简介:特约编辑迈克尔·梅因斯详细介绍了闭孔喷雾泡沫,这是越来越受欢迎的绝缘材料。缅因州确定了它的优势——高热阻每英寸的容量空气密封和阻止水蒸气运动,并加强了框架与护套的连接。然后他讨论了它的缺点——包括高成本、混乱和潜在的健康风险,以及它不能在许多空气泄漏高的过渡地区使用的事实。但缅因州主要关注的是闭孔泡沫对全球变暖的影响,因为大多数闭孔泡沫中使用的发泡剂比二氧化碳要糟糕1000多倍。
闭孔聚氨酯喷雾泡沫是了不起的东西。它是一种很好的绝缘体,每英寸的r值比几乎任何其他常用材料都高。(聚异氰脲酸酯泡沫可以等效,但随产品和温度而变化。)当安装至少一两英寸厚时,它基本上可以阻止水蒸气和空气的流动。它甚至还有一些结构上的好处:它能很好地将护套粘在框架上,还能增强耐磨损性。多亏了这些品质,再加上来自行业的强大营销,泡沫塑料只会越来越受欢迎。不幸的是,它也有一些严重的问题,这些问题通常不会在绿色建筑圈子之外讨论。了解这些缺点可能会说服您将其限制在最有意义的特殊情况下使用,或者甚至完全避免使用它。
聚氨酯泡沫开始时是两个装有液体化学品的容器,被称为“A”面(异氰酸酯,固体泡沫的主要成分)和“B”面(树脂、催化剂、发泡剂、阻燃剂和其他化合物的混合物)。在安装时,这些化学物质会发生反应,产生一种充满微小气泡的聚合物。气泡或细胞充满发泡剂并提供绝缘值,而聚合物形成细胞壁。
使闭孔泡沫与众不同的成分是发泡剂——典型的是hfc245fa——但这也是它最大的缺点。
HFC245fa是一种氢氟碳制冷剂,是一种持久性温室气体;它上升到大气中并停留在那里,防止热量从地球上逸出。二氧化碳通常被用来衡量温室气体造成的危害,而HFC245fa被认为比二氧化碳严重1030倍。唯一常见的建筑产品更有效的是发泡剂在传统的XPS硬质泡沫。根据美国环境保护署的说法,“尽管(氢氟碳化物)只占目前(温室气体)排放总量的一小部分,但它们对气候变暖的影响非常大。如果不加以管制,HFC的排放量预计将在未来几十年大幅增加”(来自EPA规则21概况)。
一些分析表明,闭孔泡沫塑料所节省的能源可能永远无法抵消对环境造成的破坏。根据喷涂聚氨酯泡沫联盟的技术总监Richard Duncan, PE,发泡剂是泡沫重量的6%。在寒冷的气候条件下,一个普通的房子的地下室可能有4000磅的泡沫,用喷雾泡沫完全隔热。这意味着240磅的发泡剂,相当于25万磅的二氧化碳2。其中十分之一是在安装后不久发布的。
任何一个项目的排放,甚至一个建筑商的项目的一生的排放,可能不会对环境产生可衡量的影响,但如果建筑行业的很大一部分从具有强烈温室气体排放的产品中转移出来,它将会产生很大的不同。建筑占全球温室气体排放量的50%,其中美国的排放量超过25%,而泡沫喷雾是建筑行业最严重的罪魁祸首之一。事实上,联邦政府已经规定,从2020年1月1日起,HFC245fa发泡剂不再用于喷雾泡沫。
幸运的是,已经有了一种更环保的选择,一种使用霍尼韦尔(Honeywell)生产的名为Solstice的HFO(氢氟烯烃)发泡剂的闭孔泡沫,它是一种强度小得多的温室气体。与二氧化碳相当,它仍然具有更高的含碳量,对环境的破坏更大比大多数非泡沫绝缘材料更环保,但比传统的闭孔泡沫要好。目前,一些品牌和产品系列的泡沫都在使用这种发泡剂,如Lapolla Foamlok 2000 4G、Demilec HFO High-Lift和HFO Pro、Icyene ProSeal HFO和BaySeal的EcoBay。
hfo发泡泡沫不仅对环境更好,而且还有其他好处:由于化学反应温度较低,它可以安全地安装在厚的电梯中-高达6英尺1⁄2在。,这取决于制造商,而不是最大的2到3英寸。为常规发泡,节省时间。现场报告称,这种泡沫塑料的细胞结构比传统泡沫塑料更均匀,这意味着更有可能达到预期效果。也许最好的是,随着泡沫变得更厚,每英寸的r值比其他类型的泡沫增加的程度更大。hfo发泡泡沫的购买成本更高,但我认识的一位安装人员说,由于节省了劳动力,他能够降低客户的成本。
另一种环保发泡剂,水,通常只用于开孔泡沫,但Icynene提供水吹闭孔泡沫叫做ProSeal Eco。其r值(R-4.9 / in)低于其他闭孔泡沫材料,但高于透气性保温材料。至于泡沫的聚合物部分,绝缘可能是石油的最佳用途,但它的含碳量很高制造产品所花费的时间。根据BuildingGreen的数据,以每r值为基础,它的碳含量大约是玻璃纤维的两倍,是纤维素的12倍。由于将液态树脂转化为硬质泡沫的化学反应是敏感的,事情可能会出错。例如,不当的治疗会留下气味,这可能会导致健康问题。我知道有一些人决定把不正确固化的泡沫撕掉,还有一些人生活在这种气味中——他们承诺总有一天这种气味会消失。某些类型泡沫的制造使用大豆衍生物和再生成分代替了一些原生石油树脂,这是令人钦佩的,但发泡剂对碳足迹的影响要大得多。
在某种程度上,大多数绝缘材料都是令人讨厌的,因此需要个人防护装备。但喷雾泡沫是独一无二的;这是唯一一个需要供气式呼吸器(没有滤筒过滤器能够防止烟雾)和全身防护服的项目,以防止未固化泡沫中的成分对健康的短期和累积影响。(搜索“异氰酸盐暴露”可以获得一长串列表。)一旦泡沫被正确固化,大多数来源显示没有显著的健康风险。对气味敏感的人告诉我,处理不当的泡沫会导致头痛和喉咙发炎,甚至被认为处理得当的泡沫也有一种他们能察觉到的气味;然而,在正确固化泡沫的材料安全数据表上没有出现健康问题。
尽管有缺点,我并不反对泡沫;有时,避免这种情况的变通方法近乎荒谬,即使在像我这样的环保人士看来也是如此。泡沫可以做一些其他产品根本做不到的事情。安装人员似乎对采用hfo泡沫的速度很慢,甚至我认识的具有可持续发展意识的建筑师和建筑商也没有意识到它已经上市了。(开始要求,供给就会做出相应的反应。)但在大多数情况下,在大多数项目中,随着对建筑规范和建筑科学的理解(也许还有一点创造力),你应该能够找到一种与泡沫一样(或更好)的隔热系统,使用更便宜,更环保,更有弹性的材料。
绝缘值箴
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空气密封箴
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环境影响箴
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蒸汽阻塞箴
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安全箴
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粘性和结构性箴
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费用箴
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作者更新:
来自泡沫喷雾行业的几位代表对我的文章进行了两处更正。
- 霍尼韦尔(Honeywell)生产Solstice低gwp发泡剂已经有四年了,但另一家公司科慕(Chemours)也有类似的发泡剂,名为Opteon,一些泡沫制造商正在使用它来代替Solstice。Opteon自2017年底以来一直可用。
- 我注意到,联邦政府已下令在2020年1月之前停止使用氢氟碳化物发泡剂。确实是这样,但布雷特·卡瓦诺在担任美国上诉法院法官时推翻了这一规定。我的研究表明,他只否决了有关制冷剂的部分规定,但实际上是整个规定。在联合国发布其令人震惊的报告的第二天,美国最高法院决定不听取对该规则被废除的上诉,因为环境保护署不再支持这种类型的监管。
此外,我对普通房屋泡沫数量这一节的措辞也不清楚。一般大小的房子,大约2400平方英尺。无论是一幢建在厚板上的单层住宅,还是一幢有隔热天花板的大教堂式住宅,或是一幢有隔热阁楼和喷涂泡沫的全地下室的两层住宅,都需要4000到5000磅的泡沫,以满足气候较冷地区的要求。这是使用ltr(老化r值)的泡沫。
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封闭单元是我在90年代中期的项目中使用过的唯一选择。我是一个连续的改造者——通常是非常旧的(1810/ 1870)或不寻常的建筑(消防局/教堂)。当空间不允许6英寸(甚至4英寸)的其他材料时,泡沫可以在非常紧密或薄的区域进行涂层。即使是1英寸的封闭细胞也是绝缘和空气密封的神奇材料。几年前,泡沫改变了我在海滩上穿的那件通风不良、效率低下、更不舒服的斗篷。20多年前,我在这座城市的1810年的联邦政府上有几英寸…在我的新项目中,我用了整整4英寸多的空间来扩建一座帕石建筑。此外,我还经历了一场有泡沫的大火——大火在烧透泡沫之前,穿过了木椽子,打破了窗户。泡沫消除了任何通道的火(和烟雾)找到它的方式通过结构。我不能对环境方面发表评论,只能说建筑使用了更小的暖通空调设备,而且节能。
我很沮丧,这篇文章没有解决泡沫,在那里,使用不同的发泡剂。我对他们没有任何经验,但我听说过他们很多次(可能是从FHB和播客上)。没有人使用它们吗?他们真的不能用吗?
…(暂停,使用谷歌)
经过一些快速的研究,包括绿色建筑顾问近2年前的一个故事,有其他发泡剂的闭孔泡沫,包括霍尼韦尔的一种普遍可用的产品,臭氧得分为1,与二氧化碳相同。经过5分钟的网络研究,这篇文章听起来更像是一个不知情的意见,而不是食品和卫生局通常发布的信息。
阿拉巴马大学亨茨维尔分校有个家伙,他负责NASA的卫星遥感项目。我知道他不是承包商,但他发誓大气温度没有升高。另一个人——不是承包商——在麻省理工学院做了40年的大气科学名誉教授。他说,我们真的不应该对100年内预计的2度温度变化感到恐慌。半信半疑,因为我说过,他不是承包商。
我急切地等待着普林斯顿物理学家写的一篇论文,内容是在使用金属瓦片时如何正确地闪光烟囱。
Albany_Chris,如果你读了我的整篇文章,你会看到我讨论了低gwp发泡剂。
气候科学家不关心大气温度;它们测量地表和海洋温度的平均值。的确,科学界并没有百分之百地同意我们有问题。全世界100名科学家中只有97人对此感到担忧。
不幸的是,你引用的是一个有思想的人应该质疑的虚假“事实”。令人遗憾的是,关于大气气体的真相并没有得到更好的了解,但我希望您在以后的文章中不要过多地关注危言耸听的担忧。让我们关注已知的房屋建设挑战,而不是危言耸听地担心可能会出现一些轻微的变暖(这对我们北方的人来说是一件好事)。
德维兰德,你说哪件事是假的?我们已经看到了气候变化的早期结果,如果目前的预测是准确的(本世纪上升2到7摄氏度),结果将是显著的,至少可以这么说。
这些预测从来都不是正确的,而是变得越来越极端,但气候(是的,气候是区域性的)顽固地拒绝配合。稍微变暖,然后稍微变冷,然后再变暖,然后再变冷,以此类推。过去的趋势比我们这个非常稳定的时代要陡峭得多。请不要把偶尔发生的极端天气事件与气候变化的迹象混为一谈。就连美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告的科学部分(很少有人阅读)也没有这样说,只有戈尔(Al Gore)、环境激进分子和追逐头条的媒体才这么说。但我们应该尝试为极端天气建造,避免在可预测的麻烦地区建造。这才是我们真正能做的好事。我们所知道的是将会有暴风雨和洪水。让我们牢记这一点。
德维兰德,我不知道你的“事实”是从哪里来的,但就连白宫也预测到本世纪末气温将上升7度。绝大多数气候科学家都认为,我们正处于一场灾难之中。“偶尔发生的极端天气事件”并不能解释冰架崩塌、昆虫数量锐减、鱼类数量锐减以及海洋酸化的其他结果。
我也没有看到任何关于低GWP产品的真正讨论,我搜索了几次文章。我在这篇文章中唯一能找到的是:“如果不加以管制,预计未来几十年氢氟碳化物的排放量将大幅增加。”事实上,到2020年1月,闭孔喷雾泡沫绝热材料(高压型)将不得不使用新的HFO发泡剂,这些新的发泡剂已经在今天使用的产品中可用,其GWP仅为1。这将完全消除文章中的这种担忧。这里没有提到的信息是现成的,对于讨论这个主题的阅读是有用的。
这篇文章指出“高含碳量,衡量制造产品的一切”。检查其他来源,“隐含碳”是指在建筑材料的制造、运输和施工过程中排放的二氧化碳,以及使用寿命结束时排放的二氧化碳。也许“蕴含能量”是更好的衡量标准。
当然,这可能是石油的最佳用途之一,但首先,聚乙烯袋和水瓶主要是天然气生产的副产品,并不真正影响资源。在这个对话中,一个好的下一步是在提到资源和隐含能源时讨论生命周期分析(参见在喷雾泡沫绝缘上完成的LCA,它也是按照ISO标准完成的)。看看石油除了燃烧或用作润滑剂之外的其他用途是很有趣的。这些其他产品最终只消耗了一桶石油的一小部分。当你看到像喷雾泡沫绝缘这样的产品中使用的比例时,它会变得非常小。我还被告知,大约40%的喷雾泡沫绝缘材料来自石油以外的来源。
这篇文章说“不管它碰了什么,基本上都毁了”?这有点夸张,可能表明了一种毫无根据的偏见。当然,它比球棒更难去除,但你想把你的信封弄坏50到100年,这样更容易改造吗?
SDI1,你点击预览底部的“查看PDF”了吗?几乎整个最后一页从预览中被省略,包括HFO发泡剂的讨论。关于氢氟碳化物排放的引言直接摘自环保署的情况说明书。
联邦政府已经接受的EPA规则21,要求在2020年1月1日之前使用低gwp发泡剂,被布雷特·卡瓦诺否决了。我的研究表明,他只是阻止了法律中影响制冷剂的部分,但本周我与喷雾泡沫联盟的技术总监里克·邓肯(Rick Duncan)确认,整个法律无效。因此,讨论仍然有效,因为它现在必须是一个市场驱动的变化,因为显然保护我们的环境是当前政府最不想做的事情。
“隐含碳”和“隐含能源”都没有普遍的、具体的定义。就我的文章而言,它们是相等的。布鲁斯·金和他的撰稿人在他的书《新碳结构》中写了更多关于这个话题的内容。
当你为资源开采的副产品(如聚乙烯和天然气生产)提供市场时,你仍然在支持资源开采。我们可以深入讨论各种塑料及其生产方法;我发现化学和塑料是一个有趣的话题。事实上,我们不得不删去我想要包含的内容的一半,我想大多数人会理解我的观点是修辞性的。当然,还有其他领域使用更多的石油,但这是一篇关于喷雾泡沫的文章。我试着读过LCA,但它不容易理解。随着全球变暖成为当务之急,生命周期成本就不那么重要了——重要的是我们在未来几年排放的碳(或者更确切地说,二氧化碳当量),因此,除非其他方法都不起作用,否则任何非植物性绝缘材料都是糟糕的选择。40%的喷雾泡沫隔热材料来自石油以外的来源?没有参考资料我很怀疑。
是的,泡沫喷雾碰到的东西基本上都毁了。从很多我自己的衣服开始……你有没有试过用喷雾泡沫隔热材料装修房子?你是否曾经建议过房主如何去除无法正确固化的泡沫?如何清理在改造过程中喷洒的泡沫,这些泡沫要么洒在现有的饰面上,要么由于温度过低而熔化。你试过把电线穿过泡沫吗?一个泡沫,他们永远在那里。我做了以上所有的事情,并坚持我的声明。也许你没有做过很多翻新,或者住在一个新房子的区域。大多数房屋最终都会被翻新,虽然不是很关键,但当组装物被修复时,就容易多了,这在每个领域都很常见,但在我们这个一次性的社会中却被低估了。
你说没有泡沫喷雾的房子会“削弱信封”,这是严重的夸张。我个人的经验是,有泡沫喷雾的家庭比没有泡沫喷雾的家庭更容易出现问题。我没有这方面的数据,也怀疑是否存在,但研究起来会很有趣。
你为什么要把你的政治偏见带进一篇关于绝缘的文章里?布雷特·卡瓦诺没有推翻第21条规则,法院推翻了,BK只是写下了决定。我还注意到环保局同意了这一决定并修改了规则,最高法院在拒绝审理此案时基本上维持了这一决定。
在我写这篇文章的时候,布雷特·卡瓦诺每天都在新闻上。我看不出提及他的名字会对政治产生什么影响。他撰写了上诉法院的多数意见。我尽量减少对政治的讨论,但政治并不是与生活、建筑、设计或环境分开的。
我看不出有什么理由让房子100%是闭孔泡沫或100%传统的绝缘材料。对于有障碍物来支撑抓杆或外墙管道的浴室来说,闭孔泡沫比玻璃或其他绝缘材料更有效,更容易应用。
阁楼是一种不同的情况,与房子的墙壁有不同的限制和关注。不良闭孔泡沫安装的缓解成本差异很大,这取决于应用的位置。
没有必要发表关于全球变暖的无知评论,这是那些不是靠科赫兄弟和能源行业付钱的科学家100%同意的。人们总是可以花钱让别人撒谎,而令人惊讶的是,有那么多人对自己的个人诚信如此不重视。
迈克,我对你的一些评论感到震惊。我想你们是这一地区价格最低的。当聘请专业的喷涂泡沫公司时,不应该有过多的喷涂需要清理。不应该有任何树脂如你所说的未混合泡沫。永远。当你让未经训练的专业人员安装喷雾泡沫时,这些都是常见的问题。记住这一点,当你竞标你的下一个项目。“一分钱一分货”这句老话今天仍然适用。至于闭孔vs玻璃纤维。我经营一家公司,主要经营旧的翻新建筑和房屋。 I can tell you I have pulled 15-20 year old fiberglass out that was deteriorating so bad it had zero ability to perform. Even at an R5 per inch closed cell will still out perform any fiber product even on their worst day. A typical wall in 20 years will have an R value of 15 vs effectively zero with fiber. I won’t get in to Q factor because it will go into a whole other conversation. At the end of the day closed cell spray foam is superior to ALL fiber products we have access to today. You covered the HFO but it’s been around for a few years I’m shocked you didn’t know about this and include it in your article as a huge positive. Seems like your writing is biased and not 100% factual. When home owners and professionals read your publication we should have all the facts presented in a manner that allows us your readers to make an informed decision.
IDR_1,我确实知道hfo爆炸,并在文章中包含了它。事实上,我写这篇文章的主要原因之一是要分享HFO是可用的,因为在我所在的地区很少有安装人员使用它。我只是没有发现,除了霍尼韦尔(Honeywell)之外,还有另一家生产HFO发泡剂的制造商。霍尼韦尔是大多数泡沫公司的供应商,并获得了大多数(几乎所有)媒体的关注。Spray Foam Alliance的技术总监不可能不同意我写的任何东西,除了我注意到的,所以我不确定我是有偏见的一方……