建筑保温材料一——介绍

  
  对环境造成的影响
   随着“绿色议程”越来越被大众意识所吸收,建筑保温材料对环境影响的意识也越来越强。2006 年,当时的工党政府发布了《可持续住宅守则》,并将其与 BRE 的“绿色规范指南”结合在一起,提高了人们对这种影响的认识  '根据建筑材料对环境的总体影响对建筑材料进行评级。因此,产品制造商之间争夺环保“制高点”的竞争愈演愈烈。这在绝缘领域尤为明显,在该领域,竞争产品制造商之间的索赔和反索赔交换的程度是无与伦比的。结果是“Greenwash”会掩盖公正的数据和意见。对于希望在对环境影响最小的情况下实现绝缘性能的规范制定者来说,通过这种“信息”暴风雪来指导课程已经成为一项挑战。
      毫无疑问,某些保温材料在其生命周期中对环境的影响比其他材料更显着。生命周期评估(LCA) 是一门不断发展的学科,可用于评估材料从原材料提取、制造过程、在建筑物内使用到最终处置(从摇篮到坟墓)的影响. 理想情况下,每份材料都附有一份 LCA,每份评估都以相同的方式进行。实际上,情况远非如此。
   对于相同产品,LCA 结果的差异甚至可能超过 100%,这取决于设置的系统边界(已包含或未包含哪些内容)、所使用的排放因子数据库和所做的假设。尽管 LCA 的 ISO 标准 (14040) 包括对假设和分配的指导,但它的制定是为了概述准备 LCA 的良好做法,而不是提供关于应包含在研究中的内容或应使用哪些辅助数据的确切细节。因此,许多 ISO 14040 风格的 LCA 是作为比较研究而产生的,其中提供了两种或多种在其自身环境中有效的产品。然而,如果不花大量精力了解每个数字是如何得出的,就无法将它们与其他 LCA 结果进行比较。
   关于碳足迹的 PAS 2050 标准要严格得多,详细说明了如何设置系统边界和许多假设,但仍然允许因所使用的排放因子的选择而产生相对较大的结果差异。从长远来看,LCA 可能会在所有变量方面或至少在透明报告方面变得更加标准化。但在短期内,产品说明者在比较来自不同来源的 LCA 时应继续非常谨慎。对于农业和林业衍生产品的 LCA 尤其如此,其中土壤碳损失等因素通常被高估或未包括在内 - 由于变化率和规模,导致大量潜在变化,旧 LCA 的相关性也是如此up 通常与“新”产品相关联。
   下面我们试图提供与英国最重要的保温材料相关的关键环境影响和性能问题的说明。在可能的情况下,已经对 LCA 进行了研究,但在没有 LCA 可用的情况下,我们不得不依赖制造商和贸易协会发布的通常更不可靠的数据——他们显然拥有既得利益。因此,重要的是要强调说明者在选择产品之前应直接咨询制造商。
保温材料
  蕴含能量
   隐含能源的一个重要方面是通过使用化石燃料来产生制造过程中使用的能源而释放的碳。表达隐含能源的困难在于它不一定提供化石燃料能源的分解,这些能源产生全球变暖气体和其他可再生能源形式,这些能源基本上不产生 CO 2. 以前,大多数能源都是化石燃料——除了电力之外。然而,近来,大量的能源开始由可再生能源提供。当评估产品时,这种组合的重要性就体现出来了,特别是对于 EPD 及其由此产生的限制温室气体排放的声明。因此,表达“隐含能量”正在被更有用的“隐含碳”所取代。然而,许多数据来源仍然提到“隐含能源”,其中无法获得碳成分的数据。有关隐含碳和 EPD 的更多信息阅读更多
   体现能源数据的产生方式与作为 LCA 一部分的其他环境影响类别相同,因此在比较来自不同来源的数据时应采取同样的谨慎态度。
   尽管保温材料的“隐含能量”可以说是重要的,但应在更重要的更广泛的背景下考虑用于制造和运输材料的能量:建筑物在其生命周期中消耗的大部分能量是“操作/功能能源”,包括例如需要加热空间、加热水或电力设备。保温材料应首先考虑其热性能,除非其他上下文因素适用,然后才考虑其对环境的影响。
   只有在实现高水平的运营能源效率时,隐含能源才变得重要。在这些情况下,隐含能量可以增加到总能量消耗的 10% 左右。
   体现的能量值通常以每公斤使用的能量表示——但要在材料之间进行任何有用的比较,需要包括热性能和材料密度。因此,例如,基于粗略的假设,对于 1 m 2的表面,要获得 0.2 W/m 2 K的 u 值,所需的能量将为(材料厚度 x 材料密度 x 隐含碳值):
  纤维素 – 46 MJ
  绵羊羊毛 – 100 MJ
  聚氨酯 – 424 MJ
  湿成型木纤维板 – 546 MJ
   还应注意的是,某些软件和数据库会将具体能源数据报告为较低的热值 (LHV)。该 LHV 假设从燃料和反应产物中蒸发的水的潜热没有被回收。LHV 通常比高热值 (HHV) 数据低不到 10%,但这因使用的每种燃料而异。通常不会提到计算的是哪个数字;然而,它在哪里知道它如下所述。
   对于相同材料,学术界和制造商在现有文献中描述的值存在显着差异的情况并不少见。尽管我们在引用包含能量和热导率的值时已尝试尽可能准确,但应谨慎考虑这些值。在所有情况下,值都应与各个保温材料厂确认。

  保温类型
  有一系列可能令人眼花缭乱的保温材料供指定者选择。它们的范围从熟悉的聚苯乙烯和矿棉到逐渐在市场上确立地位的替代品,如羊毛和大麻。为了使阵列看起来有些有序,我们根据来源对保温材料进行了分组:
  植物/动物源保温
  矿物保温
  油源保温
  在选择保温材料时,应优先考虑建筑环境中的性能。很少有保温材料能够执行所要求的所有功能,例如羊毛非常适合用于通风的墙体结构,但不适用于不通风的空腔。保温材料的选择是结构选择的内在因素。


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