と言えるでしょう。一部のメーカーはこれらの製品に対して「等価」R値を提示していますが、R値の試験は実験室環境で総熱損失を測定するものであり、正味の結果をもたらす熱損失の種類（放射、伝導、対流）を制御していないため、これらの数値は解釈が難しく、誤解を招く可能性もあります。
汚れや湿気の膜は放射率を変化させ、ひいては遮熱材の性能を低下させる可能性がある。
環境に優しい断熱材とは、環境への影響が限定的な断熱製品に使用される用語です。断熱製品、あるいは実際にはあらゆる製品やサービスが環境に優しいかどうかを判断するために一般的に受け入れられているアプローチは、ライフサイクルアセスメント（LCA）を実施することです。多くの研究が、その用途における断熱材の環境への影響を比較しています。比較の結果、最も重要なのは、用途の技術要件を満たす製品の断熱値であることが示されています。材料の区別が重要になるのは、二次的な段階になってからです。ベルギー政府がVITOに委託した報告書[ 68 ] [ 69 ]は、そのような研究の良い例です。