常用绝缘材料概述
了解13种绝缘材料的比较性能和用途。
选择最合适的绝缘类型应该是材料选择整体策略的一部分。绿色建筑的根本目的不是为了制作营销手册,以帮助在郊区小区销售“绿色”房屋,而是为了做出真正有益于人类和地球的决定。这为寻找使用绝缘材料和其他低碳排放材料的方法提供了强有力的理由。
按类型划分的绝缘
注:气候行动建筑商报告的净碳排放量是针对绝缘值为R-10的绝缘层。数值以C0的千克数报告2当量每平方。m。
玻璃纤维絮垫
![玻璃纤维的安装](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09153521/fiberglass-installation-300x300.jpg)
有两种标准宽度的木框架结构,通常使用无甲醛粘合剂。球棒由玻璃纤维组成,有或没有表面,如牛皮纸或箔纸。广泛使用。小心安装是必不可少的,以避免降低其有效性的间隙。蝙蝠不是空气屏障,不能在低于等级的地方使用。diy者的好候选人。
- 热阻:每英寸R-3.1到R-4.2。,取决于密度
- 成本:低
- 净碳排放量:低(1.2 kgCO2e/m2)
- 毒性:低,但要戴口罩和长袖,以减少皮肤和支气管的刺激(一些品牌的广告是无痒)。
- 安装:DIY的天堂,但要小心马虎的工作,降低效率
在玻璃纤维
![吹入玻璃纤维绝缘](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09154403/blown-in-fiberglass-insulation.jpg)
以松散的形式,玻璃纤维可以吹到阁楼地板上,或者以更高的密度吹到墙壁和天花板上。在大型零售商那里可以买到整袋的。这种纤维比电池更有效地填充空隙,减少空气泄漏,但吹入的玻璃纤维不被认为是空气屏障。Johns Manville的Spider Plus吹入系统和吹入毯系统(BIBS)是两种用于封闭腔的专有产品。阁楼上的松散填料有DIY的潜力,但密集的应用需要更好的设备和更多的技能。用于墙面、天花板、阁楼等高档场所。
- 成本:低
- 热阻:R-2到R-4.2每英寸。
- 净碳排放量:低(1.8公斤二氧化碳)2e / m2)
- 毒性:低
- 安装:聘请专业人员进行密集安装
矿棉
![矿棉装置](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09154504/mineral-wool-installation-700x394.jpg)
矿棉指的是由玄武岩或其他岩石的熔融细丝纺成的岩棉和由高炉渣制成的渣棉。矿棉平均含有70%的工业后回收成分,不需要化学阻燃剂。可用于无面板,半刚性板,以及用于墙壁和阁楼的吹入应用。品牌包括洛科威和Thermafiber。以面板的形式,它可以在等级以下使用,也可以作为外墙的连续隔热层,以减少热桥接。矿棉是空气和蒸汽渗透,并提供高耐火。在某些地区,可用性可能有限。
- R值:每英寸R-2.9到R-4.3。
- 成本:温和的
- 净碳排放量:中等(R-4/英寸)电池的重量为4.7公斤2e / m2;矿棉板5.1)
- 毒性:低
- 安装:类似于玻璃纤维。当用作雨幕后面的连续外部绝缘材料时,面板可能会被捆扎不均匀地压缩。
纤维素
![Cellulose-insulation](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155210/Cellulose-insulation.jpg)
纤维素是撕碎的报纸或纸板,有袋装的,也有盒装的。没有刚性面板。纤维素具有很强的环保资质,它是许多绿色建筑商的最爱,因为它有很高的回收含量。与r值相同的玻璃纤维不同的是,纤维素能隔离碳。它可以从空气中吸收水分,然后在空气干燥时释放水分。但因为它很容易吸水,所以管道和屋顶的漏水不会被发现。它既可以作为阁楼的松散填充材料,也可以作为密集的填充材料,在封闭的墙壁和天花板中以蝙蝠的形式使用。密装纤维素安装在3.5磅每立方。纤维素比玻璃纤维更能抵抗空气泄漏,但纤维素不是空气屏障。它只能在高档应用中使用。 DIYers can rent blowers for loose-fill, but dense-pack calls for professional tools and skills. It is typically treated with borate as a fire retardant.
- 热阻:3.2 - 3.8 / in
- 成本:低(略高于吹入玻璃纤维)
- 净碳排放量:固碳(高密度纤维素固碳1.8千克二氧化碳)2e / m2)
- 毒性:低
- 安装:类似于吹入玻璃纤维;diy者可以解决阁楼的松散填充问题,但要解决密集的填充问题,请聘请专业安装人员。戴上口罩。
棉花絮垫
![棉絮绝缘](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155208/cotton-batt-insulation.jpg)
棉垫主要由牛仔布废料和一些额外的合成纤维制成,可用于上层墙壁和屋顶组件。不得在等级以下使用,且不透气。无面球棒有超大的宽度,用于在框架腔内的摩擦配合。一些安装人员抱怨很难切割,并且在压缩后并不总是能恢复。像其他类型的绝缘电池一样,它必须小心地安装在电线、管道和墙壁和天花板空腔中的其他障碍物周围。比玻璃纤维和矿棉电池贵,但生产Ultra Touch的保税逻辑公司(Bonded Logic)宣传其天然纤维成分不会让人发痒。它是用硼酸盐处理耐火,并包括高回收含量(80%后消费)。
- R值:每英寸R-3.5到R-3.7。
- 成本:温和的
- 净碳排放量:不可用
- 毒性:低
- 安装:类似于其他摩擦适合的蝙蝠,但不容易修剪。制造商强调“不痒”的品质。
(电池绝缘材料是由羊毛制成的,但这种产品在美国并不常见遮阳布羊毛每英寸R-3.6到r - 4.3。该公司表示,这种吸湿材料具有很高的防火和防霉性。羊毛绝缘具有中等低的碳含量——2.3公斤二氧化碳2e / m2对于球棒,3.4为松散填充。成本将相对较高。)
稻草
![稻草包保温](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155206/Straw-bale-insulation-700x525.jpg)
吸管具有极具吸引力的环保资质。它是回收的农业废弃物,一种完全可再生的原材料,在区域内广泛使用。它具有非常低的毒性,良好的耐火性,和非常高的碳捕获。稻草主要以捆捆的形式使用,在现场组装成墙,然后用灰泥或石膏完成。它也有面板的形式。EcoCocon是一家在美国经营的欧洲制造商与自然共生该公司提供15.7英寸的尺寸。-厚结构隔热板,r值为38。带有连续的木纤维板隔热层的承重板每平方米的成本约为18美元。英尺(这个数字包括墙体结构和保温材料)。稻草捆建筑并不常见,但支持者对其优势充满热情。它每英寸的r值很低,但厚壁弥补了这一点。包可以用作结构部件或填充木或钢框架结构。稻草捆容易受到水的破坏,所以建筑物需要宽大的屋顶悬垂,小心地在窗户和门上闪烁,并与潮湿的材料分开。它提供了很高的DIY潜力。
- 热阻:R-1.4至R-2.4 / in。
- 成本:低(包)到高(预制板)
- 净碳排放量:封存碳(-14.5千克二氧化碳)2e / m2)
- 毒性:非常低的
- 安装:稻草捆可以作为填充物或结构部件纳入建筑物中,作为对业主/建筑商友好的低技术建筑方法。秸秆板可与其他类型的结构隔热板(sip)相媲美。
麻
![麻混凝土砌块保温](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155204/hempcrete-block-insulation.jpg)
大麻是另一种可再生农业材料,在BEAM碳封存规模上得分很高,仅次于稻草。但大麻绝缘已经努力在市场上获得立足点和供应大麻绝缘是参差不齐。肯塔基州一家名为Sunstrand LLC的公司为2×4墙生产R-13绝缘材料,但该公司在今年早些时候申请了第七章破产保护。总部位于魁北克的公司MEM Inc.继续生产大麻块和大麻绝缘片3½英寸。5½英寸。r值分别为R-13和R-20。绝缘材料是88%的大麻和12%的聚酯。大麻混凝土是另一种形式的大麻绝缘材料。它是由麻绳(植物的核心),加上石灰和水混合而成,在钢或金属框架中形成块,或者夯实到可移动的升降机中,以制造更大的墙段。这种低密度材料不承重。 It is vapor permeable. Hemp can be ordered from companies such as美国石灰技术。欲了解更多信息,请联系美国大麻建筑协会。
- 热阻:R-1.2到R-3.7 / in。
- 成本:温和的
- 净碳排放量:固碳(-3.1 kgC0)2e / m2)
- 毒性:非常低的
- 安装:麻面板安装在螺柱之间的16-in。中心。大麻混凝土块和墙段可以在现场制作,并且可能具有与稻草包结构相同的DIY吸引力。
木质纤维
![木纤维绝缘](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155203/Gutex-wood-fiber-insulation.jpg)
木纤维绝缘材料有几种形式,包括刚性板、球棒和松散的材料,这些材料与纤维素或玻璃纤维一样被吹入封闭的腔中。目前还没有美国制造商,尽管缅因州的一家公司计划在2021年开始生产某些形式的木纤维绝缘材料。两个进口品牌是Steico和Gutex,均在欧洲生产。虽然现在价格昂贵,但木纤维有几个吸引人的特点——它是由可再生资源制造的,不含石化产品,不含碳,毒性低。面板是非结构性的,是开汽式的。它常被用作屋顶和外墙的连续保温层。欧洲产品的尺寸很奇怪。
- R值:面板R-2.7至R-3.7每英寸。球棒每英寸R-3.9到R-4。吹入R-3.6到R-3.8
- 成本:高
- 净碳排放量:隔离碳(电池额定为-1.9千克二氧化碳)2e / m2)
- 毒性:非常低的
- 安装:松散的木质纤维处理起来就像纤维素一样,像硬质泡沫板一样,可以在几个星期内暴露在天气中而不会损坏。
软木塞
![软木塞绝缘](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155201/cork-insulation.jpg)
制造商指出,软木绝缘材料具有很强的环保能力——100%可再生,可回收,如果不考虑从生长软木橡树的地中海西部运输的成本,它的环保程度是最高的。供应商thermacark列出了1/2英寸的面板。到3英寸。厚。膨胀软木板是由树木的外层树皮制成的,据报道,这些树皮在采伐过程中不会受到伤害,而且可以存活数百年。生态供应中心ThermaCork的美国经销商说,95%的软木塞产品来自葡萄牙。该公司表示,软木绝缘材料曾经在美国很常见,实际上白宫也使用过。它是半透汽的(在2英寸。厚)。
- 热阻:每英寸R-3.6到R-4.2。
- 成本:高
- 净碳排放量:不可用
- 毒性:非常低的
- 安装:与其他绝缘板一样安装。一些版本可以用作外部包层,在那里它可以从巧克力棕色到混凝土般的阴影。
发泡聚苯乙烯
![膨胀聚苯乙烯(EPS)](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155159/EPS-foundation-foam-insulation.jpg)
EPS是一种轻质的刚性泡沫板,用于各种应用,作为外墙和屋顶组件的连续绝缘层,用于切割热桥,板下和基础墙的外部。无面EPS具有透气性,并且具有相应抗压强度的多种密度。密度越高,在地下越好。EPS的发泡剂是戊烷,一种碳氢化合物。EPS不含氢氯氟烃,这是一种强效的温室气体,因此受到许多绿色建筑商的青睐。美国的EPS制造商已经用聚合物FR取代了一种名为HBCD的溴化阻燃剂,这种阻燃剂被认为更安全。热性能不会随着时间的推移而降低。Neopor是巴斯夫开发的一种注入石墨的EPS变体。它具有典型的灰色和比常规EPS更高的r值。这在欧洲比在美国更为普遍。
- 热阻:每英寸R-3.6到R-4.2。(Neopor, R-4.7 / in)
- 成本:温和的
- 净碳排放量:中等(II型R-4板,6.6 kg / c02e / m2;Neopor, 4.9)
- 毒性:低
- 安装。用于墙壁和屋顶组件,板下(以正确的密度),基础墙和绝缘混凝土形式。重量轻,易于操作。
挤塑聚苯乙烯
![挤压聚苯乙烯(XPS)](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155157/exterior-continuous-insulation-xps.jpg)
XPS是另一种常见的硬泡板,其r值略高于EPS。两者在化学上的主要区别之一是,直到最近,所有XPS都是用氢氟碳化物(HFC)发泡剂制造的,其全球变暖潜能值是二氧化碳(HFC-134a)的1400多倍。仅这一点就使许多绿色建筑商转向另一种隔热选择。然而,美国主要制造商欧文斯科宁(Owens Corning)最近宣布改用不含HFC-134a的新配方。成本略高于EPS,并且热工性能随着时间的推移而下降,这种现象称为热漂移,因为发泡剂缓慢消散并被空气取代。r值到底在哪里触底还不清楚,但是这篇文章在GBA在最初的20年里,它将降至R-4.5,最终降至R-4.1或R-4.2。它有带面和无面两种。美国有三家公司,欧文斯科宁、陶氏、金斯潘。它不像EPS(烫发等级约为1)那样透气性好。厚板)。
- 热阻:R-5 / in。(制造)
- 成本:温和的
- 净碳排放量:从高处(欧文斯科宁NGX, 14.3千克二氧化碳)2e / m2)到极高(用HFC-134a吹制的常规XPS, 98.7 kg / c0)2e / m2)
- 毒性:低
- 安装:类似EPS的用途
Polyisocyanurate
![聚异氰脲酸酯泡沫板](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155155/Polyisocyanurate-on-roof-700x665.jpg)
Polyiso完成了常用的硬泡沫隔热材料的三种。由于制造多聚体的方法不同,它总是被面对。箔面使其不透水。该领域的一个很大的区别是,聚异烯烃不适合与地面接触,所以它从来没有在平板下面使用,也没有在基础墙与外界绝缘。它的主要用途之一是作为屋顶隔热材料。聚异质易受热漂移影响,其r值从每英寸约R-6.5下降。在制造时,每英寸的R-5.6或R-5.7。随着时间的推移。Polyiso还有另一个怪癖:它的热性能随温度下降,从75华氏度时的R-5.6或R-5.7到汞降至25华氏度时的R-4.8,尽管制造商正在寻找解决这个问题的方法。和EPS一样,聚苯乙烯是用戊烷吹制的,戊烷是一种对全球变暖潜能值相对较低的化合物。 Polyiso is more expensive than XPS and EPS, and is not recyclable.
- 热阻:制造时的R-6.5,随着时间的推移下降到R-5.7(在低温下更低)
- 成本:温和的
- 净碳排放量:中等(5公斤)2e / m2)
- 毒性:低
- 安装:与其他泡沫板一样使用
喷涂聚氨酯泡沫
![喷涂聚氨酯泡沫保温](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/02/09155152/spray-polyurethane-foam-insulation.jpg)
有两种基本类型:闭孔和开孔喷涂聚氨酯泡沫具有一些独特的性能特征,也引起了一些环境问题。闭孔泡沫比这两种泡沫密度大,每立方2磅。每立方英尺vs. 1 / 2磅ft用于开孔泡沫)。闭孔泡沫也可以作为蒸汽缓凝剂,而开孔泡沫是蒸汽开放的,这在某些应用中变得重要。开孔泡沫使用水或二氧化碳作为发泡剂,具有环保优势,而闭孔泡沫的发泡剂仍然是绿色建筑商的痛点。新版本的闭孔泡沫使用的是全球变暖潜能值相对较低的氢氟烯烃(HFO)发泡剂,而旧配方使用的是对气候影响大得多的氢氟烃(HFC)。(Icynene开发了一种中等密度的闭孔泡沫,可以用水吹。)虽然这些差异很重要,但开孔泡沫和闭孔泡沫都具有非常有效地填充墙壁和天花板空洞的能力,并且是出色的空气屏障。两者都是昂贵的,闭孔泡沫更贵,但它的r值更高。这两种类型都是由安装人员在现场喷洒时混合两种成分制成的。
- 热阻:R-3.5到R-3.6(开间)到R-6.5(闭间)
- 成本:高
- 净碳排放量:中等至非常高(hfo -吹开槽,2.9 kgC0)2e / m2;hfc吹闭孔泡沫,23.2 kgC02e / m2)
- 毒性:安装的时候不要待在家里。有报道称,残留的气味和/或废气会对化学敏感的人产生不利影响。
- 安装:开孔具有更高的膨胀率,通常允许过度填充腔体,并在固化时减少。使用闭孔电池时,必须注意不要使用太厚的一层,否则会引起火灾。在使用泡沫时,应腾出处所。闭孔泡沫的气味可以逗留,但适当混合和应用绝缘是惰性的,一旦固化。
最初发表于绿色建筑顾问。