WikiDer > Целлюлозный утеплитель - Википедия

Cellulose insulation - Wikipedia
Целлюлозная изоляция
Целлюлозная изоляция часто выдувается в помещения через шланги от специального выдувного оборудования, в данном случае установленного внутри грузовика.
изоляция пола
стена комнаты

Слово целлюлоза происходит от французского слова клетка для живой клетки и глюкоза который представляет собой сахар. Утепление здания низкий-теплопроводность материал, используемый для уменьшения потерь тепла в здании и уменьшения передачи шума. Целлюлозная изоляция Растительное волокно, используемое в полостях стен и кровли для изоляции, защиты от сквозняков и снижения свободного шума.

История целлюлозной изоляции

Целлюлоза - один из старейших видов строительный изоляционный материал.[нужна цитата] Были использованы многие типы целлюлозных материалов, включая газеты, картон, хлопок, солому, опилки, коноплю и кукурузные початки. Монтичелло был изолирован формой целлюлозы. Современная изоляция из целлюлозы, изготовленная из переработанной газеты с использованием шлифовальных и пылеулавливающих машин с добавлением антипирена, началась в 1950-х годах и стала широко использоваться в США в 1970-х годах.

Рынок изоляционных материалов увеличился после нефтяного эмбарго 1973-74 гг. Эмбарго привело к резкому росту цен на электроэнергию для отопления по всей стране, что привело к повышению интереса к мерам по энергосбережению. Изоляция получила значительное внимание в стране как дешевая и доступная технология для повышения энергоэффективности домов. В 1977 году, после особенно суровой зимы, домовладельцам, установившим изоляцию, была предоставлена ​​налоговая льгота.

Если в 1976 году насчитывалось около 100 фирм по производству целлюлозных изоляционных материалов со 125 заводами, к 1978 году насчитывалось более 350 фирм с более чем 500 заводами.1. Целлюлозная изоляция производилась на местном уровне небольшими производителями, которые покупали готовые к эксплуатации машины и предлагали дешевый и простой низкотехнологичный производственный процесс. Помимо некоторых ограничений, вызванных нехваткой борная кислота Для использования в качестве антипирена целлюлоза захватила все большую долю рынка благодаря более низким затратам и ее пригодности для модернизации. Тем временем, стекловолокно и минеральная вата производителям было трудно удовлетворить спрос на изоляцию со стороны своих клиентов.

Из-за жалоб розничных продавцов, подрядчиков и потребителей на проблемы с ценами, безопасностью и контролем качества, федеральное правительство начало вводить стандарты изоляции, начиная с 1978 года. Было большое беспокойство по поводу того, что рост производства целлюлозы приводит к ненадлежащему или недостаточному обращению с изоляцией против угроза пожара, хотя надежной статистики на национальном уровне не существовало. Это привело к тому, что Федеральная комиссия по безопасности потребительских товаров приняла 16 CFR Part 1209, который устанавливает стандарты безопасности, охватывающие четыре атрибута продукта только для целлюлозной изоляции: осевшая плотность, коррозионная активность, критический поток излучения и тлеющее горение. Еще одним принятым постановлением был «R-значение Правило », устанавливая четкие ограничения на заявления, которые производственные и маркетинговые фирмы могут делать о своей продукции.

Влияние правил CPSC привело к прекращению деятельности большинства мелких производителей целлюлозной изоляции. Издержки, связанные с увеличением количества испытаний на огнестойкость, сделали целлюлозу более дорогой, а плохая реклама помогла снизить спрос. Они либо не смогли выполнить требования тестирования, либо объединились с другими небольшими производителями. В 1985 году CPSC обратился в Конгресс с просьбой отменить стандарт воспламеняемости после дальнейших исследований. К 1991 году в США все еще оставался 61 производитель целлюлозы.[1]

Тем временем промышленность по производству стекловолокна выиграла от большинства постановлений, принятых федеральным правительством. Активное лоббирование со стороны более централизованных производителей стекловолокна и минеральной изоляции помогло пройти жесткие стандарты пожарной безопасности для целлюлозной изоляции. Эти стандарты были подкреплены техническими бюллетенями, опубликованными Ассоциацией производителей минеральной изоляции (в настоящее время известной как Североамериканская ассоциация производителей изоляционных материалов), в которых выдвигались претензии по пожарной опасности в отношении целлюлозной изоляции. Эти утверждения не были проверены независимыми экспертами, подверглись небольшому научному анализу или были преднамеренно вводящими в заблуждение и ложными.[нужна цитата]

В настоящее время использование целлюлозной изоляции снова увеличилось в Соединенных Штатах. Частично причина этого роста может быть связана с исследованиями, которые показывают, что целлюлоза может фактически защитить здание от повреждений в результате пожара лучше, чем стекловолокно, потому что целлюлоза более плотная и ограничивает кислород, необходимый для сжигания элементов конструкции. Несколько исследований Национального исследовательского совета Канады[2] подтвердили эти утверждения. Другой важной причиной возвращения целлюлозы может быть повышенный интерес к ней. зеленое здание. Целлюлоза имеет самое высокое содержание вторичного сырья среди изоляционных материалов, а также меньше внутренная энергия чем стекловолокно и другая минеральная изоляция печного производства.

Производство

Изоляцию из целлюлозы часто делают молотковое фрезерование напрасно тратить газета. Газета обрабатывается химическими веществами, такими как борная кислота, чтобы замедлить распространение Огонь.

Товары

Четыре основных типа продуктов из целлюлозы с сыпучим наполнителем были разработаны под различными торговыми марками. Они обычно характеризуются как сухая целлюлоза, нанесенная распылением целлюлоза, стабилизированная целлюлоза и целлюлоза с низким содержанием пыли. Эти типы используются в разных частях здания и по разным причинам.

Сухая целлюлоза (сыпучий наполнитель)

выдувное оборудование (Сухая целлюлоза)

Сухая целлюлоза используется при переоборудовании старых домов путем выдувания целлюлозы в отверстия, просверленные в верхних частях стен. Ее также можно вдувать в новую конструкцию стены, используя временные фиксаторы или сетку, которая зажимается на месте и удаляется, как только целлюлоза достигает соответствующей плотности. Эта форма заявки рассчитывается до 30% -40%. Смотрите таблицу покрытия в любой инструкции по применению продукта. Значение R на основе установленной толщины. Использование данных таблиц с инструкциями предназначено только для оценки. Условия работы, методы нанесения и настройки оборудования будут влиять на фактическое покрытие. Не добавляйте воду в этот продукт. Из-за разницы в уровне влажности и температуре при нанесении целлюлоза осядет. Оседание может оставить зазоры в стене, поскольку изоляция уплотняется по вертикали, или может остаться пространство между полом и изоляцией под ним. Кроме того, можно использовать вариант плотной упаковки для уменьшения оседания и дальнейшего минимизации воздушных зазоров. Плотную упаковку можно производить только в закрытой полости, оказывая давление на нее, и это должно выполняться только опытным установщиком.

Рыхлая засыпка стен - устаревший метод использования целлюлозы в полостях стен. Индустрия домашних работ и ее аккредитационные органы поддерживают стандарт плотной изоляции стеновых полостей, который не оседает. Этот метод предотвращает стековый эффект и конвективные петли в полостях стен.

Целлюлоза, наносимая распылением (целлюлоза, наносимая методом влажного распыления)

Целлюлоза, наносимая распылением, используется для нанесения целлюлозы на новые конструкции стен. Различия заключаются в добавлении воды к целлюлозе во время распыления, а также в добавлении какого-либо замедлителя влажности, такого как хлор.[нужна цитата] для предотвращения плесневых культур. В некоторых случаях изоляция может также смешиваться с очень небольшим процентом клея или активировать сухой клей, присутствующий в целлюлозе. Мокрый спрей позволяет применять без временного фиксатора. Кроме того, влажное распыление обеспечивает еще лучшую изоляцию изолированной полости от проникновения воздуха и устраняет проблемы оседания. Для установки с влажным распылением необходимо дать стене высохнуть в течение минимум 24 часов (или до достижения максимальной влажности 25%) перед тем, как покрыть ее.[3]

Стабилизированная целлюлоза

Стабилизированная целлюлоза чаще всего используется для утепления чердаков / крыш. Его наносят с очень небольшим количеством воды, чтобы активировать какой-либо клей. Это уменьшает оседание и уменьшает необходимое количество целлюлозы. Это может оказаться полезным при уменьшении общего веса продукта на гипсокартоне потолка, помогая предотвратить возможное провисание. Это приложение идеально подходит для наклонных крыш и было одобрено для уклона 5:12 (41,66%).[3]

Целлюлоза с низким содержанием пыли

Последний из основных видов утеплителей из целлюлозы, представленных на рынке, - это непылящие. Во время применения большинства типов сухой изоляции создается нежелательный уровень пыли, поэтому во время установки необходимо надевать простые противопылевые маски. В этот вид целлюлозы добавлен небольшой процент масла или аналогичного демпфера для пыли. Это также может быть подходящим для домов, где люди чувствительны к газетной бумаге или бумажной пыли (хотя новая пыль не образуется после установки).

Преимущества целлюлозного утеплителя

Тепловые характеристики

Тепловые характеристики рыхлой целлюлозы с наполнителем выгодно отличаются от других типов недорогой изоляции, но ниже, чем у пенополиуретана и полиизоциануратной пены. Теплопроводность целлюлозы с сыпучим наполнителем составляет примерно 40 мВт / м · К (R-значение: метрическая R2,6 на 100 мм; 3,8 британских фунта за дюйм), что примерно равно или немного лучше, чем у стекловаты или минеральной ваты. Это не дает полной картины тепловых характеристик. Другими важными аспектами являются герметичность ограждающей конструкции.[требуется разъяснение] от инфильтрации воздуха, конвективных воздушных потоков и тепловых мостов.

Целлюлоза очень хорошо подходит для размещения предметов в стенах, таких как трубы и проводка, оставляя мало воздушных карманов, которые могут снизить общую эффективность стены. Плотная целлюлоза может герметизировать стены от проникновения воздуха, обеспечивая при этом плотность, ограничивающую конвекцию, при правильной установке. Школа архитектуры и планирования Университета Колорадо провела исследование, в котором сравнили две, казалось бы, идентичные тестовые конструкции, одна из которых изолирована целлюлозой, а другая - стекловолокном. Целлюлозная изоляция со временем теряет на 26,4% меньше тепловой энергии по сравнению с изоляцией из стекловолокна. Также было показано, что конструкция затягивается более чем на 30%.[4] Последующие исследования в реальных условиях показали, что целлюлоза на 20-30% лучше снижает потребление энергии для отопления, чем стекловолокно.

По сравнению с изоляцией из пенополиуретана с закрытыми ячейками (R = 5,5–6,5 на дюйм), целлюлоза имеет более низкое значение R на дюйм, но она намного дешевле; пена имеет более высокую стоимость из расчета на эквивалентную R-ценность.[нужна цитата]

Долгосрочная экономия затрат

Годовая экономия от утепления широко варьируется и зависит от нескольких факторов, включая толщину изоляции, исходные характеристики стен, местный климат, использование отопления / охлаждения, герметичность других элементов здания и так далее.

Один установщик утверждает, что целлюлозная изоляция «может сэкономить домовладельцам от 20 до 50 процентов на счетах за коммунальные услуги».[5]

Звукоизоляция

Изоляция снижает уровень шума, проходящего через стены и между уровнями пола. Целлюлоза обеспечивает массу и демпфирование. Это снижает шум двумя способами: уменьшает боковое смещение гипсокартон и ослабляет прохождение звука по полостям. Целлюлоза примерно в три раза плотнее стекловолокна, что обеспечивает небольшое улучшение звукоизоляции.

Борьба с плесенью и вредителями

Бораты в целлюлозной изоляции обеспечивают дополнительный контроль против плесени. Установки показали, что даже несколько месяцев воды насыщение и неправильная установка не привели к появлению плесени.[6]

Распространено заблуждение, что простое присутствие сырых боратов в целлюлозной изоляции придает продукту свойства борьбы с вредителями. Хотя сама борная кислота убивает самоочищающихся насекомых при проглатывании, она должна быть представлена ​​насекомому как в достаточной концентрации, так и в съедобной форме, чтобы добиться гибели насекомых. Необходимо провести надлежащее тестирование продуктов, содержащих бораты, чтобы определить, достаточны ли дозировка и товарный вид для уничтожения насекомых. После тестирования требуется регистрация в EPA в качестве пестицида, прежде чем продукт может рекламироваться как обладающий пестицидными свойствами в США.

Огнестойкость

Обработка боратом также придает целлюлозе наивысший рейтинг пожарной безопасности (класс I). Многие целлюлозные компании используют смесь сульфат аммония и борат.

Пароизоляция

При целлюлозной изоляции пароизоляция может не понадобиться. Например, недавние исследования показали, что движение воздуха является основным методом накопления избыточной влаги в мягком морском климате, таком как Портленд, штат Орегон, США.[7] Изоляция, которая полностью заполняет полость стены (например, целлюлоза или пена), может помочь предотвратить проблемы с влажностью. Рекомендации против использования пароизоляции с целлюлозной изоляцией подтверждаются исследованиями, даже если они классифицируют целлюлозу как паропроницаемую.[8][9]

Кроме того, целлюлоза распределяет влагу по всей полости, предотвращая накопление влаги в одной области и помогая быстрее высушить влагу. Производители целлюлозы не рекомендуют установку пароизоляции с целлюлозой.[10]

Большинство кодексов городов США требуют наличия пароизоляции для любой внешней стены. Большинство городов США рассмотрят апелляцию по поводу требования, если будут представлены надлежащие аргументы. В марте 2008 г. американский город Портленд, штат Орегон, утвердил призыв об отказе от требования о пароизоляции / замедлителе схватывания при использовании целлюлозной изоляции. Обращение можно посмотреть в Портлендское бюро услуг по развитию форма поиска по запросу ID 4996. В основе любого обращения лежит упоминание о том, что недавние исследования показывают, что движение воздуха является основной проблемой для пара, что целлюлоза является эффективным барьером для движения воздуха и что целлюлоза способствует рассеиванию пара.

Недостатки

Значение R от 3,6 до 3,8 на дюйм - это хорошо, но не самое лучшее. Затраты на материалы в расчете на R-значение хорошие, но затраты на рабочую силу растут, потому что для установки требуется больше материала и времени, чем у стекловолоконной изоляции при том же R-значении.

Пыль

Целлюлоза содержит мелкие частицы, которые могут попасть в дом через ненадлежащие уплотнения вокруг приспособлений или небольшие отверстия.[11][12]

Опыт монтажа и строительные нормы и правила

В некоторых регионах бывает сложно найти монтажников, имеющих опыт работы с целлюлозой. Опытный установщик знает, как правильно укладывать сухую целлюлозу с сыпучим наполнителем, как лучше всего наносить стабилизированную (частично влажную) целлюлозу на наклонные поверхности и сколько времени требуется для высыхания целлюлозы, нанесенной мокрым распылением.

Как и в случае с другой изоляцией без войлока, строительные нормы города и региона / штата США не могут быть обновлены для целлюлозной изоляции. Домовладельцы должны позвонить в город, чтобы убедиться, что изоляция будет одобрена, и может потребоваться предоставить городу технические характеристики продукта. Это несложно, и установщик, и производитель должны быть готовы взять на себя этот процесс, избавляя домовладельца от любых реальных усилий.

Спад

При неправильной установке рыхлая целлюлоза заполнителя может осесть после нанесения. В некоторых случаях это может привести к тому, что участки стены останутся неизолированными. При правильном обучении методам установки и методам контроля качества это исключается путем установки с проверенной плотностью, предотвращающей любые будущие осадки.

Масса

Для данного значения R неплотная целлюлоза весит примерно в три раза больше на квадратный фут, чем неплотное стекловолокно.[13] Перед выбором материала для утепления потолков существующих конструкций следует осмотреть потолочные конструкции на предмет слабых мест.[14]

Газовыделение

Многие целлюлозные компании используют смесь сульфат аммония и борат для замедления огня. Хотя сульфат аммония обычно не имеет запаха, в некоторых случаях было обнаружено необъяснимое выделение аммиака и, как следствие, запах аммиака.[15]

Плесень

Имеются некоторые свидетельства увеличения заражения плесенью внутри зданий, изолированных с помощью влажной плотной целлюлозы, особенно при использовании с пароизоляцией.[16]

Экологические свойства

Утеплитель любого типа помогает сделать здания более энергоэффективными. В зависимости от конструкции и производителя использование целлюлозной изоляции может способствовать получению LEED кредиты от Совет по экологическому строительству США программа сертификации.[17]

Переработанный контент

Целлюлоза состоит из 75-85% переработанного бумажного волокна, обычно постпотребительские отходы газетная бумага. Остальные 15% - это антипирены, такие как борная кислота или сульфат аммония. Целлюлоза имеет самое высокое содержание вторичного сырья среди всех доступных изоляционных материалов. Например, стекловолокно содержит не более 50% вторичного сырья.

Низкая токсичность и воздействие на окружающую среду сырья

Непереработанные компоненты целлюлозной изоляции по-прежнему являются экологически более предпочтительными, чем сырье для пенопласта. В отличие от утеплителей из пеноматериала, многие из которых используют HFC или же ГХФУ пенообразователи[нужна цитата] который имеет потенциал глобального потепления целлюлоза не производит значительных газовых выбросов, чем диоксид углерода.

Токсичность сырья для изоляционных материалов обычно наиболее высока во время производства или монтажа. С целлюлозой тоже нет серьезных проблем.

OSHA заявляет, что целлюлоза является источником пыли, требующей защиты от пыли во время установки.

Внутренная энергия

В внутренная энергия целлюлозного утеплителя является самым низким из популярных видов утеплителя. Для производства печных изоляционных материалов требуется в 20-40 раз больше энергии по сравнению с целлюлозой.[нужна цитата] Целлюлоза производится с помощью машин с электрическим приводом, а минеральная изоляция производится в печах, работающих на топливе.[нужна цитата] до некоторой степени уменьшая это преимущество, поскольку эффективность производства электроэнергии составляет менее 50%. Целлюлоза производится из местной бумаги,[нужна цитата] в то время как заводы по производству минеральных изоляционных материалов доставляют материалы и изделия на большие расстояния.

Использование целлюлозной изоляции бораты для огнезадержания. Бораты - это невозобновляемый добываемый продукт.

Рекомендации

  1. ^ Ассоциация производителей целлюлозной изоляции, http://www.cellulose.org/
  2. ^ Испытания на огнестойкость деревянных стен с изоляцией из целлюлозы и стекловолокна на сдвиг, Kodur, V.K.R .; Sultan, M.A .; Latour, J.C .; Leroux, P .; Монетт, Р. К., IRC-IR-806, , архив-резервное копирование Цитата: «... Результаты испытаний на огнестойкость F21, F21A, F22A и F32 могут быть использованы для определения влияния типов изоляции на огнестойкость несущих стен с деревянными каркасами на сдвиг (см. Рисунок 16). Разрушение стекла Сборка стены с волоконной изоляцией (F21 и F21A) произошла через 42 и 43 минуты соответственно, в то время как разрушение стеновых конструкций с изоляцией из минерального волокна и целлюлозы произошло через 54 и 51 минуту соответственно. Как показано на Рисунке 18, эти результаты предполагают, что использование изоляция из целлюлозного волокна обеспечивает более высокую огнестойкость по сравнению с изоляцией из стекловолокна, но меньшую огнестойкость по сравнению с изоляцией из минерального волокна ... "
  3. ^ а б Отчет ICC по наследству ER-2833 - Продукция Cocoon для тепло- и звукоизоляции, ICC Evaluation Services, Inc., http://www.icc-es.org
  4. ^ Подержанный источник: энергосбережение. Целлюлоза против стекловолокна. Колорадское исследование, архив-резервное копирование
  5. ^ HGTV Pro.com - Лучшие Лрактики: Целлюлозная изоляция
  6. ^ Целлюлозная изоляция завоевывает долю рынка в Колорадо, Built Green Colorado, Стив Андрес, 5 октября 2007 г. В архиве 16 мая 2008 г. Wayback Machine
  7. ^ Город Портленд, штат Орегон, The Plan Examiner, март 2007 г. http://www.portlandonline.com/shared/cfm/image.cfm?id=149882
  8. ^ Applegate Insulation, письмо с рекомендациями относительно пароизоляторов, «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2006-05-11. Получено 2008-04-18.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  9. ^ Передовая волоконная технология, Обзор пароизоляционных материалов / замедлителей, http://www.advancedfiber.com/AFT%20Summary%2001.pdf
  10. ^ Зеленое волокно, Использование замедлителей пара, «Архивная копия». Архивировано из оригинал 30 марта 2009 г.. Получено 18 апреля, 2008.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  11. ^ http://www.buzzle.com/articles/cellulose-insulation-problems.html
  12. ^ https://ntp.niehs.nih.gov/ntp/htdocs/st_rpts/tox074_rev.pdf
  13. ^ Вес строительных материалов В архиве 16 мая 2011 г. Wayback Machine Техническая записка компании Boise Cascade Engineered Wood Products GE-1, стр. 1, получено 17 сентября 2010 г.
  14. ^ Как утеплить потолок Bonneville Power Administration, получено 17 сентября 2010 г.
  15. ^ Отчет SCI Engineering Newsletter В архиве 16 июля 2011 г. Wayback Machine
  16. ^ Годиш, Т.Дж.; Годиш, Д.Р. (2006). «Заражение плесенью на мокрой целлюлозной изоляции, нанесенной распылением». J Air Waste Manag Assoc. 56: 90–5. Дои:10.1080/10473289.2006.10464434. PMID 16499151.
  17. ^ LEED. Совет по экологическому строительству США, 19 ноября 2015 г. Web. <http://www.usgbc.org/leed>

внешняя ссылка

дальнейшее чтение

  • Макграт, Эд (1981). Супер утепленный дом; Рабочее руководство для строителей, архитекторов, плотников и подрядчиков. Фэрбенкс: та новая издательская компания.
  • Home Insulation: слушания в подкомитете по надзору и расследованиям комитета по межгосударственной и внешней торговле; Девяносто пятый Конгресс Палаты представителей; Вторая сессия; 21, 22 и 23 февраля 1978 г. Серийный номер 95-81.
  • Обеспечение соблюдения стандартов безопасности целлюлозной изоляции; Слушания в Подкомитете по надзору и расследованиям и Подкомитете по защите прав потребителей и финансам комитета по межгосударственной и внешней торговле; Девяносто пятый Конгресс Палаты представителей; Вторая сессия; 19 апреля 1978 г .; Серийный № 95-100