Строительные изоляционные материалы

Строительная площадка для ряда многоквартирных домов на берегу реки в Кембридже. Здания строятся с использованием систем, построенных на стальном каркасе и различных сборных компонентах. Синий пластик на центральном здании - это пароизоляция для теплоизоляции стен перед установкой внешней облицовки.

Строительные изоляционные материалы - это строительные материалы, которые образуют тепловую оболочку здания или иным образом снижают теплопередачу.

Изоляцию можно разделить на категории по ее составу (натуральные или синтетические материалы), форме (войлоки, одеяла, насыпной слой, пена для распыления и панели), конструктивному вкладу ( изоляционные бетонные формы , структурированные панели и тюки соломы), функциональному режиму (токопроводящий , радиационная, конвективная), сопротивление теплопередаче , воздействию окружающей среды и др. Иногда теплоотражающая поверхность называется радиационным барьером.добавляется к материалу для уменьшения передачи тепла посредством излучения, а также проводимости. Выбор материала или комбинации материалов зависит от множества факторов. Некоторые изоляционные материалы имеют риски для здоровья, некоторые настолько значительны, что материалы больше не разрешается использовать, но они продолжают использоваться в некоторых старых зданиях, например, асбестовые волокна и мочевина.

Учет использованных материалов [ править ]

Факторы, влияющие на тип и количество изоляции, используемой в здании, включают:

• Теплопроводность
• Чувствительность к влаге
• Прочность на сжатие
• Легкость установки
• Прочность - устойчивость к разрушению от сжатия, влаги, разложения и т. Д.
• Легкость замены в конце срока службы
• Рентабельность
• Токсичность
• Воспламеняемость
• Воздействие на окружающую среду и устойчивость

Соображения относительно здания и климата:

• Средние климатические условия в географической зоне расположения здания
• Температура, при которой используется здание

Часто для достижения оптимального решения используется комбинация материалов, и есть продукты, которые объединяют различные типы изоляции в единую форму.

Пена для распыления [ править ]

Пена для распыления - это тип изоляции, которая наносится на место с помощью пистолета. Пенополиуретан и изоцианат наносятся как двухкомпонентная смесь, которая соединяется на кончике пистолета и образует расширяющуюся пену. Цементная пена наносится аналогичным образом, но не расширяется. Изоляция из аэрозольной пены распыляется на бетонные плиты, в полости незавершенной стены, на внутреннюю сторону обшивки или через отверстия, просверленные в обшивке или гипсокартоне, в полость стены готовой стены.

Преимущества [ править ]

• Блокирует воздушный поток, расширяя и закрывая утечки, зазоры и проникновения. (Это также может защитить от насекомых и других вредителей)
• Может служить полупроницаемой пароизоляцией с лучшим показателем проницаемости, чем пароизоляция из пластиковой пленки, и, следовательно, уменьшать накопление влаги, которая может вызвать рост плесени.
• Может заполнять пустоты в готовых стенах, не разрывая стены (как требуется с войлоком).
• Хорошо работает в ограниченном пространстве (например, с сыпучими материалами, но лучше).
• Обеспечивает звукоизоляцию (как у насыпной, но более качественной).
• Расширяется при отверждении, заполняя байпасы и обеспечивая отличную устойчивость к проникновению воздуха (в отличие от войлока и одеял, которые могут оставлять байпасы и воздушные карманы, и превосходит некоторые типы неплотного заполнения. Целлюлоза для влажного распыления сопоставима).
• Повышает структурную стабильность (в отличие от насыпной, похожей на целлюлозу мокрого распыления).
• Может использоваться в местах, где невозможно заполнить насыпью, например, между балками и стропилами. При использовании между стропилами аэрозольная пена может покрыть гвозди, выступающие с нижней стороны обшивки, защищая вашу голову.
• Может применяться в небольших количествах.
• Цементная пена пожаробезопасна.

Недостатки [ править ]

• Стоимость может быть высокой по сравнению с традиционным утеплителем.
• Большинство пен, за исключением цементных пен, при горении выделяют токсичные пары. ^[1]
• По данным Агентства по охране окружающей среды США , данных для точной оценки возможности воздействия токсичных и экологически вредных изоцианатов, которые составляют 50% вспененного материала, недостаточно . ^[2]
• В зависимости от использования и строительных норм и окружающей среды, большинство пенопластов требуют защиты с помощью теплового барьера, такого как гипсокартон внутри дома. Например, может потребоваться 15-минутный рейтинг возгорания.
• Может слегка усадиться при отверждении, если не наносить его на поверхность, нагретую до температуры, рекомендованной производителем.
• Хотя ХФУ больше не используются, многие используют ГХФУ или ГФУ в качестве вспенивателей. Оба являются мощными парниковыми газами, и ГХФУ обладают некоторым озоноразрушающим потенциалом.
• Многие изоляционные материалы из пенопласта производятся из нефтехимических продуктов и могут стать проблемой для тех, кто стремится сократить использование ископаемого топлива и нефти. Однако становятся доступными некоторые пены, которые производятся из возобновляемых или переработанных источников. ^[3]
• R-ценность будет немного уменьшаться с возрастом, хотя деградация R-ценности останавливается, как только будет достигнуто равновесие с окружающей средой. Даже после этого процесса стабилизированное значение R очень высокое.
• Большинство пен требует защиты от солнечного света и растворителей.
• Некоторые виды пенопласта трудно модернизировать в существующей конструкции здания из-за используемых химических веществ и процессов.
• Если человек не носит защитную маску или очки, это может временно ухудшить зрение. (2–5 дней).
• Может потребоваться, чтобы система HVAC имела источник свежего наружного воздуха, поскольку без него конструкция не может освежить внутренний воздух.

Преимущества пенопластов с закрытыми порами перед пенопластами с открытыми порами [ править ]

• Пена с открытыми порами является пористой, что позволяет водяному пару и жидкой воде проникать через изоляцию. Пенопласт с закрытыми порами непористый и непроницаемый для влаги, что позволяет эффективно формировать полупроницаемый пароизоляционный слой . (Nb, пароизоляция обычно требуется строительными нормами, независимо от типа используемой изоляции. Обратитесь к местным властям, чтобы узнать требования для вашего района.)
• Пенопласт с закрытыми порами - лучшие изоляторы. В то время как пены с открытыми ячейками обычно имеют R-значения от 3 до 4 на дюйм (RSI-0,53 до RSI-0,70 на дюйм), пены с закрытыми ячейками могут достигать R-значений от 5 до 8 на дюйм (RSI-0,88 до RSI- 1,41 на дюйм). Это важно, если пространство ограничено, поскольку позволяет использовать более тонкий слой изоляции. Например, 1-дюймовый слой пены с закрытыми ячейками обеспечивает примерно такой же коэффициент изоляции, как 2 дюйма пены с открытыми ячейками.
• Пенопласт с закрытыми порами очень прочен и структурно усиливает изолируемую поверхность. Напротив, пена с открытыми ячейками после отверждения мягкая и имеет небольшую структурную прочность.
• Пена с открытыми ячейками требует обрезки после установки и утилизации отходов. В отличие от пены с открытыми порами, пена с закрытыми порами редко требует какой-либо обрезки, с небольшими отходами или без них.

Преимущества пенопласта с открытыми порами перед пеноматериалами с закрытыми порами [ править ]

• Пена с открытыми ячейками позволит древесине дышать.
• Открытые пены клеток невероятно эффективны в качестве звукового барьера ^{[ править ]} , имеющие примерно в два раза сопротивление звука в нормальных частотных диапазонах , как с закрытыми порами.
• Пенопласты с открытыми порами обеспечивают более высокий экономический выход.
• Пены с открытыми порами часто имеют низкую температуру экзотермической реакции; не повредит покрытия на электропроводке, сантехнике или других компонентах здания.

Типы [ править ]

Формула спрея Icynene

R-3,7 (RSI-0,63) на дюйм. ^[4] Icynene использует воду для распыления вместо озоноразрушающих химикатов. Icynene расширится до 100 раз по сравнению с первоначальным размером в течение первых 6 секунд после нанесения. Он заполняет все крошечные щели вокруг электрических розеток и труднодоступных мест.

• Изоляционная пена Icynene позволит воде стекать через нее, а не накапливать ее; пена с закрытыми порами вообще не пропускает воду.
• Айсинен на 100% продувается водой. Это означает, что его химическое расширение вызывается углекислым газом, образующимся между водой и изоцианатным материалом. После отверждения Icynene не выделяет вредных газов.
• В отличие от других изоляционных материалов из напыляемой пены, Icynene не выделяет газ со временем, Icynene не содержит озоноразрушающих веществ и сохраняет свою эффективность без потери R-Value в течение всего срока службы установки. Это постоянное значение R-Value и воздушный барьер означает, что экономия энергии будет постоянной на протяжении всего срока службы здания, и не потребуется добавлять дополнительную изоляцию, а Icynene не потребуется обновлять в будущем. Долговечность Icynene продолжает снижать воздействие на окружающую среду в будущем.
• Воспламеняемость относительно низкая.
• Icynene не содержит ХФУ. Хлорфторуглероды были разработаны в 1930-х годах и в настоящее время являются основной причиной разрушения озонового слоя. ХФУ могут прослужить 100 лет, 1 молекула ХФУ может привести к потере 100 000 молекул озона, поэтому жизненно важно не прибавлять к этому.
• Icynene не содержит ГФУ или ГХФУ; Хотя ГХФУ лучше для окружающей среды, чем ХФУ, они по-прежнему наносят вред озоновому слою. Icynene не используйте их ни в одном продукте Icynene.
• Icynene не содержит ЛОС, летучих органических соединений (ЛОС). Многие ЛОС опасны для здоровья человека или причиняют вред окружающей среде.
• Формальдегид является обычным строительным материалом для синтеза более сложных соединений и материалов, он чрезвычайно токсичен для многих животных, независимо от того, каким способом он абсорбируется. Айсинен не содержит следов формальдегида.
• Icynene имеет потенциал глобального потепления, равный 1.

Недостатки: Дороже по сравнению с традиционными методами изоляции.

Пена для распыления Sealection 500

R-3,8 (RSI-0,67) на дюйм. ^[5] распыляемый пенополиуретан низкой плотности, полученный водным раздувом, в котором вода используется в химической реакции для образования двуокиси углерода и пара, которые расширяют пену. Распространение пламени составляет 21, а количество дыма - 217, что делает его материалом класса I (наилучшая огнестойкость). Недостатки: является изоцианатом.

Цементная пена

Одним из примеров является AirKrete, ^[6]при R-3,9 (RSI-0,69) на дюйм и без ограничений по глубине нанесения. Неопасно. Будучи огнестойким, он не будет дымить вообще при прямом контакте с пламенем и представляет собой двухчасовой брандмауэр при 3,5 дюйма (89 мм) (или обычном 2 дюйма × 4 дюйма (51 мм × 102 мм) стенке), согласно испытаниям ASTM E-814 (UL 1479). Отлично подходит для глушения звука; не эхо, как другие пены. Экологически чистый. Нерасширяющий (подходит для существующих домов с внутренней обшивкой). Полностью экологичный: состоит из цемента на основе оксида магния и воздуха, который состоит из оксида магния, извлеченного из морской воды. Продувка воздухом (без CFC, HCFC или других вредных вспенивателей). Нетоксичен даже при нанесении. Не усаживается и не оседает. Отсутствие выбросов ЛОС. Химически инертен (согласно MSDS симптомы воздействия не известны). Устойчив к насекомым. Доказательство плесени. Нерастворим в воде.Недостатки: хрупкость при низкой плотности, необходимой для достижения указанного значения R.^[7] и, как и все пены, он дороже обычных волоконных изоляционных материалов. В 2010 году Комиссия по строительному кодексу Онтарио постановила, что AirKrete не соответствует требованиям строительных норм и правил для конкретного применения. Их постановление гласит: «Поскольку предлагаемая изоляция не является водонепроницаемой, она может позволить воде или влаге проникнуть в стенную конструкцию, что может затем вызвать повреждение или ухудшение строительных элементов». ^[8] По состоянию на 21 августа 2014 г., похоже, что домен airkretecanada.com не используется.

Полиизоцианурат

Обычно R-5.6 (RSI-0.99) ^[9] или немного лучше после стабилизации - более высокие значения (как минимум R-7 или RSI-1.23) у стабилизированных плат. ^[10] Менее горючий, чем полиуретан.

Фенольная пена для инъекций

Например, триполимер R-5,1 на дюйм (ASTM-C-177). Известен своей способностью герметизировать воздух. Триполимер можно устанавливать в полости стен, в которых есть стекловолокно и целлюлоза. Неопасно. Не ограничивается глубиной применения. Огнестойкость - распространение пламени 5, распространение дыма 0 (ASTM-E-84) - не будет дымить вообще при прямом контакте с пламенем и представляет собой двухчасовой брандмауэр при 3,5 дюйма (89 мм) или нормальных 2 дюйма × 4 дюйм (51 мм × 102 мм) каркасная стенка, применение в соответствии с ASTM E-199. Отлично подходит для звукоизоляции, STC 53 (ASTM E413-73); не эхо, как другие пены. Экологически чистый. Нерасширяющий (подходит для существующих домов с внутренней обшивкой). Полностью экологичный: состоит из фенола, пенообразователя и воздуха. Продувка воздухом (без CFC, HCFC или других вредных вспенивателей). Нетоксичен даже при нанесении. Не усаживается и не оседает.Отсутствие выбросов ЛОС. Химически инертен (согласно MSDS симптомы воздействия не известны). Устойчив к насекомым. Доказательство плесени. Нерастворим в воде. Недостатки: как и все пеноматериалы, он дороже, чем обычные волокнистые изоляционные материалы, если сравнивать только цены на квадратные футы. Когда вы сравниваете цену со стоимостью R за квадратный фут, цена примерно такая же.

Полиуретан с закрытыми порами

Белый или желтый. Могут использоваться различные пенообразователи. Устойчив к впитыванию воды и водяному пару.

Полиуретан с открытыми порами (низкой плотности)

Белый или желтый. Расширяется, заполняя и герметизируя полость, но медленно расширяется, предотвращая повреждение стены. Устойчив к впитыванию воды, но пропускает водяной пар. Огнеустойчивый. Некоторые виды полиуретановой изоляции можно заливать.

Полистирол (пенополистирол (EPS) и экструдированный полистирол (XPS))

(часто продается под торговой маркой "Great Stuff")

Dow Chemical продукт , который поставляется в банках и состоит из нескольких сложных химических веществ , смешанные вместе (изоцианаты, простые эфиры, полиол). Dow производит это для небольших применений, но ничто не мешает кому-то купить десятки банок для крупной задачи по модернизации, например, для герметизации порога. Поскольку порообразователь является горючим газом, использование больших количеств в короткие сроки требует особого внимания к вентиляции. Токсичные пары минимальны из-за низкого давления пара ^[11], и то немногое должно быть быстро удалено, если используется соответствующая вентиляция. Однако в некоторых случаях может быть рекомендован респиратор с органическим сорбентом паров, например, если пена нагревается. ^[12] Очень толстые покрытия следует наносить слой за слоем, чтобы обеспечить надлежащее отверждение в разумные сроки.

Пенообразователь Enovate от Honeywell

ГФУ , используемые в некоторой закрытых порах изоляции пены брызг. Хотя он имеет нулевой потенциал разрушения озонового слоя, он имеет высокий потенциал глобального потепления, равный 950 (что означает, что он в 950 раз сильнее CO ₂ по своему эффекту глобального потепления). Например, растворы пены E: zero spray ^[13] предлагают как открытые, так и закрытые разновидности пенопластовой изоляции с открытыми и закрытыми порами, в некоторых из которых используются пенообразователи с высоким потенциалом глобального потепления Enovate ( пентафторпропан ).

Изоляционные бетонные формы [ править ]

Изоляционные бетонные опалубки (ICF) - это несъемная опалубка из изоляционных материалов для строительства энергосберегающих монолитных железобетонных стен.

Жесткие панели [ править ]

Жесткая панельная изоляция, также известная как непрерывная изоляция ^[14], может быть изготовлена ​​из пенопласта, такого как полиизоцианурат или полистирол , или из волокнистых материалов, таких как стекловолокно, каменная и шлаковая вата . Сплошная изоляция из жестких панелей часто используется для обеспечения теплового разрыва ограждающей конструкции здания , тем самым уменьшая тепловые мосты .

Структурные изолированные панели [ править ]

Структурные изолированные панели (SIP), также называемые стенами с напряженной обшивкой, используют ту же концепцию, что и внешние двери с пенопластом, но распространяют эту концепцию на весь дом. Их можно использовать для потолков, полов, стен и крыш. Панели обычно состоят из фанеры, ориентированно-стружечной плиты или гипсокартона, склеенных и зажатых вокруг сердечника, состоящего из пенополистирола, полиуретана, полиизоцианурата, прессованной пшеничной соломы или эпоксидной смолы. Эпоксидная смола слишком дорога для использования в качестве изолятора, но она имеет высокое значение R (от 7 до 9), высокую прочность и хорошую химическую и влагостойкость.

SIP бывают разной толщины. При строительстве дома их склеивают и крепят пиломатериалами. Они обеспечивают структурную поддержку, а не шпильки, используемые в традиционном обрамлении.

Преимущества [ править ]

• Сильный. Способен нести нагрузки, в том числе внешние от осадков и ветра.
• Более быстрое строительство, чем дом из палки. Требуется меньше пиломатериалов.
• Изолируйте акустически.
• Непроницаемый для влаги.
• Возможна транспортировка сборных панелей на строительную площадку и сборку на месте.
• Создайте оболочку из твердой изоляции вокруг дома, уменьшив при этом обходные пути, характерные для конструкции с рамой из стержней. В результате получается дом, по сути своей энергоэффективный.
• Не используйте формальдегид, CFC или HCFC в производстве.
• Истинные значения R и более низкие затраты на электроэнергию.

Недостатки [ править ]

• Дороже других видов утеплителя.
• Тепловые мосты в шлицах и точках крепления пиломатериалов, если не используется шлиц с термическим разрывом (изоляционный пиломатериал).

Ватины и одеяла из стекловолокна (стекловата) [ править ]

Батты предварительно вырезаны, а одеяла доступны в непрерывных рулонах. Сжатие материала снижает его эффективность. Обрезка для размещения электрических коробок и других препятствий позволяет воздуху свободно проходить через полость стены. На чердачном этаже без отделки можно укладывать войлок в два слоя, перпендикулярно друг другу, для повышения эффективности предотвращения тепловых мостиков . Одеяла могут закрывать балки и шпильки, а также пространство между ними. Вешать биты под полом между балками может быть сложно и неприятно; ремни, штапельная ткань или проволочная сетка на балках могут удерживать его.

Промежутки между войлоками (байпасами) могут стать местами проникновения воздуха или конденсации (оба этих фактора снижают эффективность изоляции) и требуют особого внимания во время установки. Точно так же требуется тщательная атмосферная обработка и установка пароизоляции, чтобы войлок работал оптимально. Инфильтрацию воздуха можно также уменьшить, добавив слой целлюлозы поверх материала.

Типы [ править ]

• Каменная и шлаковая вата . Обычно производится из горных пород (базальт, диабаз) или железорудного доменного шлака. Некоторая минеральная вата содержит переработанное стекло. Негорючий.
• Стекловолокно . Изготовлен из расплавленного стекла, обычно с от 20% до 30% переработанных промышленных отходов и постпотребительских материалов. ^[15] Негорючие, за исключением облицовки (при ее наличии). Иногда производитель видоизменяет облицовку, делая ее огнестойкой. Некоторые из стекловолокна не имеют покрытия, некоторые покрыты бумагой с тонким слоем асфальта, а некоторые покрыты фольгой. Вата с бумажным покрытием - это замедлитель парообразования, а не пароизоляция. Фольгированные войлоки являются пароизоляцией . Пароизоляцию необходимо устанавливать в сторону теплой стороны.
• Стекловолокно высокой плотности
• Пластиковое волокно, как правило, из переработанного пластика. Не вызывает раздражения, как стекловолокно, но резать труднее, чем стекловолокно. Не используется в США. Легковоспламеняющийся, но обработанный антипиреном.

Натуральное волокно [ править ]

Изоляция из натурального волокна, обработанная по мере необходимости малотоксичными антипиренами и ингибиторами насекомых, доступна в Европе: ^[16] Изоляция из натурального волокна может использоваться в сыром виде в виде гранулята или формироваться в гибкие или полужесткие панели и жесткие панели с использованием связующего (в основном синтетического например, полиэстер, полиуретан или полиолефин). Связующий материал может быть новым или переработанным.

Примеры включают пробку, ^[17] хлопок, переработанные ткани / одежду, коноплю , лен, кокос, шерсть, легкое древесное волокно, целлюлозу, морские водоросли и т. Д. Аналогичным образом, многие отходы растительного происхождения могут использоваться в качестве изоляции, например скорлупа орехов, початки кукурузы, большинство соломинок, включая лавандовую солому, переработанные пробки для бутылок из-под вина (гранулированные) и т. д. Они обычно имеют значительно более низкие тепловые характеристики, чем промышленные продукты; это можно компенсировать увеличением толщины изоляционного слоя. ^[18] Они могут потребовать или не потребовать антипиренов или средств против насекомых / вредителей. Глиняное покрытие - это нетоксичная добавка, которая часто отвечает этим требованиям.

Традиционный утеплитель из легкой соломы, пропитанный глиной, веками использовался в северных климатических условиях Европы. Глиняное покрытие придает изоляции получасовую огнестойкость в соответствии с немецкими стандартами DIN.

Дополнительным источником изоляции, получаемой из конопли, является конопляный бетон , который состоит из костры конопли, смешанной со связующим извести. Он имеет небольшую конструктивную прочность, но может обеспечить прочность стеллажа и изоляцию с сопоставимыми или превосходящими R-значениями в зависимости от соотношения конопли и связующего. ^[19]

Утеплитель из овечьей шерсти [ править ]

Изоляция из овечьей шерсти - очень эффективный теплоизолятор с характеристиками, аналогичными стекловолокну, примерно R13-R16 для слоя толщиной 4 дюйма. ^[20] Овечья шерсть не ухудшает свои свойства даже при конденсации, но ее огнезащитная обработка может ухудшиться из-за многократного увлажнения. ^[21]Он изготовлен из отработанной шерсти, от которой отказываются в ковровой и текстильной промышленности, и доступен в рулонах и войлоках для тепловой и звукоизоляции жилых и коммерческих зданий. Шерсть способна поглощать до 40% своего веса в виде конденсата, оставаясь при этом сухой на ощупь. По мере того как шерсть впитывает влагу, она нагревается, что снижает риск образования конденсата. Он обладает уникальной способностью поглощать летучие органические соединения, такие как формальдегид, диоксид азота, диоксид серы, и навсегда блокировать их. Изоляция из овечьей шерсти имеет долгий срок службы из-за естественной извитости волокна. Испытания на износостойкость показали, что ожидаемый срок службы составляет более 100 лет.

Древесное волокно [ править ]

Изоляция из древесного волокна доступна в виде рыхлого наполнителя, гибких войлок и жестких панелей для всех видов тепло- и звукоизоляции. Его можно использовать как внутреннюю изоляцию: между стойками, балками или потолочными стропилами, под деревянными полами для снижения пропускания звука, против каменных стен или снаружи: с использованием дождевого экрана или кровли, или непосредственно оштукатуривать / оштукатурить ^[22] поверх деревянных стропил. или стойки или каменные конструкции в качестве внешней изоляции для уменьшения тепловых мостов. Есть два производственных процесса:

• мокрый процесс, подобный целлюлозным фабрикам, в котором волокна размягчаются и под действием тепла и давления лигин в волокнах используется для создания плит. Доски ограничены толщиной примерно 25 мм; более толстые доски изготавливаются путем склеивания ( модифицированным крахмалом или столярным клеем ПВА). Добавки, такие как латекс или битум, добавляют для повышения водостойкости.
• Сухой процесс, при котором добавляется синтетическое связующее, такое как ПЭТ (полиэфирная расплавленная связка), полиолефин или полиуретан, и плиты / войлоки прессуются до различной плотности, чтобы получить гибкие войлоки или жесткие доски.

Вата [ править ]

Утеплитель из хлопка становится все более популярным как экологически предпочтительный вариант утеплителя. Он имеет R-значение около 3,7 (RSI-0,65), что эквивалентно среднему значению для войлока из стекловолокна. Хлопок в основном представляет собой переработанный промышленный лом, что обеспечивает экологичность. В войлоках не используется основа из токсичного формальдегида, содержащаяся в стекловолокне, и производство далеко не так энергоемко, как процесс добычи и производства, необходимый для стекловолокна. Борная кислота используется как антипирен. Небольшое количество полиолефина расплавляется в качестве клея для связывания продукта (что предпочтительнее формальдегидных клеев). Установка аналогична стекловолоконной, без респиратора, но требует дополнительного времени для разрезания материала. Хлопковый утеплитель стоит примерно на 10-20% дороже, чем утеплитель из стекловолокна.^[23] Как и в случае с любой изоляцией из войлока, правильная установка важна для обеспечения высокой энергоэффективности. ^[24]

Преимущества [ править ]

• Соответствует R-Value типичным войлокам из стекловолокна
• Переработанное содержание, отсутствие формальдегида или других токсичных веществ, очень низкая токсичность при производстве (только из полиолефина)
• Может помочь получить квалификацию LEED или аналогичных программ экологической сертификации зданий
• Волокна не вызывают зуда, переносимые по воздуху волокна не вызывают риска рака

Недостатки [ править ]

• Сложно резать. Некоторые установщики могут взимать немного более высокую плату за установку по сравнению с другими батареями. Это не влияет на эффективность изоляции, но может потребовать более тщательного выбора установщика, так как любой войлок необходимо обрезать, чтобы он хорошо подходил к полости.
• Даже при правильной установке войлок не полностью герметизирует полость от движения воздуха (как в случае с целлюлозой или расширяющейся пеной).
• По-прежнему требуется пароизоляция или барьер (в отличие от целлюлозы)
• Может быть трудно сушить, если из-за утечки в изолирующую полость попадает чрезмерная влага

Сыпучие (включая целлюлозу) [ править ]

Сыпучие материалы можно выдувать на чердаках, в готовых полостях стен и в труднодоступных местах. Они идеально подходят для этих задач, потому что соответствуют пространствам и заполняют укромные уголки и трещины. ^[25] Их также можно распылять по месту, обычно с помощью клея на водной основе. Многие типы сделаны из переработанных материалов (разновидность целлюлозы ) и относительно недороги.

Общий порядок модернизации стен:

• Просверлите отверстия в стене с помощью кольцевой пилы, учитывая противопожарные меры, водопроводные трубы и другие препятствия. Может быть желательно просверлить два отверстия в каждой полости стены / секции балок, одно внизу, а второе вверху как для проверки, так и для доливки.
• Насыпьте сыпучий наполнитель в полость стены, постепенно вытягивая шланг вверх по мере заполнения полости.
• Закройте отверстия в стене.

Преимущества [ править ]

• Изоляция из целлюлозы экологически предпочтительна (80% переработанных газет) и безопасна. Он содержит большое количество переработанных материалов и менее опасен для установщика, чем стекловолокно (неплотный наполнитель или войлок). ^[26]
• Значение R 3,4 - 3,8 (RSI-0,60 - 0,67) на дюйм (британские единицы)
• Слабый утеплитель заполняет полость стены лучше, чем войлок. При мокром распылении уплотнение обычно даже лучше, чем при сухом распылении.
• Класс пожарной безопасности I
• Нет связующих на основе формальдегида
• Не производится из нефтехимии или химикатов с высокой токсичностью

Недостатки [ править ]

• Вес может вызвать прогиб потолка, если материал очень тяжелый. Профессиональные установщики знают, как этого избежать, и обычный листовой камень хорош, если он плотно упакован.
• Со временем осядет, теряя часть своей эффективности. Недобросовестные подрядчики могут «взбить» изоляцию, используя меньшее количество мешков, чем оптимально для желаемой R-ценности. Целлюлоза, нанесенная методом сухого (но не мокрого) распыления, может осесть на 20% от своего первоначального объема. ^[27] Однако ожидаемое урегулирование включено в заявленную R-стоимость. Плотная сухая установка снижает оседание и увеличивает R-ценность.
• R-значения, указанные на упаковке, основаны на лабораторных условиях; Проникновение воздуха ^{[ требуется уточнение ]} может значительно снизить эффективность, особенно в случае неплотного наполнителя из стекловолокна. Целлюлоза более эффективно подавляет конвекцию. В целом считается, что рыхлый заполнитель лучше сокращает зазоры в изоляции, чем войлок, поскольку полость герметизируется более тщательно. Проникновение воздуха через сам изолирующий материал изучено недостаточно, но оно будет ниже для изоляционных материалов с мокрым напылением, таких как целлюлоза с мокрым напылением.
• Может впитывать влагу. ^[28]

Типы [ править ]

• Каменная и шлаковая вата, также известная как минеральная вата или минеральное волокно. Изготовлен из горных пород (базальт, диабаз), доменного шлака на основе железной руды или переработанного стекла. Негорючий. Более устойчив к воздушному потоку, чем стекловолокно. Слипается и теряет эффективность во влажном или влажном состоянии, но не впитывает много влаги и восстанавливает эффективность после высыхания. Старая минеральная вата может содержать асбест, но обычно в следовых количествах.
• Целлюлозный утеплитель . Целлюлоза более плотная и более устойчивая к воздушным потокам, чем стекловолокно. Устойчивая влага ослабит антипирены на основе сульфата алюминия в целлюлозе (которые иногда используются в США) ^{[ необходима цитата ]}. Однако боратные антипирены (используемые в основном в Австралии и обычно в США) используются более 30 лет и никоим образом не подвержены влиянию влаги. Плотная целлюлоза очень устойчива к проникновению воздуха и либо устанавливается в открытую полость стены с помощью сеток или временных рам, либо модернизируется в готовые стены. Однако плотная целлюлоза блокирует, но не герметизирует постоянно, а обходит, как это сделала бы распыляемая пена с закрытыми ячейками. Кроме того, как и в случае с ватными тканями и одеялами, теплый влажный воздух все равно будет проходить, если только не будет непрерывной почти идеальной пароизоляции ^{[ необходима цитата ]} .
• Изоляция из целлюлозы с мокрым распылением похожа на изоляцию со свободным заполнением, но применяется с небольшим количеством воды, чтобы помочь целлюлозе связываться с внутренней частью открытых полостей стены и сделать целлюлозу более устойчивой к осаждению. Нанесение распылением обеспечивает еще лучшую защиту от проникновения воздуха и повышает жесткость стен. Он также позволяет применять его на наклонных стенах, чердаках и подобных местах. Влажное распыление лучше всего подходит для нового строительства, так как стена должна полностью высохнуть перед заделкой гипсокартоном (рекомендуется измеритель влажности). Влажная спрей (также называемая стабилизированной) целлюлозы требует меньше воды, чтобы ускорить высыхание.
• Стекловолокно. Обычно розовый, желтый или белый. Теряет эффективность во влажном или влажном состоянии, но не впитывает много воды. Негорючий. См. Воздействие стекловолокна на здоровье .
• Натуральные утеплители, такие как гранулированная пробка, волокна конопли, зерна, которые можно обработать малотоксичными антипиренами и антисептиками.
• Вермикулит . Обычно серый или коричневый.
• Перлит . Обычно белый или желтый.
• Хлопок , шерсть, конопля, початки кукурузы, соломенная пыль и другие заготовленные натуральные материалы. Необычно.
• Гранулированная пробка. Пробка - такой же хороший изолятор, как и пена. Он не впитывает воду, так как состоит из закрытых ячеек. Противостоит огню. Используется в Европе.
• Большинство изоляционных материалов на растительной основе, таких как древесная щепа, древесное волокно, опилки, кора красного дерева, волокно болиголова, бальзовое дерево, конопляное волокно, льняное волокно и т. Д., Гигроскопичны. Древесина впитывает воду, что снижает ее эффективность как теплоизолятора. В присутствии влаги древесина подвержена плесени, грибку и гниению. Тщательное проектирование систем стен, крыши и пола, как это делается в Европе, позволяет избежать этих проблем, связанных с плохой конструкцией.

Правила [ править ]

Нормативные стандарты США для целлюлозной изоляции

• 16 CFR Part 1209 (Комиссия по безопасности потребительских товаров, или CPSC) - охватывает установившуюся плотность, коррозионную активность, критический поток излучения и тлеющее горение.
• Стандарт ASTM C-739 - целлюлозная изоляция с сыпучим наполнителем - охватывает все факторы регулирования CPSC и пять дополнительных характеристик, R-значение, содержание крахмала, влагопоглощение, запах и устойчивость к росту грибка.
• Стандарт ASTM C-1149 - Промышленный стандарт для самонесущей целлюлозной изоляции, наносимой распылением, для открытых или стеновых полостей - охватывает плотность, значение R, горение поверхности, прочность сцепления, тлеющее горение, устойчивость к грибкам, коррозию, поглощение паров влаги, запах , постоянство огнестойкости (для этой характеристики не существует испытаний), прогиб основы (для продуктов, подвергшихся воздействию) и воздушная эрозия (для продуктов, подвергшихся воздействию).
• 16 CFR Часть 460 - (постановление Федеральной торговой комиссии), широко известное как «Правило R-ценности», предназначенное для устранения вводящих в заблуждение маркетинговых заявлений относительно изоляции и обеспечения публикации точных данных R-Value и покрытия.

Аэрогели [ править ]

Мансардные окна, солярии и другие специальные приложения могут использовать аэрогели , высокоэффективный материал с низкой плотностью. Аэрогель из диоксида кремния имеет самую низкую теплопроводность из всех известных веществ (за исключением вакуума), а углеродный аэрогель поглощает инфракрасное излучение (то есть тепло от солнечных лучей), позволяя проникать дневному свету. Комбинация диоксида кремния и углеродного аэрогеля дает лучшие изолирующие свойства из всех известных материалов, что примерно вдвое превышает изоляционную защиту следующего лучшего изоляционного материала, пенопласта с закрытыми порами.

Тюки соломы [ править ]

Использование сильно сжатых тюков соломы в качестве теплоизоляции, хотя и редко, становится все более популярным в экспериментальных строительных проектах из-за высокой R-ценности.и невысокая стоимость толстой стены из соломы. «Исследование, проведенное Джо МакКейбом из Университета Аризоны, показало, что R-значение как для пшеничных, так и для рисовых тюков составляло около R-2,4 (RSI-0,42) на дюйм с зерном, и R-3 (RSI-0,53) на дюйм через 3-струнный тюк шириной 23 дюйма, уложенный ровно = R-54,7 (RSI-9,64), уложенный на край (ширина 16 дюймов) = R-42,8 (RSI-7,54). Для 2-х струнных тюков, уложенных горизонтально (ширина 18 дюймов) = R-42,8 (RSI-7,54), а по краю (ширина 14 дюймов) = R-32,1 (RSI-5,66) »(Стин и др .: The Straw Bale House, 1994). Использование сэндвич-крыши, заполненной тюками соломы, значительно увеличивает значение R. Это очень выгодно отличается от R-19 (RSI-3.35) обычной изолированной стены 2 x 6. При использовании тюков соломы для строительства тюки должны быть плотно упакованы и достаточно просохнуть.Любые воздушные зазоры или влага могут резко снизить изоляционную эффективность.

Светоотражающая изоляция и лучистые барьеры [ править ]

Светоотражающая изоляция и лучистые барьеры уменьшают излучение тепла на поверхность материала или от нее. Сияющие барьеры будут отражать лучистую энергию. Излучающий барьер сам по себе не влияет на тепло, проводимое через материал при прямом контакте, или тепло, передаваемое восходящим или конвекционным влажным воздухом. По этой причине, пытаясь связать R-значенияс лучистыми преградами сложно и неуместно. Тест R-value измеряет теплопередачу через материал, а не к его поверхности или от нее. Не существует стандартного теста, предназначенного только для измерения отражения излучаемой тепловой энергии. Излучаемое тепло является важным средством передачи тепла; Солнечное тепло исходит через пространство, а не за счет теплопроводности или конвекции. Ночью отсутствие тепла (то есть холода) - это то же самое явление, а излучение тепла математически описывается как линейная противоположность. Лучистые барьеры предотвращают лучистую теплопередачу одинаково в обоих направлениях. Однако поток тепла к поверхностям и от поверхностей также происходит посредством конвекции , которая в некоторых геометриях отличается в разных направлениях.

Светоотражающая алюминиевая фольга - самый распространенный материал, используемый в качестве барьера для излучения. Он не имеет значительной массы для поглощения и удержания тепла. Он также имеет очень низкие значения коэффициента излучения «E-values» (обычно 0,03 по сравнению с 0,90 для большей части объемной изоляции), что значительно снижает передачу тепла за счет излучения.

Типы световых преград [ править ]

• Фольга или «светоотражающий ламинат из фольги» (RFL).
• Панели из полиуретана или полиизоцианурата с покрытием из фольги.
• Фольгированный пенополистирол. Этот ламинированный пенополистирол высокой плотности более гибкий, чем жесткие панели, работает как пароизоляция и работает как тепловой разрыв. Используется для внутренней стороны обшивки крыши, потолков и стен. Для достижения наилучших результатов его не следует использовать в качестве изоляции с заполнением полости.
• Пузырьковая упаковка на фольгированной основе. Он тонкий, более гибкий, чем жесткие панели, работает как пароизоляция и напоминает пластиковую пузырчатую пленку с алюминиевой фольгой с обеих сторон. Часто используется на холодных трубах, холодных воздуховодах и на нижней стороне кровельной обшивки.
• Светлая черепица и светоотражающая краска. Их часто называют прохладными крышами , они помогают поддерживать прохладу на чердаках летом и в жарком климате. Чтобы максимизировать радиационное охлаждение в ночное время, их часто выбирают так, чтобы они имели высокий коэффициент теплового излучения, тогда как их низкий коэффициент излучения для солнечного спектра отражает тепло в течение дня.
• Металлические кровли; например, алюминий или медь.

Излучающие барьеры могут функционировать как пароизоляция и служить обоим целям с одним продуктом.

Материалы с одной блестящей стороной (например, полистирол с фольгированной облицовкой) должны быть расположены так, чтобы блестящая сторона была обращена к воздушному пространству, чтобы быть эффективными. Излучающий барьер из алюминиевой фольги можно разместить в любом случае - блестящая сторона создается прокатным станом в процессе производства и не влияет на отражательную способность материала фольги. Поскольку лучистые барьеры работают, отражая инфракрасную энергию, алюминиевая фольга будет работать точно так же, если бы обе стороны были тусклыми.

Светоотражающая изоляция [ править ]

Изоляция - это барьерный материал, препятствующий передаче / уменьшению передачи веществ (воды, пара и т. Д.) / Энергии (звука, тепла, электричества и т. Д.) С одной стороны на другую.

Тепло / теплоизоляция - это барьерный материал, препятствующий / блокирующий / отражающий тепловую энергию (одну или несколько из теплопроводности, конвекции или излучения) для передачи от одной стороны к другой.

Отражающая изоляция - это один из видов тепло / теплоизоляции, отражающий передачу радиационного тепла (лучистого тепла) с одной стороны на другую из-за отражающей поверхности (или низкого коэффициента излучения).

Существует множество определений терминов «теплоизоляция / теплоизоляция» и распространенное неправильное толкование «теплоизоляция / теплоизоляция» = «объемная / массовая / баттовая изоляция», которая на самом деле используется для сопротивления теплопроводности с определенным «значением R».

Таким образом, материалы, отражающие лучистое тепло с пренебрежимо малым значением «R-Value», также должны быть классифицированы как «теплоизоляция / теплоизоляция».

Таким образом, отражающая изоляция = излучающий барьер.

Преимущества [ править ]

• Очень эффективен в более теплом климате
• Отсутствие изменений тепловых характеристик с течением времени из-за уплотнения, разрушения или поглощения влаги
• Тонкие листы занимают меньше места, чем объемная изоляция
• Может действовать как пароизоляция
• Нетоксичный / неканцерогенный
• Не образует плесени или грибка
• Замедлитель радона , ограничит проникновение радона через пол

Недостатки [ править ]

• Необходимо комбинировать с другими видами изоляции в очень холодном климате.
• При контакте фольги с неисправной электропроводкой может возникнуть угроза электробезопасности.

Опасная и прекращенная изоляция [ править ]

Некоторые формы изоляции, которые использовались в прошлом, теперь больше не используются из-за признанных рисков для здоровья.

Пена карбамидоформальдегидная (УФФИ) и панели [ править ]

Изоляция карбамидоформальдегид выделяет ядовитый газ формальдегида , вызывая проблемы с качеством воздуха в помещении . Химическая связь между мочевиной и формальдегидом слабая, что со временем приводит к разложению ячеек пены и выбросу токсичного газообразного формальдегида в дом. Кроме того, некоторые производители использовали избыток формальдегида для обеспечения химического связывания всей мочевины. Любой оставшийся формальдегид улетучится после смешивания. Большинство штатов объявили его вне закона в начале 1980-х годов после того, как были обнаружены опасности для жителей здания. Однако выбросы наиболее высоки, когда карбамидоформальдегид является новым, и со временем уменьшаются, поэтому дома, в стенах которых в течение многих лет или десятилетий находился карбамидоформальдегид, не нуждаются в восстановлении.

UFFI обеспечивает небольшую механическую прочность, так как материал слабый и хрупкий. До того, как были выявлены риски, его использовали, потому что это был дешевый и эффективный изолятор с высоким значением сопротивления R, а его структура с открытыми ячейками была хорошим акустическим изолятором . Хотя он легко впитывает влагу, после высыхания он снова становится изолятором. ^{[ необходима цитата ]}

Асбест [ править ]

Когда-то асбест широко использовался в качестве изоляционного материала в домах и зданиях, поскольку он огнестойкий, является хорошим тепловым и электрическим изолятором, а также устойчив к химическому воздействию и износу. Было обнаружено, что асбест может вызывать рак, когда находится в рыхлой форме (то есть когда он может выпустить волокна в воздух - когда он сломан, зазубрен, порезан или потерт).

В домашних условиях асбест часто напоминает серовато-белый гофрированный картон, покрытый тканью или холстом, обычно удерживаемый вокруг труб и каналов с помощью металлических ремней. Вещи, которые обычно могут содержать асбест:

• Изоляция котлов и печей.
• Обертывание отопительных каналов.
• Изоляция труб («утеплитель»).
• Воздуховоды и переходные трубы внутри плит.
• Акустические потолки.
• Фактурные материалы.
• Эластичный пол.
• Выдувная изоляция.
• Кровельные материалы и войлок.

Проблемы со здоровьем и безопасностью [ править ]

Пенополиуретан (SPF) в аэрозольной упаковке [ править ]

Все пенополиуретаны состоят из продуктов нефтехимии . В пенопласте часто используются опасные химические вещества, которые обладают высокой токсичностью для человека, такие как изоцианаты, бензол и толуол . Пенообразователи больше не используют озоноразрушающие вещества. Для всех людей в зоне распыления необходимы средства индивидуальной защиты, чтобы исключить воздействие изоцианатов, которые составляют около 50% исходного материала пенопласта. ^[2]

Стекловолокно [ править ]

Стекловолокно является наиболее распространенным изоляционным материалом для жилых помещений и обычно применяется в качестве изоляционного материала, зажатого между стойками. Вопросы здоровья и безопасности включают потенциальный риск рака от воздействия стекловолокна, выделение формальдегида из основы / смолы, использование нефтехимических веществ в смоле и аспекты производственного процесса, связанные со здоровьем окружающей среды. Практика экологичного строительства избегает утепления из стекловолокна.

Всемирная организация здравоохранения объявила изоляцию из стекловолокна потенциально канцерогенной (ВОЗ, 1998 ^[29] ). В октябре 2001 г. международная экспертиза Международного агентства по изучению рака.(IARC) пересмотрело оценку стекловолокна в 1988 г. и удалило стекловату из своего списка возможных канцерогенов, понизив классификацию этих волокон с группы 2B (возможный канцероген) до группы 3 (не классифицируемой по канцерогенности для человека). Все стекловолокна, которые обычно используются для тепло- и звукоизоляции, включены в эту классификацию. МАИР, в частности, отметило: «Эпидемиологические исследования, опубликованные в течение 15 лет с момента предыдущего обзора этих волокон в Монографиях МАИР в 1988 году, не предоставляют доказательств повышенного риска рака легких или мезотелиомы (рака слизистой оболочки полостей тела) в результате профессионального воздействия во время производства волокон. эти материалы и неадекватные доказательства в целом любого риска рака ».

Понижение рейтинга IARC согласуется с выводом, сделанным Национальной академией наук США , которая в 2000 году не обнаружила «существенной связи между воздействием волокон и раком легких или незлокачественными респираторными заболеваниями в среде производства MVF [искусственного стекловидного тела]». Однако производители продолжают наносить на свою продукцию этикетки с предупреждением о риске рака, очевидно, в качестве защиты от претензий.

Однако следует внимательно изучить литературу, прежде чем принимать решение о пренебрежении рисками. На странице отбора химических проб OSHA приводится сводка рисков, как и в Карманном руководстве NIOSH .

Miraflex - это новый тип войлока из стекловолокна, который имеет вьющиеся волокна, которые меньше зудят и создают меньше пыли. Вы также можете найти изделия из стекловолокна, завернутые в заводскую пленку или ткань.

Стекловолокно - энергоемкое производство. Волокна из стекловолокна связываются в войлок с помощью адгезивных связующих, которые могут содержать фенолформальдегид, опасное химическое вещество, которое, как известно, в течение многих лет медленно выделяет газ из изоляции. ^[30] Промышленность смягчает эту проблему, переходя на связующие материалы, не содержащие фенолформальдегид; некоторые производители предлагают связующие смолы сельскохозяйственного происхождения, изготовленные из соевого масла. Доступны войлоки без формальдегида, изготовленные из разного количества переработанного стекла (в некоторых из них содержание переработанного стекла приближается к 50%).

Сыпучая целлюлоза [ править ]

Целлюлоза на 100% натуральная, 75–85% изготовлена ​​из переработанной газетной бумаги. Проблемы со здоровьем (если таковые имеются) кажутся незначительными, и большинство опасений по поводу антипиренов и потенциала плесени кажутся искаженными. ^{[ необходима цитата ] [ оригинальное исследование? ]}

• Целлюлоза классифицируется OSHA как пыль, мешающая при установке, поэтому рекомендуется использовать респиратор.
• Целлюлозу обрабатывают антипиреном и репеллентом от насекомых, обычно борной кислотой, а иногда и бурой, чтобы противостоять насекомым и грызунам. Для людей борная кислота по токсичности сопоставима с поваренной солью.
• Плесень рассматривается как потенциальная проблема. Однако, по данным Ассоциации производителей целлюлозы, «одна вещь, которая не способствовала возникновению проблем с плесенью, - это растущая популярность целлюлозной изоляции среди знающих домовладельцев, которые заинтересованы в устойчивых методах строительства и энергосбережении. Эксперты по микологии (микология - это изучение плесени ) часто цитируют: «На целлюлозе растет плесень». Они имеют в виду целлюлозу - общий материал, из которого состоят клеточные стенки всех растений, а не целлюлозную изоляцию. К сожалению, слишком часто это утверждение означает, что целлюлозная изоляция чрезвычайно восприимчива к заражению плесенью.из-за его благоприятных характеристик контроля влажности и других факторов, связанных с производственным процессом, было зарегистрировано относительно немного случаев значительного роста плесени на целлюлозной изоляции. Все широко разрекламированные случаи серьезного загрязнения изоляции плесенью были связаны с волокнистыми изоляционными материалами, кроме целлюлозы ».^[31]
• Влага всегда является проблемой для домов, и нанесение целлюлозы мокрым распылением может быть не лучшим выбором в особенно влажном климате, если только изоляция не будет сухой перед добавлением гипсокартона . В очень влажном климате использование влагомера обеспечит правильную установку и устранит любые проблемы с плесенью (почти любая изоляция, которая становится и остается влажной, может в будущем вызвать появление плесени). Нанесение сухим распылением - еще один вариант для очень влажного климата, позволяющий ускорить установку (хотя целлюлоза с мокрым распылением имеет еще более высокое значение R и может повысить жесткость стен).

Партнерская программа США по охране здоровья и безопасности [ править ]

В мае 1999 года Североамериканская ассоциация производителей изоляционных материалов приступила к реализации всестороннего добровольного партнерства с Управлением по безопасности и гигиене труда США (OSHA). Программа, известная как Партнерская программа по охране труда и технике безопасности, или HSPP, способствует безопасному обращению с изоляционными материалами и их использованию, а также включает обучение и тренинги по производству, изготовлению, установке и удалению изоляционных материалов из стекловолокна, минеральной ваты и шлаковой ваты. (См. Влияние стекловолокна на здоровье ). (Для получения авторитетной и исчерпывающей информации по изоляции из стекловолокна и минеральной и шлаковой ваты, а также по HSPP обратитесь на веб-сайт Североамериканской ассоциации производителей изоляционных материалов (NAIMA) ).

См. Также [ править ]

• Утепление
• Конденсация
• Суперизоляция
• Термическая масса
• Здание с низким энергопотреблением
• Enovate

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]