- isolatie van polystyreenschuim in Langetermijntoepassingen in gebouwen
- ASTM C578 fysische eigenschappen van EPS
Defining R-value
tijdens de jaren zeventig steeg de vraag naar hoogwaardige isolatie van gebouwen, toen een oliecrisis de verwarmings-en koelkosten naar de hemel stuurde., Met veel nieuwe producten op de markt-en met zoveel tegenstrijdige claims met betrekking tot de isolatiemogelijkheden van die producten-creëerde de Federal Trade Commission, met de deelname en steun van de isolatieindustrie, een objectieve methode voor het rapporteren van de prestaties van residentiële isolatiematerialen. Deze methode wordt de R-waarde regel genoemd.
de regel stelt eisen voor productetikettering (R-waarde) en reclame, en verplicht specifieke ASTM-methoden voor thermische tests. De R-waarde regel probeerde een gelijk speelveld te creëren voor concurrerende isolatiematerialen., “De R-waarde regel is nuttig geweest bij het vergelijken van verschillende merken van hetzelfde type isolatiemateriaal,” zei Betsy Steiner, executive director van EPS-IA, ” maar als meer geavanceerde materialen en hoger technologische bouwsystemen worden geïntroduceerd in de bouwsector vinden we dat de R-waarde van een materiaal niet het hele verhaal vertelt.”
R-waarde is gebaseerd op een wiskundige term die bekend staat als R-factor. De term R-waarde werd ontwikkeld om het vermogen van een isolatiemateriaal om de warmtestroom te beperken weer te geven., Het wordt bepaald door het plaatsen van proefmonsters tussen twee platen in een laboratoriumapparaat en het meten van de warmtestroom door de isolatie. Het analysemonster bestaat meestal uit een vierkante voet materiaal van precies een centimeter dik waarvan de oppervlakken een temperatuurverschil van 1ºF hebben. De thermische geleidbaarheid (k) van een materiaal wordt uitgedrukt als de snelheid van de warmtestroom in Britse thermische eenheden per uur.
R-waarde is dan de R-factor van een isolatiemateriaal vermenigvuldigd met de hoeveelheid gebruikt materiaal. Bijvoorbeeld als de opgegeven isolatie een R-Factor van 3,8 heeft en u 3 gebruikt.,5 inch isolatie, de R-waarde is 13,3. Thermische weerstand (R) van een materiaal is de weerstand tegen warmtestroom, en R-waarde wordt uitgedrukt als de wederkerigheid van de materialen thermische geleidbaarheid.
hoewel technisch, is het idee dat een consument isolatie moet kunnen vergelijken essentieel om ervoor te zorgen dat huiseigenaren en bouwprofessionals in staat zijn geïnformeerde productbeslissingen te nemen. Simpel gezegd, hoe groter de R-waarde, hoe beter de isolatie.
maar, er is meer te overwegen bij het nemen van deze beslissingen vandaag.,
Clear Wall verses Whole Wall R-value
toen de R-value regel werd ingesteld, werden de meeste huizen en gebouwen gebouwd en geïsoleerd met behulp van dimensionale hout, 2×4 en glasvezel isolatie. Om de isolatie van een huis te verhogen, zou een bouwer over het algemeen een glasvezelisolatieproduct hebben geselecteerd dat een hogere R-waarde had, maar vandaag hebben we geleerd dat het niet noodzakelijk de R-waarde van de isolatie is die de muur efficiënter maakt. Het is een combinatie van isolatiematerialen, constructiedetails en INSTALLATIEZorg die ultieme thermische prestaties bieden.,
vandaag begrijpen we dat het isoleren van de ruimte tussen de noppen met glasvezel niet hetzelfde is als het isoleren van een hele muur. We moeten de muur als een systeem beschouwen. Het hout zorgt voor thermische overbrugging en luchtinfiltratie binnen de muur, rond ramen en deuren en bij verbindingen tussen de muur, het plafond en de vloer. Nu weten we dat het belangrijk is om de muur te isoleren en niet alleen het gebied tussen de framing leden.
bedenk echter dat glasvezelisolatie goed presteert in gecontroleerde laboratoriumtests, hoe presteert het wanneer het daadwerkelijk in een huis wordt geïnstalleerd?, Glasvezel is gevoelig voor luchtinfiltratie. Wanneer lucht een muur binnenkomt door een scheur in de gevelbeplating of in de buurt van een raamopening, stroomt het door de glasvezel, waardoor het vermogen om thermische stroom te weerstaan aanzienlijk wordt verminderd. Vocht zorgt er ook voor dat glasvezel zijn isolerend vermogen aanzienlijk verliest. R-value houdt geen rekening met deze problemen.,in een poging om uitgebreidere normen te creëren, stellen onderzoekers van het Building Technology Center van het Oak Ridge National Laboratory van het Department of Energy in Tennessee een systeem voor voor het beoordelen van “Whole Wall R-value”, de isolerende waarde van een whole wall system.
volgens Builder Magazine zijn de meeste R-waarde berekeningen gebaseerd op conventionele houten frameconstructie met behulp van “clear wall” of “center of cavity” criteria., R-waarde houdt alleen rekening met de isolatie en de nodige framing leden die deel uitmaken van de” duidelijke ” gedeelte van de muur, niet de hoeken en kruispunten met het dak of de vloer. Verder, de centrum-van-holte methode R-waarde alleen op het punt waar de isolatie is de dikste-recht tussen de noppen-en de rating is gebaseerd op laboratoriumtests, niet de werkelijke omstandigheden. Om deze redenen worden R-waarden vaak overschat.,
De gehele R-waarde houdt echter rekening met de interfacedetails van een buitenmuur, die de snijpunten zijn van de muur met andere wanden, het dak, het dek, deuren en ramen. De omlijsting en verbindingen creëren zogenaamde thermische shorts-punten die afbreuk kunnen doen aan de totale R-waarde van de muur.
“EPS-isolatie die wordt gebruikt in structurele geïsoleerde panelen of isolerende betonhuizen bieden strengere interfacedetails dan glasvezel batts door het elimineren van luchtinfiltratie,” zei Steiner., “Daarom is het gebruik van de gehele wand R-waarde nauwkeuriger bij het beschrijven van de thermische prestaties van het systeem dan de respectieve R-waarden van de componenten. Dit is slechts een andere overweging die consumenten moeten maken bij het bepalen van het beste Isolatiesysteem.”
thermisch Drift
Er zijn andere factoren die van invloed zijn op de prestaties van isolatieproducten nadat ze in een gebouw zijn geïnstalleerd, waaronder thermisch drift.,
sommige isolatiematerialen van kunststofschuim maken gebruik van blaasmiddelen die een hoge hittebestendigheid hebben waardoor de isolatie op het ogenblik van de fabricage een abnormaal hoge R-waarde heeft. Het is nu bekend dat deze blaasmiddelen diffunderen uit de cellulaire structuur van het schuim totdat een niveau van evenwicht is bereikt vele jaren nadat het is vervaardigd. Als de hoge R-waarde gassen diffuus uit de cellulaire structuur, het vermogen van de isolatie om thermische stroom te voorkomen wordt verminderd, verliezen tot 30 procent van de oorspronkelijke isolerende vermogen., EPS-schuim maakt geen gebruik van dit soort blaasmiddelen, daarom blijft de isolatieprestaties stabiel gedurende de hele levensduur.
“afhankelijk van het gebruikte isolatiemateriaal kan de R-waarde langzaam worden verminderd naarmate het materiaal ouder wordt”, aldus Steiner. “Dit moet worden overwogen wanneer de ontwerper de verwachte prestaties van de isolatiematerialen die hij aanbeveelt berekent.”
” als je EPS naast elkaar vergelijkt met sommige isolatiematerialen van schuimstof direct nadat ze zijn vervaardigd, kunnen de andere materialen een hogere R-waarde hebben,” zei Steiner., “Maar EPS is stabiel en ervaart geen thermische drift en verliest geen R-waarde gedurende zijn leven. Op de lange termijn zijn de thermische prestaties van EPS-isolatie constant en wanneer alle kosten-en prestatiefactoren in aanmerking worden genomen, biedt dit doorgaans de grootste isolatiewaarde die beschikbaar is.”
voor informatie over de laatste ontwikkelingen op het gebied van isolatie van LTTR en polyisocyanuraat, zie dit rapport van de National Roofing Contractors Association, waarin de aangepaste LTTR-waarden worden beschreven.,
EPS handhaaft R-waarde
in het” Report on Expanded polystyreen Insulation for Use in Built-Up and Single Ply Roofing Systems ” van augustus 1984 tonen onderzoekers Rene M. Dupuis en Jerome G. Dees aan dat monsters van EPS-isolatie geen verslechtering van de R-waarde vertoonden. De testresultaten bij 70 ° F voor de thermische weerstand van EPS-isolatiemonsters van daksystemen van verschillende leeftijden wezen op geen verslechtering van de R-waarde in de tijd.
boven R-waarde
bouwvoorschriften vereisen minimale isolatieniveaus om energie te besparen en het gebouw comfortabeler te maken., Energie en het behoud van hulpbronnen blijven belangrijke kwesties bij de beslissing welke materialen worden gebruikt in de huidige bouw. Naarmate de technologie verbetert en ons begrip van thermische prestaties toeneemt, weten we nu dat er veel meer factoren zijn om rekening mee te houden dan alleen R-waarde. Thermobruggen, thermische shorts, luchtinfiltratie, slechte bouwdetails en slecht vakmanschap zijn allemaal factoren die bijdragen aan de thermische prestaties van een materiaal-of Isolatiesysteem boven R-waarde.
Return to Top
vragen en Antwoorden:
Q: Wat is R-waarde en hoe wordt deze gemeten?, Hoe verhoudt R-waarde zich tot K-waarde?
A: K-waarde is warmtegeleidingsvermogen, uitgedrukt als de hoeveelheid warmte (BTU ‘ s), die gedurende een uur door een doorsnede van één vierkante voet met een dikte van 1 inch van een homogeen materiaal zal stromen wanneer er een verschil van 1ºF is in de temperatuur van de warme tot koude zijde. R-waarde is een maat voor de thermische weerstand van een materiaal. Thermische weerstand is een index van de weerstand van een materiaal tegen de stroom van warmte. Het is de wederkerigheid van de K-waarde. De K-waarden worden bepaald aan de hand van twee tests: ASTM C 177 of ASTM C 518., Hoe hoger de R-waarde, hoe beter de weerstand tegen de warmtestroom (uitgedrukt in BTU ‘ s) en hoe beter de isolatie. R-waarden worden gerapporteerd voor 1-inch dikte en zijn niet noodzakelijk per inch dikte (alleen voor residentiële bouw). R-waarden worden meestal gerapporteerd bij gemiddelde temperaturen van 75ºF. per FTC-regelgeving. In een artikel in het najaar van 1987 nummer van Exteriors magazine, Andre Desjarlais, vervolgens met Dynatech Scientific Inc., van Cambridge, Mass., besprak de noodzaak voor het testen van real-world dakomgevingen bij de evaluatie van dakisolatie., Hij zei: “bovendien kunnen sommige isocyanuraten chemisch veranderen wanneer ze op 140ºF worden gehouden. 90 dagen lang. Labresultaten kunnen worden gebruikt als geldige representatie van het product, maar de R-waarden die men krijgt zijn niet absoluut.”Dit onderbouwt verder het probleem dat R-waarden niet alleen vanuit laboratoriumperspectief moeten worden onderzocht, maar ook vanuit hun “echte” toepassingen.
Q: Hoe verhoudt de R-waarde van EPS zich tot andere isolaties?
A: de R-waarde van EPS is stabiel en verandert niet in de loop van de tijd., De R-waarde prestatie voor EPS isolatie wordt besproken in het rapport, “Report on Expanded polystyreen Insulation for Use In Built-Up and Single Ply Roofing Systems” door Rene M. Dupuis en Jerome G. dees, gedateerd augustus 1984. Uit het rapport blijkt dat monsters van EPS-isolatie geen verslechtering van de R-waarde hadden.* De testresultaten bij 70ºF. voor de thermische weerstand van EPS isolatie monsters genomen van daksystemen van verschillende leeftijden geen verslechtering van de R-waarde in de tijd., De volgende tabel vergelijkt twee voorbeelden van gepubliceerde R-waarden van de monsters die genomen zijn uit de werkelijke dak decks1:
|
LEEFTIJD |
de DICHTHEID |
R-WAARDE |
|
|---|---|---|---|
|
Gepubliceerd Initiële Waarden |
op het moment van vervaardiging |
1.00 pcf |
3.85 |
|
EPS Isolatie Monsters |
13 jaar. |
1.28 pcf |
3.94 |
degenen die isolatie specificeren of kopen, betalen voor een bepaald bedrag van R-waarde per inch, afhankelijk van hun behoeften en budget. Investeren in een product waar de dollar waarde drifts als de thermische waarden krimpen kan een dure fout. In November 1987 gaven de National Roofing Contractors en de Midwest Roofing Contractors Association een gezamenlijk technisch bulletin uit over in-service R-waarden voor isolatieplaten van polyisocyanuraat en polyurethaanschuim., In dat bulletin adviseerden de verenigingen ontwerpers en gebruikers een R-waarde van 5,6 per inch te gebruiken voor polyiso-en urethaanproducten, niet de hogere waarde waarnaar vaak in de literatuur van de fabrikanten wordt verwezen. In November 1992 publiceerde NRCA een ander bulletin waarin het opnieuw een in-service R-waarde van 5,6 per inch schuimdikte voor HCFK-geblazen polyisocyanuraat karton producten aanraadde. In het productieproces voor polyisocyanuraat worden blaasmiddelen na de fabricage vele jaren verwijderd van de celstructuur van het schuim., Het aanvankelijke verlies van blaasmiddel is geassocieerd met een verlies van R-waarde. Dit kan worden aangeduid als korte termijn thermische veroudering. Dit verlies van blaasmiddel blijft vele jaren na de fabricage. Deze gassen worden vervangen door lucht die een lagere thermische weerstand heeft dan het aanvankelijke blaasmiddel. Dit fenomeen heeft een belangrijke invloed op de thermische prestaties op lange termijn van het isolatiemateriaal. Het belangrijkste punt om te overwegen is de thermische prestaties op lange termijn (10-15 jaar), niet de korte termijn., Vaak melden fabrikanten van polyisocyanuraatisolaties hun R-waarden na 180 dagen, een kortdurende verliesperiode. Hoewel producenten van polyisocyanuraat R-waarden van 6 maanden oud kunnen rapporteren in overeenstemming met de federale regelgeving, blijft de R-waarde van deze producten jarenlang dalen. Dit is niet het geval met EPS thermische isolatie. Vraag uw EPS-leverancier naar R-waarde garanties die beschikbaar zijn bij hun producten.
Q: Wat zijn de kosten per “R”?
Opmerkingen 1 Grafiek herdrukt uit Report on Expanded polystyreen Insulation For Use In Built-Up and Single Ply Roofing Systems; Rene M., Dupuis, Jerome G. Gees; Augustus 1984. Als u meer informatie wilt over stabiele R-waarden, optimale damptransmissie, lage waterabsorptie en superieure ontwerpflexibiliteit met EPS, bel dan 1-800-607-EPSA, of een lid van de vereniging.