- Polystyrenskumisolering i långsiktiga Byggtillämpningar
- ASTM C578 fysiska egenskaper hos EPS
definiera R-värde
under 1970-talet ökade efterfrågan på kvalitetsbyggnadsisolering, när en oljekris skickade värme-och kylkostnader skyward., Med många nya produkter på marknaden-och med så många motstridiga påståenden om isoleringsförmågan hos dessa produkter-skapade Federal Trade Commission, med deltagande och stöd från isoleringsindustrin, en objektiv metod för rapportering av prestanda hos bostadsisolerande material. Denna metod kallas R-värderegeln.
regeln innehåller krav på produktmärkning (R-värde) och reklam, och mandat specifika ASTM-metoder för termisk testning. R-värderegeln försökte skapa lika villkor för konkurrerande isoleringsmaterial., ”R-värderegeln har varit till hjälp för att jämföra olika märken av samma typ av isolerande material”, säger Betsy Steiner, verkställande direktör för EPS-IA, ” men som mer sofistikerade material och högre teknik byggsystem införs i byggbranschen finner vi att R-värdet av ett material inte berättar hela historien.”
r-värdet baseras på en matematisk term som kallas R-faktor. Termen R-värde utvecklades för att representera ett isoleringsmaterials förmåga att begränsa värmeflödet., Det bestäms genom att placera provprover mellan två plattor i en laboratorieapparat och mäta värmeflödet genom isoleringen. Provet består vanligtvis av en kvadratfot av material exakt en tum tjock vars ytor har en temperaturdifferential på 1ºF. Värmeledningsförmågan (k) hos ett material uttrycks som värmeflödeshastigheten i Brittiska värmeenheter per timme.
r-värde är då R-faktorn för ett isoleringsmaterial multiplicerat med den mängd material som används. Till exempel, om den angivna isoleringen har en R-faktor på 3,8 och du använder 3.,5 inches av isolering, R-värdet är 13.3. Värmebeständighet (r) hos ett material är dess motståndskraft mot värmeflöde, och R-värdet uttrycks som det ömsesidiga av materialen värmeledningsförmåga.
även om det är tekniskt är tanken att en konsument ska kunna jämföra isolering avgörande för att säkerställa att husägare och byggpersonal kan fatta välgrundade produktbeslut. Enkelt uttryckt, desto större R-värde, desto bättre isolering.
men det finns mer att tänka på när man fattar dessa beslut idag.,
Clear Wall verses Whole Wall R-value
När r-värderegeln inrättades konstruerades de flesta bostäder och byggnader och isolerades med hjälp av dimensionell timmer, 2×4 och glasfiberisolering. För att öka ett hem isolering, i allmänhet, en byggare skulle ha valt en glasfiber isolering produkt som hade ett högre R-värde, men idag har vi lärt oss att det inte är nödvändigtvis R-värdet av isoleringen som gör väggen effektivare. Det är en kombination av isoleringsmaterial, konstruktionsdetaljer och installationsvård som ger ultimat termisk prestanda.,
idag förstår vi att för att isolera utrymmet mellan tapparna med glasfiber är inte detsamma som att isolera en hel vägg. Vi måste betrakta väggen som ett system. Virket skapar termisk överbryggning och luftinfiltrering i väggen, runt fönster och dörrar och vid anslutningar mellan vägg, tak och golv. Nu vet vi att det är viktigt att isolera väggen och inte bara området mellan de inramade medlemmarna.
Tänk på att glasfiberisolering fungerar bra i kontrollerade laboratorietester, hur fungerar det när det faktiskt installeras i ett hem?, Glasfiber är mottaglig för luftinfiltration. När luft kommer in i en vägg genom en spricka i sidospåren eller nära en fönsteröppning strömmar den genom glasfibern, vilket avsevärt minskar dess förmåga att motstå termiskt flöde. Fukt orsakar också glasfiber att avsevärt förlora sin isolerande förmåga. R-värde står inte för dessa problem.,
i ett försök att skapa mer omfattande standarder föreslår forskare vid Building Technology Center vid Department of Energy ’s Oak Ridge National Laboratory i Tennessee ett system för att betygsätta ”Whole Wall R-value”, vilket är det isolerande värdet av ett helt Väggsystem.
enligt Builder Magazine baseras de flesta r-värdeberäkningar på konventionell träramkonstruktion med ”clear wall” eller ”center of cavity” – kriterier., R-värde tar endast hänsyn till isolering och nödvändiga inramning medlemmar som utgör den ”tydliga” delen av väggen, inte hörnen och korsningar med tak eller golv. Vidare, center-of-cavity metoden priser R-värde endast vid den punkt där isoleringen är den tjockaste — rätt mellan dubbarna — och Betyget är baserad på laboratorietester, inte faktiska förhållanden. Av dessa skäl tenderar R-värden att vara överdrivna.,
hela R-värde tar dock hänsyn till gränssnittsdetaljer för en yttervägg, som är korsningar av väggen med andra väggar, tak, däck, dörrar och fönster. Inramningen och anslutningarna skapar vad som kallas termiska shorts-punkter som kan förringa väggens totala R-värde.
”EPS-isolering som används i strukturella isolerade paneler eller isolerande betongform hem erbjuder hårdare gränssnittsdetaljer än glasfiber batts genom att eliminera luftinfiltration”, säger Steiner., ”Av denna anledning är användningen av hela väggen R-värde mer exakt när man beskriver systemets termiska prestanda än respektive R-värden för komponenterna. Detta är bara ett annat övervägande som konsumenterna behöver göra när de bestämmer det bästa isoleringssystemet.”
termisk Drift
det finns andra faktorer som påverkar isoleringsprodukternas prestanda efter att de har installerats i en byggnad, inklusive termisk drift.,
vissa skumplastisoleringsmaterial använder blåsmedel som har hög motståndskraft mot värmeflöde vilket gör att isoleringen har ett onormalt högt R-värde vid tillverkningstillfället. Det är nu känt att dessa blåsmedel diffunderar från skumets cellulära struktur tills en jämviktsnivå når många år efter det att den tillverkats. Eftersom de höga r-värdegaserna diffunderar ut ur cellstrukturen minskar isoleringens förmåga att förhindra värmeflöde, vilket förlorar upp till 30 procent av sin ursprungliga isolerande förmåga., EPS skum använder inte dessa typer av blåsmedel, därför är dess isoleringsprestanda stabil under hela sitt liv.
”beroende på det använda isoleringsmaterialet kan R-värdet långsamt minskas med tiden som materialet åldras”, säger Steiner. ”Detta bör beaktas när designern beräknar den förväntade prestandan hos de isoleringsmaterial som han rekommenderar.”
”om du jämför EPS sida vid sida med vissa skumplastisoleringsmaterial direkt efter att de tillverkats kan de andra materialen ha ett högre R-värde”, säger Steiner., ”Men EPS är stabil och upplever ingen termisk drift och förlorar inte r-värde över sitt liv. I det långa loppet, är den termiska prestandan hos EPS isolering konstant, och när alla kostnads-och prestandafaktorer beaktas, det ger vanligtvis det största isolerande värdet tillgängligt.”
För information om den senaste utvecklingen i LTTR och polyisocyanurate isolering se denna rapport från de Nationella Tak Contractors Association, som närmare justerat LTTR värden.,
EPS Upprätthåller R-värde
I ”Rapport om Expanderad Polystyren Isolering för Användning i bebyggda och Enda Skikt Takläggning System, daterad den augusti 1984, forskare Rene M. Dupuis och Jerome G. Dees visar att prover av EPS-isolering hade ingen försämring i R-värde. Testresultaten vid 70 ° F för värmebeständighet hos EPS-isoleringsprover som tagits från taksystem i olika åldrar visade ingen försämring av R-värdet över tiden.
bortom R-värde
byggnormer kräver minimala isoleringsnivåer för att spara energi och göra byggnaden bekvämare., Energi-och resursbesparing fortsätter att vara viktiga frågor när det gäller att bestämma vilka material som används i dagens konstruktion. Eftersom tekniken förbättras och vår förståelse för termisk prestanda ökar vet vi nu att det finns många fler faktorer att överväga än bara R-värde. Termisk överbryggning, termiska shorts, luftinfiltration, dåliga konstruktionsdetaljer och dåligt utförande är alla faktorer som bidrar till termisk prestanda hos ett material eller isoleringssystem utöver R-värde.
återgå till topp
frågor och svar:
Q: Vad är R-värde och hur mäts det?, Hur relaterar R-värdet till k-värdet?
a: k-värdet är värmeledningsförmåga, uttryckt som mängden värme (BTUs), som kommer att strömma genom en kvadratfot sektion av en 1-tums tjocklek av ett homogent material, under en timme när det finns en 1ºf skillnad i den varma till kalla sidan temperaturen. R-värde är ett mått på ett materials termiska motstånd. Värmebeständighet är ett index för ett materials motståndskraft mot värmeflödet. Det är det ömsesidiga K-värdet. K-värden bestäms av antingen två tester: ASTM C 177 eller ASTM C 518., Ju högre R-värde desto bättre motstånd mot värmeflödet (uttryckt i BTU) och desto bättre isolering. R-värden rapporteras för 1-tums tjocklek och är inte nödvändigtvis per tum tjocklek (endast för bostadsbyggande). R-värden rapporteras vanligen vid medeltemperaturer på 75ºF. enligt FTC regler. I en artikel i 1987 höstens utgåva av Exteriors magazine, Andre Desjarlais, sedan med Dynatech Scientific Inc. från Cambridge, mässan., diskuterade behovet av att testa verkliga takmiljöer vid utvärdering av takisolering., Han sa, ” dessutom kan vissa isocyanurater förändras kemiskt när de hålls vid 140ºF. i 90 dagar. Lab resultat kan användas som giltig representation av produkten men r-värden man får är inte absolut.”Detta underbygger vidare frågan att R-värden måste undersökas inte bara från ett laboratorieperspektiv utan också från deras ”verkliga värld” – applikationer.
Q: Hur jämför R-värdet för EPS med andra isoleringar?
A: R-värdet för EPS är stabilt och ändras inte över tiden., R-värdet prestanda för EPS-isolering diskuteras i rapporten, ”Rapport om Expanderad Polystyren Isolering för Användning I bebyggda och Enda Skikt Takläggning System” av Rene M. Dupuis och Jerome G. Dees, daterad augusti 1984. Rapporten visar att prover av EPS-isolering inte hade någon försämring av R-värdet.* Testresultaten vid 70ºF. för värmebeständighet hos EPS-isoleringsprover som tagits från taksystem i olika åldrar indikerade ingen försämring av R-värdet över tiden., I följande tabell jämförs två exempel på publicerade R-värden till prover tagna från faktiska takdäck 1:
|
ålder |
densitet |
R-värde |
|
|---|---|---|---|
|
publicerade initialvärden |
vid tillverkningstillfället |
1,00 PCF |
3,85 |
|
EPS isoleringsprov |
13 år |
1.28 PCF |
3.94 |
de som anger eller köper isolering betalar för en viss mängd R-värde per tum enligt deras behov och budget. Att investera i en produkt där dollarvärdet Driver som de termiska värdena krymper kan vara ett kostsamt misstag. I November 1987 utfärdade National Roofing Contractors och Midwest Roofing Contractors Association en gemensam teknisk bulletin om R-värden för polyisocyanurat och polyuretanskum isoleringsplattor., I denna bulletin rekommenderade associationerna att designers och användare använder ett R-värde på 5,6 per tum för polyiso och uretanprodukter, inte det högre värdet som ofta refereras av tillverkarens litteratur. I November 1992 utfärdade NRCA en annan bulletin där den bekräftade att den rekommenderade ett R-värde i drift på 5,6 per tum skumtjocklek för HCFC-blåsta polyisocyanurate board-produkter. I tillverkningsprocessen för polyisocyanurat desarmerar blåsmedel från skumets cellulära struktur i många år efter tillverkningen., Den initiala förlusten av blåsmedel har associerats med en förlust av R-värde. Detta kan kallas kortvarig termisk åldrande. Denna förlust av blåsmedel fortsätter i många år efter tillverkningen. Dessa gaser ersätts med luft som har en lägre termisk resistans än det ursprungliga blåsmedlet. Detta fenomen har ett betydande inflytande på isoleringsmaterialets långsiktiga termiska prestanda. Den viktigaste frågan att överväga är den långsiktiga termiska prestanda (10-15 år), inte på kort sikt., Ofta rapporterar tillverkare av polyisocyanurate insulations sina R-värden efter 180 dagar, endast en kortvarig förlustperiod. Även om polyisocyanurate-producenter kan rapportera 6 månader gamla R-värden i enlighet med federala föreskrifter, fortsätter R-värdet av dessa produkter att minska i flera år. Detta är inte fallet med EPS värmeisolering. Fråga din EPS leverantör om R-värde garantier tillgängliga med sina produkter.
Q: Vad kostar kostnaden per ”R”?
Anmärkningar 1 Diagram omtryckt från Rapport om expanderad polystyren isolering för användning i inbyggda och enda skikt taksystem; Rene M., Dupuis, Jerome G. Gees, Augusti 1984. Om du vill ha mer information om stabila R-värden, optimal ångöverföring, låg vattenabsorption och överlägsen designflexibilitet med EPS, Ring 1-800-607-EPSA eller någon medlem i föreningen.