我们制造的绝缘选择可能会显着影响我们建筑项目中的体现碳量。去年，我设置了确定不同材料的影响程度。我也想找到一种方法来使材料选择过程更容易获得他人。

建筑施工中涉及的碳的生命周期“成本”可以通过与每个建筑部件的制造和使用相关的全球变暖潜势(GWP)来衡量。这是以二氧化碳当量(CO2e)来衡量的。

我特别关注隔热材料，这是一种客户和承包商通常根据成本、耐久性、可用性和建筑科学来选择的产品。一种材料的GWP通常不是一个决策驱动因素。

由于还没有一种被广泛接受的方法，既简单又科学地测量绝缘材料的碳含量，我开始研究环境产品声明(EPDs)。这些详细的报告由制造商和行业组织发布，并提供大量关于“生命周期成本”的数据。请参见图1，了解数据是如何分解的。

欧洲标准en 15978中定义的生命周期阶段

我研究了在地基、高等级墙壁和天花板的建造或翻新中覆盖大量面积的绝缘产品。在此基础上，我列出了从蓝板到玻璃纤维再到木纤维绝缘材料的可用产品清单，然后汇编了所有可用的epd——这份清单包括近200种材料。对于在北美生产的产品，优先考虑未过期的epd(它们的保质期为5年)，但如果不存在北美产品或来源完全是欧洲的，欧洲制造的材料也可以接受。

大多数epd报告的GWP是基于达到R所需的材料厚度的一平方米_如果-1，它在帝国单位中是R-5.678。如果使用其他单位的EPD，则将这些转换为这种常见的措施。返回参考图1，包括的数据来自摇篮到门级，这意味着从地球提取资源，直到产品离开工厂的点。

• A1 -原料供应
• A2 - 工厂的原料运输
• A3 - 制造业

加:

• A5 -施工和安装:包括现场生产的喷涂聚氨酯泡沫塑料等产品;这使得与完全在工厂生产的产品进行比较更加公平
• B1 -用途:在可用的情况下包括在内，因为一些产品的成分在其使用寿命中会排出气体并对碳造成影响
• 碳:产品的碳含量是根据转化为二氧化碳的元素碳的质量来计算的

所有EPD都被评估并平均创造表1：

含HFC发泡剂的传统保温材料GWP最高。例如，含HFC发泡剂的闭孔喷涂聚氨酯泡沫的GWP为14.86 kg CO₂E / 1m²R的_如果-1材料价值;25PSI XPS超过46.51的三倍。相比之下，矿棉毡是一种更适度的3.25，由熔化玻璃，石材或制造中的熔渣的能量密集型过程部分驱动的值。使用碳氢化合物作为发泡剂的泡沫产品仍然降低GWP：多异氰脲酸酯是2.32，酚醛泡沫泡沫为1.54。玻璃纤维材料的速度良好，在1公斤CO下的未乘事贝加₂e。和含碳的绝缘材料如纤维素和木纤维可以具有GWP不到零，因为生产的能源强度低，加上产品本身储存碳的信用。

使它真正的

下一步是让所有这些数据变得有用。市场上已经有了像嵌入式碳结构计算器(EC3)这样的工具，而且是开源的，但要简单地比较苹果和苹果是很难的，所以我把所有东西都放进了一个基于excel的计算器。用户只需输入r值、面积和给定组件的两种不同材料选项。然后，该工具会计算节省的碳排放，为了让大家更容易理解，它会将这些数据与一年的行驶里程、燃烧的丙烷气瓶数量等进行等价计算。

现在我需要把这个放到建筑专业人士面前。在这里，我强调了两个参与2020年试点项目的项目，我希望建筑商在未来的项目中继续使用低gwp材料。

第一个项目是佛蒙特州北部的一家经济实惠的四丛。建筑占地面积为2600平方英尺。他们的计划是在板坯和外部基础墙壁下使用XPS，这是它们的标准练习。使用建筑物起飞和计算器，我能够量化估计的52公吨CO₂e将下板XPS的R-15替换为EPS IX型，将外墙XPS的R-20替换为安装在内部的多异氰脲酸酯;参见图2。

建筑商报告说，子板替代的价格差异低于100美元。他们还看到了一些劳动力节省，因为EPS型IX被命令厚度，使得它们仅需要单层（他们以前一直铺设了两个较薄的XPS层）。至于内部的多项离子，Thermax的安装具有避免覆盖暴露泡沫板的本地规则的额外益处。建筑师的重点是速度和价格，这些解决方案适用于该项目。他对替换开放，但不一定是碳储蓄的动力。

第二个项目占地3700平方英尺。佛蒙特州奇滕登县的独栋住宅。他们的价格太高了。以上等级的外墙采用XPS和纤维板，所有以下等级的工作也采用XPS。注意到蓝板“使用得更频繁，也更容易获得”，项目团队并没有兴趣交换低于标准的XPS。这不是我第一次听到这样的话了。一个供应商告诉我，XPS是“经过考验的真实”，低于等级。人们信任它，知道如何安装它;它被认为是一种标准实践。使用其他的东西可能会被认为是有风险的，即使那不是完全的现实。

然而，项目团队在看到隐含碳影响的计算后，对用酚醛泡沫替换上述等级的连续体持开放态度。他们很欣赏这种之前从未使用过的材料，每英寸有8个r。并被其接近XPS的价格所说服。纤维板是他们喜欢的一种考虑，但它的价格大约是原来的两倍，增加了几千美元。

Kooltherm“K12”酚醛泡沫最终比XPS多出了2000美元。工作人员喜欢使用它，建筑商说，该项目的建筑师计划再次使用它，甚至在另一个项目的室内基础墙壁上使用另一种版本的酚醛泡沫(“K9”)。对于这个项目的上层墙，只有3英寸。提供R-24，优于较厚XPS的R-20;参见图3。这一单一的替代约为52公吨的一氧化碳₂E被转移(巧合的是，与上述情况大致相同的数字)。

建筑商告诉我，未来使用它的最大障碍是供应，他说:“它需要上架。”当时，如果他们承诺用一辆卡车装运(计算出足够完成这项工作，再加上他们接下来的三个项目)，其成本会比XPS还低。

健康的十字路口

GWP并不是选择绝缘材料时唯一要考虑的因素。绝缘建筑指南（第3版）除性能外，还概述了环境属性和健康问题对绝缘的影响。该指南列出了有害成分、化学副产品和残留物、纤维脱落、使用寿命问题、耐久性以及在环保署中没有明确显示的所有成本项目。粗略地说，GWP最低(最好)的绝缘产品往往是那些在毒性范围的“健康”端和较高的回收含量。看到表2：

变革

从GWP的角度来看，XPS和使用HFC发泡剂的闭孔喷雾泡沫是两种“最差”的产品。立法正在改变这一切。例如，在佛蒙特州，从2021年1月1日起，XPS(木板和坯料)和双组分喷雾泡沫(高压和低压)被禁止使用某些氢氟碳化物和相关混合物。这可能需要许多年的时间才能更加普遍。而现实情况是，至少在2021年6月，新的HFO/HFC XPS配方并不广泛，即使在法律规定的地方也是如此。例如，RK Miles告诉我，我可以在VT的曼彻斯特买到新的杜邦版本，但在伯灵顿附近的建筑供应商没有找到。(有关新XPS的更多信息，请参阅“XPS制造商宣布更环保的配方。“）虽然新产品的影响更好，但与许多替代品相比仍然没有伟大。其他潜在的缺点（表2预计不会通过发泡剂中的开关改善。

还有其他的发展也在发生。

Glavel是一种蜂窝玻璃产品，适用于以下等级的应用。据销售经理亚历山德拉·卡罗尔(Alexandra Carroll)介绍，总装版从欧洲进口，装在巨型袋子里，但2021年11月，一家工厂将在佛蒙特州埃塞克斯(Essex)投产，售价约为目前进口价格的三分之一。Glavel的碳足迹远低于其主要的低等级竞争对手XPS。Glavel计划以可再生能源为动力，使用可回收玻璃作为原料。该公司网站指出，新工厂将支付适宜居住的工资，表明该公司对公平、环境管理和清洁能源未来的信念。

与此同时，在缅因州，另一家北美制造工厂正在着手生产一种目前只能在海外大规模生产的产品。当戈洛拉布开始制造时它将减少对Steico和Gutex等欧洲制造商的依赖。GoLab首席营销官Scott Dionne表示，该工厂位于缅因州麦迪逊，将于2021年底投产，2022年第二季度生产松填充木纤维绝缘材料，2022年第三季度/第四季度生产木纤维棉絮，2022年第四季度/ 2023年第一季度生产木纤维板。迪翁指出,因为欧洲木材成本和能源成本的两倍三倍的缅因州,美国制造的loosefill产品定价与纤维素絮垫将玻璃纤维和矿物棉之间的某个地方,和董事会将类似泡沫和小于矿棉。这与目前的情况有很大的不同，在目前情况下，木纤维产品吸引人的碳影响被高价格和长交货期抵消。

底线

关心体内碳的人们可以通过谨慎的选择，在不增加太多成本的情况下，大幅减少他们建筑的碳足迹。

随着新法规的出台和更多产品的上市，在翻新和新建筑项目中降低碳足迹的能力变得越来越容易。但它仍然需要开放，做一些不同的事情，并随着时代而改变。

要想阅读更详细的版本，点击这里．

_________________________________________________________________________

布莱恩·贾斯特(Brian Just)是VEIC的工程经理，这是一个旨在减少能源使用的经济和环境成本的非营利组织。主要照片由罗兰·尼尔森拍摄，由好房族建筑．