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开孔喷雾泡沫真的会腐蚀屋顶吗?

橡树岭国家实验室的研究人员说,开孔喷雾泡沫有风险——但他们漏掉了什么?

图1 / 2
橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员最近发表的论文得出结论称,开孔喷雾泡沫保温材料在所有气候区都存在风险。不幸的是,他们的工作已经不必要地混淆了许多人。
图片来源:能源先锋
橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员最近发表的论文得出结论称,开孔喷雾泡沫保温材料在所有气候区都存在风险。不幸的是,他们的工作已经不必要地混淆了许多人。
图片来源:能源先锋
建筑科学beplay体育官方下载公司对休斯顿屋顶的水分迁移进行了研究。研究人员研究了几种具有不同水蒸气渗透性的屋顶底层材料,发现这种情况下的潮湿程度很少。
图片信用:建筑科学公司beplay体育官方下载

杂音和传闻关于开放式电池喷雾泡沫绝缘材料一直在牵引一段时间。它已经告诉我rots屋顶。不久前,有人甚至告诉我,在佛罗里达州,屋顶公司不会让他们的工人在屋顶上用开孔喷雾泡沫上升,因为屋顶是如此的海绵,那么这些家伙就会落下。

开孔喷雾泡沫在建筑行业的一些人中名声不好。但这是应得的吗?

能量书呆子搅拌一个黄蜂巢

马丁·霍拉迪,能源呆子,在绿色建筑顾问这里沉思,今年年初他写了一篇题为开孔喷雾泡沫和湿屋顶护套。在其上,他报告了在去年12月全建筑物外部信封的热性能大会上提出的两篇论文。两篇论文基本上都出现了相同的结论:“所有气候区的开放式喷雾泡沫绝缘是风险的。”

我们已经知道开孔喷雾泡沫本身在寒冷的气候中是危险的。室内的水分会通过泡沫扩散,找到冰冷的屋顶护套,在那里积累,最终腐蚀屋顶。因此,在IECC气候区域5更高,建筑码如果安装开孔喷雾泡沫,则需要使用蒸汽延迟器。寒冷气候中的许多建筑厂使用闭孔喷雾泡沫,而是由于其较低水蒸气渗透率,这意味着它不需要安装蒸汽延迟器的额外步骤。但是具有蒸汽延迟器的开放式电池喷雾泡沫也可以工作,而寒冷气候的建筑物已经成功,当他们对其进行了成功。

开放式电池喷雾泡沫在较温暖的气候中变得流行,这就是霍洛亚报告的两篇论文最有疑问的地方。事实上,Holladay报告了William Miller的评论,提交了其中一篇论文的作者,听起来像米勒毫无疑问:“当使用开放式喷雾泡沫时,屋顶护套是潮湿的,”霍拉迪是如何引用的他。

简化版的

这两篇论文基于计算机模拟。在第一篇论文中,在冷热气候下新建和改造房屋的屋顶和阁楼设计指南,作者使用了最佳和验证。在第二篇论文中,湿热风险分析适用于住宅无辩护阁楼,作者使用了matlab和武器

这就是我要走的路了。正如本节标题中所承诺的那样,我将对这个问题进行概括,可以说,归结到它的本质。如果你读过Holladay的文章,并看到了77条评论,你可能会绝望地感到困惑。其实也没那么难。(好吧,这不是100%正确。如果你真的进入了这个行业,这可能很难,但即使没有物理学或工程学学位,你也有可能理解其中的奥秘。)就让我们一探究竟吧。

一些在OSB屋顶覆盖层底部安装了开孔喷雾泡沫的房屋出现了潮湿问题。OSB湿了,腐烂了。但是这些水分是从哪里来的呢?

从上面的水分

第一次论文的作者引用了在南卡罗来纳州的研究,其中阁楼的相对湿度在夏季过高 - 80%至100%。他们不知道水分来自哪里,所以他们推测有些人来自屋顶上方,部分来自下面。

他们认为,上面的水分来自雨棚,迁移向内的雨和露水,然后通过太阳能蒸汽驱动器在当天迫使向内迫使。它撞到了OSB屋顶护套,并使通过泡沫穿入阁楼空气中。晚上,它会通过泡沫返回OSB。第二天,甚至更多的水分都是向内驱动的。

这个假设有两个问题。The first was stated eloquently by John Semmelhack in his comment (#9) to Holladay’s article: “IF this were the main driving force, wouldn’t closed-cell foam be even worse, since the moisture would be driven into the OSB, but stopped (more or less) from drying to the inside?” Yes, it certainly would.

第二个问题是它不适合我们现在所知道的。乔lstiburek,校长beplay体育官方下载建设科学公司此前,他认为上方的水分可能会对喷雾泡沫造成影响。然后他们在休斯顿做了一项研究,结果却恰恰相反。下面的照片是他们进行为期一年研究的房子。如你所见,他们使用了几种不同的屋顶衬底材料,一些是不透气的,一些是透气的。他在最新的报告中写道:“结果表明,屋面衬底的透气性对通过屋面组件的内部水分驱动没有可测量的影响。ashrae杂志文章中,酷手卢克遇见阁楼

因此,从上面的水分不会是罪魁祸首,这是有道理的。我们有一些证据来自该领域,这不是它;如果是问题,闭孔喷雾泡沫将甚至更快地腐烂OSB。

阁楼的水分

另一种可能是湿气从室外渗入阁楼。啊!这很简单。如果是这样,威廉·米勒认为这是一种可能性,那么喷雾泡沫安装人员没有做好他们的工作。

喷雾泡沫绝缘材料的最大益处是其空气密封质量,因此如果空气渗透到喷雾泡沫阁楼中,则安装人员错过了一些景点,需要回去并正确恢复。

屋内的湿气

图片:你洗澡,但忘了打浴扇。或者你打开它,但是,常见的情况,它只去除大约一半的空气它的额定。浴室里充满了蒸汽。

水 - 惊喜,惊喜 - 比干燥空气轻。约78%的空气由氮气,N 2制成,分子量为28.另外21%是氧,O2,分子量为32.当您加入其他1%的气体时,平均分子量一体积的干燥空气约为29。

水,H2O,分子量为18.当蒸汽出淋浴时,它会降低含有它至小于29的空气量的平均分子量。观看蒸汽。它在哪里?向上!它比周围的空气更浮躁,所以它升起。(是的,是的,它被下面更密集的空气推高,就像堆栈效果。但它仍然升起。)在乘客花几个淋浴的正常家庭中,有些水蒸气可能会发现它进入阁楼。

室内产生的或渗透到家里的湿气,特别是从地下室和爬行空间,是阁楼的大部分湿气的来源,在屋顶覆盖层的底部用喷雾泡沫隔热。它不是来自屋顶上方,也不是由喷雾泡沫产生的新的水分来源。

lstiburek责备语言

那么你要做什么来确保你的屋顶用开孔喷雾泡沫隔热不会腐烂呢?你处理阁楼里的空气;这是什么。如果你还没读过,我推荐Lstiburek的最新文章,酷手卢克遇见阁楼。他打开:

在什么时候成为一个不幸的短语转向,术语“不想阁楼”和“不想屋顶”已经进入了词典。对我来说,很多责任,对此感到抱歉。“正确的”术语应该是“有条件的阁楼”和“条件屋顶”。

然后他在文章中解释了我上面描述的一些问题,并给出了解决方案。他说,最简单的解决办法是“只需要增加一件物品,然后回到阁楼就可以了。”

但是,该解决方案的问题是它违反了具有暴露的喷雾泡沫绝缘的阁楼的建筑码。如果你用一个遮盖它,请将泡沫留在阁楼中点火障碍。但是,如果您直接调整阁楼,现在您需要一个热屏障,没有建造者会这样做。

Lstiburek正在努力修复这些代码,但不幸的是,这最早也要到2018年才会发生。不过,他还提供了一些其他建议,以帮助您处理当前混乱的情况,我将向您推荐他的文章。解决方案之一就是像商业建筑那样,在管道中使用烟雾探测器,这样系统在火灾时就会关闭。有关机械代码的更多细节和具体参考资料,请参阅他的文章。

从这一切中得出的结论是,最好是对田间研究没有备份的建模研究持怀疑态度,特别是当他们似乎矛盾的经验时。是的,有些带有开放式电池喷雾泡沫的家庭具有水分问题。还有更多的表现完美。

建议书

开孔喷雾泡沫不是敌人。就像任何建筑材料一样,它有它的优点和缺点。你不用担心使用它。你只需要知道如何正确地去做。

  • 除非您还在其上安装蒸汽延迟器,否则不要在寒冷气候(IECC气候区5和更高版本)中使用开放式电池喷雾泡沫。
  • 确保安装人员把阁楼密封好。用鼓风机门测试来调试它。
  • 监控阁楼的相对湿度和温度。具有远程传感器的低成本热湿度计广泛可用。你也可以在它上发出警报。
  • 调节阁楼的空气。LSTIBUREK表示,为每个喷雾泡沫阁楼做到这一点。其他人像HVAC Designer David Butler一样,只有在水分问题开发时需要做到这一点。

好了。开孔喷雾泡沫是一种完全可接受的阁楼绝缘产品。做对了,你的屋顶就应该这样不是腐烂。

艾莉森巴利斯乔治亚州迪凯特的演说家、作家、能源顾问、resnet认证培训师能源先锋博客。你可以在推特上跟着他@EnergyVanguard

16评论

  1. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#1

    良好的建议
    艾莉森,
    我很高兴看到你的建设者的建议与我的建议相似。虽然其中一位研究人员威廉米勒可能会误导了南卡罗来纳州测量的阁楼水分的来源,但他妥善听到了一个重要的警告。

    Joe Lstiburek的建议——在用开孔喷雾泡沫封装的阁楼上安装暖通空调设备(也许还包括暖通空调回风格栅)——并没有被普遍采用,所以有理由担心一些阁楼缺乏这一功能。

  2. AJ Builder,Upstate Ny区6A||#2

    良好的信息。艾莉森,
    良好的信息。艾莉森,你把这个信息告诉喷雾泡沫贸易集团了吗?所有从事喷雾泡沫业务的人都应该尽快得到这个信息。这是我偶尔读到的http://sprayfoammagazine.com/

  3. 霍比特人_||#3

    有点谦虚
    尽管被各个人被告知“别担心”,但我
    在我的通风中包括阁楼的理由
    系统以完全通过它循环空气的方式。还有什么
    我到底要不要去追那个老烟囱?

    _H *

  4. AJ Builder,Upstate Ny区6A||#4

    在我的区域是水分
    在我的区域是通过开放式电池的水分驱动冬季活动?我有夏天只使用到目前为止,我无论如何都没有在屋顶上没有水分。将阅读下一个链接。

  5. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#5

    对A.J. Builder的回应
    A.J.,
    开孔喷雾泡沫是透气性的,所以在你的气候条件下(纽约的阿迪朗达克地区),它需要在泡沫的内部设置一个蒸汽缓速器。虽然如果建筑在冬季不供暖,屋顶护套可能不会受潮,但很难保证业主在未来的冬季不会使用该建筑。

    研究表明,屋面护套含水率在冬季会逐渐升高,在2月或3月达到峰值。潮湿的来源是温暖、潮湿的室内空气。如果大楼在冬天没有暖气,这种风险就消失了。

  6. 彼得肾脏||#6

    一个关于大会的问题
    是否真实的只是将开孔喷雾泡沫直接施加到护套的下侧?当空气空间在排气的组装的情况下从拱道向脊通孔中偏心空间时,无论阁楼是否都是有条件的?

  7. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#7

    对彼得肾的反应
    彼得,
    在屋顶组件中的潮湿屋顶护套的担忧,包括开放式电池喷雾泡沫仅在不打开的屋顶组件中出现。

    如果屋顶组件包括一个通风通道(直接在屋顶套层之下,或在屋顶套层之上),没有理由担心水分在套层中积累。

  8. 汤姆·米卡||#8

    平顶屋顶和拱形天花板
    关于在拱形天花板或扁平屋顶应用中使用开放式电池泡沫使用的任何其他思想或建议?

  9. Peter L||#9

    啜饮怎么样?
    与OSB的聚氨酯SIP屋顶是否会适用于多种因素?

  10. 专家成员
    达娜·迪斯特||# 10

    聚氨酯啜饮有不同的问题。
    聚氨酯SIPs通常是由2或3磅/立方英尺密度的闭孔聚氨酯,这是超过一个数量级的水汽渗透性。

    不幸的是,绝大多数闭孔聚氨酯被吹入HFC245FA,这具有非常严重的生命周期全球变暖冲击(近1000倍CO2)。用于开孔泡沫的共同发泡剂是水,其环境影响更低。虽然存在基于HFO1234YF的闭孔聚氨酯的市售发泡剂,但是霍尼韦尔溶剂,以及Dupont FEA-1100,迄今为止,尚未获得大量的美国市场份额(并且可能不会HFC245FA因美国申请的监管机构被禁止 - 不要屏住呼吸。)

    直到制造商规定,除了蒙特利尔方案所需的全球变暖冲击剂(不仅仅是对臭氧层而不损害臭氧层)的聚氨酯(不损害臭氧层),否则将使用聚氨酯啜饮是“绿色”的色度相反建造。

  11. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||# 11

    回应彼得L(评论#9)
    彼得,
    聚氨酯小啜不透气性。(就此而言,EPS也不是sip。两种类型的硬质泡沫都是蒸汽缓凝剂,OSB面也是。)

    由于密封件密封差,已经报告了SIP装配故障。(最着名的SIP故障集群在朱诺,阿拉斯加发生了。可以腐烂,导致灾难性失败。

    该解决方案是带悬挂器的接缝密封方法,包括内部缝胶带以及罐头喷雾泡沫。

  12. 艾伦爱德华兹||# 12

    腐烂的屋顶
    这个博客和Martin的前一博客引起了我的眼睛,因为喷雾泡沫绝缘在休斯顿很受欢迎几年。在过去的5年左右,我在大约15个新家中使用了它,而且从未发出过问题或问题,相反,房主的报告对降低能源成本来说是非常积极的。为了确保我没有遗漏的东西,我走了一步,在这里与两个主要的喷雾泡沫承包商交谈。他们没有意识到他们所做的数千个工作中的任何水分问题或“腐烂的屋顶”。他们都建议向阁楼添加一些条件空气,我一直都完成的东西(回报)。我不喜欢的主要事情是充满了从刨花生产的废物的垃圾箱。

  13. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||# 13

    回应艾伦爱德华兹
    艾伦,
    你在你所在地区写下的喷雾泡沫承包商“两者都建议将一些条件空气添加到阁楼上,我一直都这样做(回报)。”

    所以听起来这些承包商(还有你)都完全遵从了最好的建议。所以,这些房屋的屋顶护套很坚固也就不足为奇了——你做得对。

  14. GBA编辑器
    Allison A. Bailes III,PHD||# 14

    回应艾伦爱德华兹
    感谢您将您的轶事证据添加到开放式电池喷雾泡沫的成功使用清单中。您是否完成了您在泡沫中安装的房屋监控?您是否在所有房屋中安装了热湿镜?

  15. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||# 15

    另一个故事
    这个轶事来自最近发表的文章环境建设新闻“和流动一起去”):

    "Mike Duclos at DEAP Energy Group shared a Boston-area homeowner’s horror story of a plywood roof deck installed with open-cell spray polyurethane foam (SPF) and no vapor retarder. Closed-cell foam provides a vapor retarder, but open-cell does not, and the SPF manufacturer offered ‘less than clear advice,’ says Duclos, with its website suggesting that all its products ‘help provide support against vapor diffusion.’

    安装在现有屋顶组件上的数据记录器证实了胶合板中危险的高水分含量:下一步是确定如何修复组件。该团队进行了WUFI模拟,比较了无汽阻剂基线与各种汽阻剂选择。导出到电子表格(见图表)的数据显示木材中高达30%的水分含量;相比之下,安装一个智能蒸汽缓凝器可以让组装物在一年的时间里变干,然后在正常情况下保持胶合板的含水量在10%以下。虽然有些人可能认为答案只是常识——每个人都知道你需要一个内部蒸汽缓速器在波士顿!——制造商的误导说明,以及安装人员确实遵守这些说明,与这种逻辑不符。”

    正如艾伦·爱德华兹的屋顶组件的成功并不令人意外(因为艾伦遵循了专家的建议),迈克·杜克洛描述的屋顶组件的失败也并不令人意外(因为在这种情况下,安装开孔喷雾泡沫的工作人员确实如此不是跟随专家的建议)。

  16. 艾伦爱德华兹||# 16

    回应艾莉森
    艾莉森,不,我们不会在家里安装温湿度计。我们的住宅平均面积为8000平方英尺,通常有4-5个区域。我们为我们的客户提供设备和系统服务,作为我们保修的一部分,并提供他们付费的延伸服务,因此这给我们的暖通空调承包商一个机会检查操作和某种程度上的性能。我们的主要“监控”是与他们就舒适度和公用事业成本进行的非正式讨论,我们100%喷雾泡沫客户的公用事业成本比非喷雾泡沫客户低40%-50%(或更多)。

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