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能源呆子的沉思

计算隔热层对全球变暖的影响

如果用某些类型的泡沫隔热,厚厚的绝缘体将使行星更大的风险低于薄绝缘

全球变暖潜力的图形显示。上图所示的图表是由大卫·怀特(David White)的新计算器自动生成的,用来比较不同类型的绝缘材料的全球变暖潜力。上面的蓝线是XPS,下面的红线是纤维素。
图像信用:大卫白色

2010年6月,Alex Wilson发布了一个突破性的文章,“避免绝缘对全球变暖的影响,”环境建设新闻。在该文章中,威尔逊研究了用于制备挤出聚苯乙烯(XPS)和大多数闭孔喷雾聚氨酯泡沫的HFC发泡剂的含义具有比CO2更大的全球变暖撞击。事实证明,从某些类型的泡沫绝缘材料中逸出的发泡剂的负全球变暖影响有时会超过占能节约的正气候影响。

不用说,这篇文章引发了大量的讨论。(威尔逊文章的简写版发表了作为GBA上的博客。)作为本文的直接结果,XPS成为刚性泡沫世界的贵族 - 至少适用于绿色建筑商。(HFC吹药的问题不应该混淆围绕阻燃性HBCD的问题这是另一种存在问题的泡沫绝缘材料。因为XPS和EPS都含有HBCD,所以“最环保”的硬质泡沫是聚异氰脲酸酯。)

绝缘材料如何影响气候变化

隔热材料对我们的气候至少有三种影响:一种是积极的,两种是消极的。

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13个评论

  1. Doug Mcevers.||#1

    格林泡沫
    马丁,

    我以为有一段时间在美国制造的XPS更环保的吹药代理人的谈话。

  2. GBA编辑器
    马丁Holladay||#2

    对Doug McEvers的回应
    道格,
    我认为你令人困惑臭氧消耗的问题,具有化学的全球变暖潜力的问题。

    泡沫制造商在过去30年中已经在减少其吹风剂的臭氧消耗潜力时迈出了很大进展。您可能已在此问题上阅读DOW的新闻稿:
    http://building.dow.com/media/news/2007/20071205a.htm

    然而,仅仅因为发泡剂不会耗尽臭氧层,并不意味着发泡剂没有高全球变暖潜力。这是亚历克斯威尔逊不得不在他的文章中发言:
    “两种常见的泡沫绝缘材料是用氢氟碳(HFC)发泡剂产生的,所述氢气氟化物是有效的温室气体挤出的聚苯乙烯(XPS),例如欧文森康宁泡沫的Dow Byyrofoam,以及标准闭孔喷雾聚氨酯泡沫(SPF)。制造商正在努力开发和部署具有零或非常低的GWP的第四代吹药,同时仍提供所需的各种性能和安全性能。这种发展将改变本文的结论。杜邦和霍尼韦尔都在氢氟氟烃上工作(HFO)吹风剂。在2010年的NESEA建筑能源会议上,杜邦的加里LOH描述了零ODP,低GWP(小于10),不易燃,低导电性发泡剂,用于SPF,FEA-1100,即目前正在进行毒性测试,并应介绍(如果毒性测试继续展示安全)2013年和2015年之间的某个时间。霍尼韦尔已经在欧盟市场上有类似的产品用于单组分聚氨酯泡沫的绳索(HFO-1234ze)并预计将扩大其HFO吹药的家庭。当这些新产品在未来几年取代HFC吹绝缘体时,在终身GWP的基础上避免SPF和XPS的参数应该很大程度上消失。“

    在欧洲,XPS制造商已经转换为具有低全球变暖潜力的吹风剂。但这些吹风剂导致XPS,R-4每英寸的R值。如果您的Dow Syrofoam具有1英寸或R-10的标签,则为2英寸,这是一个安全的赌注,即您已经拥有损坏的发泡剂和高全球变暖潜力的“坏”聚苯乙烯泡沫塑料。

  3. 岩石街道||#3

    再生刚性泡沫板
    通过剧烈的搜索,我能够始终找到刚性泡沫保温板。除了显着较低的成本外,我对上述问题的承担是,最大的大多数HFC发布发生在制造中,并且是使用它的原始结构的“内在的全球变暖价值”的一部分。我正在做的是当重新完成原始结构时,C&D浪费的“最高和最佳使用”。我只有一些附加的运输“赤字”,并为某些其他不良设定的处置期权储蓄土地填充空间,获得了绝缘价值的好处。这听起来太狡猾了 - 我认为重复使用没有额外的制造要求的原始物品应该是一个目标。较低的前期成本是一个额外的好处。我在评估中缺少一些东西吗?

  4. GBA编辑器
    马丁Holladay||#4

    回复岩石泰尼尼
    岩石,
    你的问题类似于反对使用动物皮草造成衣物的人构成的问题,但是,毕竟,“动物已经死了”毕竟,谁在当地的善意商店购买了貂皮大衣。“

    您的问题是哲学家和道德选手而不是工程师的问题;没有简单的答案。就个人而言,我钦佩你决定重新使用可能在垃圾填埋场最终最终的建筑材料。

  5. 吉姆·梅里克||#5

    重用和转移
    岩石,
    我同意你的观点。重用和转移有很多好处。不买新产品可以省钱。刚性泡沫是由另一个建筑者创造和使用的。最初的制造过程已经导致了全球变暖效应。通过转移和重复使用硬质泡沫,你减少了制造和运输另一种新产品的需要。运送到填埋场和掩埋的垃圾更少。隔热层减少了取暖和制冷所需的化石燃料消耗。这似乎是个成功的提议。吉姆

  6. 休·德里斯科尔||#6

    复合组件
    如果我正确理解Excel工具,它比较给定组件之间的全球变暖电位比较,其中每个组件完全由单个材料构造。在典型的应用中,我可以在木螺柱墙的外部指定2“XPS。假设XPS和R8用于EPS,6000HDD和”高“代理释放的R10,该图显示1.35kgsco2 / sfyr(挤出)Vs 1.4kgsco2 / sfyr(扩展)。优势XPS由于它是卓越的绝缘性能。如果释放被假定“低”,则增加该优点。我误解了该工具吗?

    此外,我对吹风剂的脱气的数据感兴趣。不是我相信制造商的信息,但是NCFI聚氨酯声称在它的闭孔中,在普通条件下的任何明显水平下,HFC245A的OFF of OFF of OFF。

  7. 休·德里斯科尔||#7

    复合组件
    我现在看到Excel工具除了有问题的泡沫之外,还允许输入绝缘。对于用纤维素的2x6或2x8框架壁,曲线开始立即升起XPS,并继续浸入EPS。

  8. 泰勒迪特琳||#8

    开孔泡沫(带水基注射)的影响。
    这是一些伟大的信息,该图表在GWP与R价关系中脱颖而出一些亮点。如果该图表是包括各种绝缘体的空气密封性能,我想象水基注射喷雾泡沫的GWP将非常低。

    我明白,用塑料绝缘具有它的缺点,但它的内部空气密封性能也提供了一些严重的益处。显然,避免使用XPS和HFC注入SPF从全球变暖和臭氧耗尽稳定点中有意义。但是,鉴于开放式电池泡沫使用1/4和闭孔的塑料,并且广泛应用于水基注射方法,您对使用开放电池泡沫的整体影响是什么,您的思考是什么?有没有你能引起我的注意?

    谢谢

  9. GBA编辑器
    马丁Holladay||#9

    回应泰勒·多顿
    泰勒,
    问:“你对使用开放式电池泡沫的整体影响的一些思考是什么?有没有任何研究可以引起我的注意?”

    答:这篇博客中描述的Excel电子表格回答了你的问题,至少在全球变暖潜力方面。使用开孔喷雾泡沫不会导致全球变暖,即使安装到高r值。闭孔喷雾泡沫就不是这样了。

  10. 泰勒迪特琳||#10

    回复:对泰勒的回应
    马丁,

    谢谢你回复我的帖子。那张表格简单地写着喷P/U水/二氧化碳。我不确定这是指开孔泡沫还是闭孔泡沫。我通常看到与Open Cell相关的每英寸r值是3.8。excel电子表格赋值每英寸的r值为5
    说PU。因此,我认为它没有打开细胞(或低密度)泡沫。从我理解用于开放式电池泡沫的塑料量约为1/4用于闭合电池产品的量,因此它们显然在该GWP计算上显然得分。

    此外,这篇电子表格和文章在比较Rvalue和GWP时非常有用,但它故意把空气密封排除在外。喷雾泡沫的主要好处之一是它的空气销售质量。

    看似无穷无尽的方法来看看不同的绝缘产品的+/-(生产,消防Saftey,脱气,R值空气密封等),所有绝缘产品将在其中一些区域得分高,但堕落在别人身上。尽我所知,没有办法量化所有这些影响,我试图弄清楚开放式电池喷雾泡沫是“最佳实践”的产品类型。作为一个主页公司,我们做了很多绝缘,我们目前的政策是避免泡沫绝缘。出于明显的原因,我拥抱这种政策,因为它适用于大多数闭孔喷雾泡沫和XPS刚性。我的问题是,开放式电池泡沫的所有负面影响是否有水吹风投影,超过了产品提供的伟大空气密封/ r值合金如果有任何进一步的研究或受过教育的人可以体重到这一点,那么它肯定会帮助我们(以及很多其他人)。

    谢谢您的宝贵时间。
    泰勒

  11. GBA编辑器
    马丁Holladay||#11

    对泰勒的另一种反应
    泰勒,
    我同意,David White的开放式电池喷雾泡沫的默认值(R-5每英寸)太高。我已经向大卫发送了一封电子邮件,要求他澄清他的电子表格上的价值。谢谢你指出它。

    虽然David的电子表格很有用,但他从未声称绝缘产品的所有环境美德和缺点都可以在单一的公式中捕获。所有电子表格确实有助于澄清释放发布代理的GWP,并将其对CO2减少的影响相比,由于所考虑的产品的绝缘值。

    该分析没有解决漏气问题。

    这是事情:可以在没有任何喷雾泡沫的情况下建立一个非常紧凑的房子,因此很难知道是否在气密性改善中进行信用喷雾泡沫。即使想要的,也是由于喷雾泡沫的那种特定质量的热减量也非常难以量化。

    所以,这里的底线是:没有数学公式来衡量这些影响。这一切都归结于判断。

  12. GBA编辑器
    马丁Holladay||#12

    更多信息来自David White
    泰勒,
    David White刚邮寄给我。他的电子表格不包括他所列绝缘选项中的开放式电池喷雾泡沫。根据大卫的说法,遗漏的原因是他为开放式电池泡沫“没有体现GWP的数据”。

    这个选项名为“喷P/U水/二氧化碳”,实际上是一个品牌的闭孔喷雾泡沫,额定R-5每英寸。

  13. Bluesolar.||#13.

    我很好奇,就像这种全球变暖潜力概念的效果规模一样,所以我做了一些数学。谈论GWP没有任何效应大小的估计,这很奇怪。我想知道的是绝缘材料的GWP是否实际上 - 无论是对温室效果都显着增加。

    所以我从图中取了一个更高的值:1.2 kgCO2/sfyr,这与R-40组件相对应。我不知道有多少平方英尺的绝缘是真实的,所以我作出了一个高的估计,2000平方英尺,基于典型的建筑面积,这肯定比典型的外墙面积大得多。

    因此,一个示例房屋1.2×2,000 = 2,400 kgco2 / yr。

    然后我将这个数字乘以1亿,假设1亿个家庭在一年内安装了这一XPS绝缘量(故意狂野的高估,即使我们组合北美和欧洲),我也会犯下)。

    1亿×2,400 = 240亿kgco2 / yr

    我们每年释放大约36个二氧化碳的二氧化碳。这是360亿吨,或36万亿公斤。因此,我将240亿分为36万亿,这是0.0067,或0.67%。

    因此,在所有外墙区域(以及我的保守派2,000 SF高估)的所有外墙区域(以及一些阁楼区域)的XPS泡沫中XPS泡沫的总贡献总贡献是整体二氧化碳排放量的0.67%(或二氧化碳等同于如果这是关于其他气体,吹风剂等)。

    这比我预料的要多。它仍然很小。我不确定我们是否应该关心它。这主要是关于供暖和制冷,我不清楚使用玻璃纤维或其他材料的普通家庭有多少增量——我假设与普通家庭相比,这是净二氧化碳减少……

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