图片来源:Marc Rosenbaum
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绝缘产品抵抗热量流动的能力随温度而变化。大多数绝缘产品——包括玻璃纤维棉、挤压聚苯乙烯(XPS)和膨胀聚苯乙烯(EPS)——在低温下比高温下性能更好。在较低的温度下，传导、对流和辐射更少，所以绝缘材料通常比在较高温度下工作得更好。
然而，一种类型的刚性泡沫，多异氰脲酸盐不遵循这种模式。在低于50°F以下的温度下，Polyiso在75°F的平均温度下执行比它更差。
尽管许多建筑科学家多年前就已经知道这种现象，但安大略省滑铁卢建筑科学实验室的两位研究人员Chris Schumacher和John Straube最近公布的测试数据引发了关于polyiso在低温下性能的新问题。(参见下面“相关文章”边栏中有关GBA以前关于这个主题的报告的链接。)
polyiso有两种可能让人失望
一些人将polyiso在寒冷天气的糟糕表现与另一个问题——“热漂移”混为一谈。“热漂移”一词是指气体发泡剂逐渐消散，当它们离开泡沫时被空气所取代。这个过程需要几年时间。
选择气体发泡剂是因为它们的热性能，所以这些气体的逸出会导致聚iso的r值下降。Polyiso制造商已经面临来自那些声称热漂移使Polyiso r值标签不现实的人几十年的批评。为了回应这些批评，polyiso制造商在2002年同意采用一种新的r值测试方法，即“长期热阻”(ltr)方法。这种测试方法努力提出一个更现实的r值多iso -一个考虑热漂移。(有关此问题的更多信息，请参见Polyiso和XPS的热漂移。）
27日评论
哪些品牌……
...闭孔聚氨酯已经转换为使用hfo1234yf ???
此外，在国家屋顶承包商协会图表中显示了不同户外临时临时的Polyiso性能，泡沫条件空间侧的温度是多少？
只显示相对于室外温度的性能是没有用的，除非推定polyiso是100%的绝缘。
如果是这样的话，这些图表对于试图评估框架墙或空腔隔热屋顶外墙的隔热护套的性能是没有意义的，因为通过泡沫的平均温度不会与一边保持在单一温度下打赌相同。
尽管没有列出所有相关参数，但样品/供应商之间的性能范围令人印象深刻。
回应Dana Dorsett
丹娜,
问：“哪些品牌的闭孔聚氨酯已转换为使用HFO1234YF？”
答:[经过编辑的回答]我不确定。调查这件事。
Q。“在国家屋顶承包商协会显示polyiso在不同室外温度下性能的图表中，泡沫材料的条件空间侧的温度是多少?”
答:我正在调查。等我知道了，我会把信息贴出来的。
约翰每Straube……
约翰Straube状态:
“霍尼韦尔的最新解决方案是该公司的新型低GWP产品，称为HFO 1234YF。这是一些封闭式电池喷雾聚氨酯泡沫中使用的气体。”
他能说出一个品牌在使用它吗，还是说这只是他的猜测?
回应Dana Dorsett
丹娜,
对不起。我很抱歉，我太草率地误解了你的问题。我的大脑读到的是“polyiso”。我会调查的。
温度问题
丹娜,
正如你可能知道的，联邦r值规则要求绝缘制造商在平均温度为75°F的条件下根据ASTM C518程序测试绝缘材料。ASTM C518允许在20°F到120°F的温度范围内进行测试。David Yarbrough解释说:“热板在100华氏度，冷板在50华氏度，这是一种常用的条件，平均温度可以达到75华氏度。平均75华氏度也可以通过热板在90华氏度和冷板在60华氏度达到。有无数种平均温度达到75华氏度的组合。”
这种测试方法令人满意吗?不是真的。制造商不需要报告他们测试绝缘材料的温度，只要他们遵循联邦r值规则和ASTM C518。
我刚刚给John Straube发了一封邮件，问他这个问题:“在美国屋顶承包商协会(National屋面承包商协会)显示polyiso材料在不同室外温度下的性能图表中，泡沫材料的条件空间一侧的温度是多少?”Straube回答说:“情况各不相同。他们(进行测试的人)没有内部和外部，只有热和冷。他们可能会选择50华氏度的差异，但选择产生他们报告的平均值的冷热(温度)是不同的。”
但这张图并没有显示平均温度，而是室外温度。
Straube建议:
“这不同。他们(进行测试的人)没有内部和外部，只有热和冷。他们可能会选择50华氏度的差异，但选择产生他们报告的平均值的冷热(温度)是不同的。”
图上的轴读取“室外温度”，而不是“平均温度”。
顺便说一下:我之前的理解是，为了贴标签的目的，根据美国联邦贸易委员会绝缘必须在ASTM C518下，在75F的平均温度下，在名义上30F delta-T (90F热侧，60F冷侧)进行测试。ASTM C518没有指定任何delta-T或平均温度，但你不能只是选择和选择标签的性能。(30F的名义三角洲可能是最小值，而不是名义值。我已经有一段时间没有读规则了，我可能会变得模糊。)
我关心的测试。
首先，感谢你的这篇文章，它填补了我在这个问题上的一些知识空白，我最近一直在考虑将其作为一些项目的一个因素。
更重要的是，这让我想知道为什么绝缘测试是这样的。在我看来，它是在一个没有人关心的条件下被测试的。我当然不会(除非有人能解释为什么我应该这么做)。所以报废ASTM C518的细节，等等，我想知道它的热流是68F在一边，0F在另一边。现在让我们为南方75华氏度和100华氏度的人们做一个。这些是我关心的数字。我知道我在这里过于简化了，但是为了谈话幽默我。什么时候会有人指望在平均温度75度的情况下建造隔热层?在75层，我的窗户是开着的。
也许我们应该推动不同的测试标准，让它迫使制造商采取行动。
回应安迪·科西克
安迪,
由建筑科学公司承担的热计量项目的主要目的之一是解决困扰您的问题。该项目的一些数据已经发表，但不幸的是，研究人员没有公布有关polyiso测试样品的品牌名称的信息。品牌名称大多被保密的原因之一是，用于测试的大部分资金来自绝缘材料制造商。
在GBA的几篇文章中已经讨论了热度量项目，包括:
扼杀r值的大胆尝试
漏风会降低墙体的热工性能
很难重新定义r值的主要政治原因是，定义的任何改变都会产生赢家和输家。失败者都有说客。
你提出的改变很有趣，但也有可能受到挑战。例如，许多寒冷气候的建设者会注意到，每年室外温度在0°F或更低的时间相对较少。这是一些人使用的论据，他们赞成欧洲测量窗口u因子的方法(基于室外温度32°F)，而不是北美测量窗口u因子的方法(基于室外温度0°F)。有关这一争议的更多信息，请参见假定的欧洲优越感综合症．
另一方面，许多炎热气候的建筑商会注意到屋顶温度超过100华氏度是很常见的，所以你建议的炎热气候测试方案应该改变，以反映更高的室外温度。
这些问题无法轻易解决，因为无论您选择的测试气温如何，有人会不满意。
“该图反映的是室外温度”
丹娜,
谢谢你的评论。我正在等待约翰·斯特劳贝和克里斯·舒马赫关于NRCA数据报告图表的更多信息。
安迪
除非Polyiso是组装中唯一的绝缘，否则只有一侧（或也许无）将在内部或外部设计温度。（在屋顶下，由于太阳能增益和夜空辐射，户外设计温度均在户外设计温度之下。）
在平均温度下通过泡沫层的性能是一个更有用的指标，因为它不会随着t快速变化。它在+25F和+ 5F(平均温度+15F, 20F的delta-T)的性能与在+20F和+10F(平均温度+15F, 10F的delta-T)或在一边30F，另一边0F的性能没有太大的不同。但是如果它以+30F为中心和以+15F为中心是非常不同的。
这就是为什么那些只显示室外温度的图表毫无用处。平均温度性能(在任何实际的delta-T)将是您可以实际设计的东西。但只有室外温度，你不能。在+15华氏度的一侧，它的表现可能会在+30华氏度的温暖一侧与在70华氏度或90华氏度的温暖一侧之间有很大的不同。
简化……
我认为达娜说的是，为什么他们不选择一个固定的三角洲*
所有这些测试，有一个很容易识别的平均值，只是幻灯片
端点根据需要一起向上和向下??这可能会产生
更统一的一组数字。我很想看看
不同品牌/吹风机的曲线相似。
_H *
对马丁和达纳的回应
是的，我提出的改变绝对是挑战。达娜，你当然是关于建筑物组装中泡沫的位置（没有更多的拉出空气为11点的数字）。我认为我试图做出的那一点是预期绝缘的条件应该是它在下面测试的条件。
此外，我可以使用冬季/夏季的平均温度来确定测试条件，这对像能量建模软件这样的东西的整体性能最有意义，但在极端温度下进行测试有一个强有力的论据。毕竟，在极端情况下，r值是最重要的，因为热泵的尺寸只有一根头发的宽度，而且护套的温度需要保持在露点温度以上。
这里显示的图表的解释
不幸的是，本文中显示的图表正是我们必须讨论的那个。这张图看起来像是摘自我在2012年夏令营做的Thermal Metric演讲。如果没有附带的文字说明(我想我们在夏令营时已经略读过了)，这张图表会让人产生误解。
据我所知，NRCA只使用ASTM文件中描述的“标准”条件进行过测试:平均温度为25华氏度，40华氏度，75华氏度和110华氏度，热板和冷板之间的温差均为50华氏度。所附表格(上图，下图)总结了测试中使用的温度。
同时附上的(下图)是该图表的原始版本。注意下面的轴和标签是不同的!该图总结了NRCA在2010年屋顶会议上的数据(来自这4种平均温度下的测试)。
现在，平均温度真的会让人们感到困惑。“什么意思?”是一段时间内的平均水平吗?没有?哦，这是墙对面的平均温度。”
“我们如何使用这些数字来设计我们的建筑物？我们通常不具有在平均温度的平均温度下操作的建筑，在0 f处，冷侧和50 f处的热侧。“
回到2012年的夏令营，有人(可能是Joe Lstiburek)问，“如果室外温度等同于多少?”因此，我们推断出了测试温度，得到了“等效室外温度”。例如，假设室内温度是华氏72度，而平均温度是华氏25度。为了获得墙内的平均温度，室外温度必须是72-2x(72-25)=-22F。(见下图复制的表格。)
对于r值与温度关系接近直线的“正常”材料，可以使用这种方法。这种方法不适用于polyiso这样的材料。我不喜欢我们制作的图表;我现在很讨厌它。在夏令营的时候，我希望我在幻灯片的开头是这样的“数据是在标准的平均温度下开发的，但我们在推断室外温度方面做了一个飞跃。”
几乎在夏令营结束后，我立即超越了ASTM标准测试温度，并制定了我的“在用”测试温度——在用温度测试中，一边是室温，另一边是室外温度。这些是我们在信息表502中使用的。我相信这篇文章是在2013年底发表的。
在使用中的温度测试数据的问题是，结果仅适用于厚度测试和精确的温度测试。在2014年，我超越了这些，试图得到一个真实的r值/ In vs Temperature(即k vs T曲线)，你可以使用它来计算任何组件在任何条件下的r值和性能。我们基本上已经想出了这个方法，并希望在ASTM研讨会上发表。
当你看到我的任何数据显示“收敛”时，它就是用这种方法开发的。现在，我们的图表通常会有一个x轴标签，表示“平均温度”，当数据是使用标准(ASTM)测试温度得出的;或者当他们使用我们的收敛方法时，他们会有一个x轴标签简单地表示“温度”。
John和我尽量不让一般的从业者被这些技术垃圾所压倒，但我认为对你们来说，了解一些背景知识是很重要的。
．
克里斯·舒马赫的回应
克里斯,
非常感谢您花时间提供如此详尽的解释;这很有帮助。
在我和John Straube的电话交谈中——这里展示的采访——John提到了NRCA的数据，并给我发了一封电子邮件，里面有他提到的图表。我把他寄给我的那张图表复制了一遍。
我很感激你们俩的工作和解释。
回复Dana Dorsett关于HFO1234yf的问题
丹娜,
今天我收到了一封John Straube的邮件，他回答了一个问题:“哪些品牌的闭孔聚氨酯泡沫塑料现在使用HFO1234yf作为发泡剂?”
斯特劳贝回答说:“我很肯定还没有上市。他们正在与首选承包商进行实地测试，以测试产品是否存在现实问题。有很多实验室测试，所以我们知道它在那里是有效的。你为什么不联系霍尼韦尔的玛丽·波格丹问问情况?她可以给你确切的信息。”
我已经给Mary Bogdan发了电子邮件，当她回复时，我会分享她提供的任何信息。
谢谢你克里斯,马丁!
我真的应该把它标记为什么是：“外推等效室外温度，在室内温度为72f”，这将提供适当的背景。乞求其他问题（“推断出如何，从什么？”），但与其他图表更全面的解释。
显然，当polyiso层被用作带有空腔绝缘的框架墙的绝缘护套时，其平均温度和δ - t会发生变化，但知道即使在大δ - t时的平均温度性能也比什么都没有要好。
与2“polyiso 2x6/R20房子时，它是0F外面和68-72F内的三角洲- t跨polyiso是很好的50F，它有一个平均温度大约+10F。在平均温度为+10F的情况下，冷侧的性能为0F，暖侧为~20F (20F delta-T)，与冷侧为-15F，暖侧为35F(作为标准50F delta-T情况)时的性能有很大的不同。从构建设计的角度来看，这种类型的应用程序的平均模型容易产生很大的错误，除非测试的delta- t对应用程序更现实。
即使聚四动脉护套完全是总中心腔R的一半，唯一的现实数据点也是在（70F - 50F - 50F =）-30F范围内的室外温度，使得您几乎可以获得50F三角洲在横穿腔填充的另一个50f横穿多个频率，在大致相等的R.到目前为止，您从未看到任何甚至接近50F Delta-T的任何东西。美国唯一可能看到-30f的平均冬季室外温度的唯一一个地方将在阿拉斯加的内部处于高度，在布鲁克斯范围内的5000'距离酒店的客舱内。20F或30F Delta-TS的平均临时性能曲线对于美国区域4-7中的典型绝缘护套应用，并且鉴于TEMP的性能的非线性真的很重要。
更多关于HFO1234yf
我刚刚收到了霍尼韦尔公司的营销代表珍妮·索海达的一封电子邮件。
她写道，“我回答你送到玛丽博加丹的问题。我们不了解北美的任何喷雾泡沫制造商/系统房屋，使用HFO-1234YF作为喷雾聚氨酯泡沫的发泡剂。”
我想这就是答案。
我认为换一种更环保的发泡剂可能是一种营销手段，前提是闭孔泡沫市场真的在乎。
可能就像其他发泡剂的变化一样，它不会发生，直到法规要求。与美国相比，欧洲对强效氢氟烃温室气体的管制更为严格，但我们最终可能会达到这一目标。
在多等非线性方面，你不能使用带有较大的delta-T的平均温度来真正模拟它的非线性方面，因为那将假定变化是相当线性的，而它们显然不是。用更小的温差在平均温度上进行分解是有必要的，这样可以看到它在合理的分辨率下做了什么，因为它在20F差异上比在50F上更有可能是线性的，在使用50F delta时查看平均温度性能曲线。polyiso的性能在50F范围内发生了显著的非线性变化。
例如,如果性能下降,R3.5 /英寸的平均温度20 f在50 f弗吉尼亚州,它可以很容易地冷的泡沫比15 f可以执行不到R1 /英寸,超过30 f(这可能是一部分执行R6-7 /英寸,和近20 f可以运行R5 /英寸。但如果不把它分解成更小的范围，就没有办法知道曲线中尖锐的膝盖在哪里。使用50F的delta-T使所有的模糊使用一个单一的数字非常大的范围。
修正图表
在第一个图表中，标记为“0.417”的行应该是“0.174”。
回应Michael Bluejay
迈克尔,
谢谢。这是固定的。GBA感谢你的更正。
有趣的是，如果polyiso在寒冷的天气中表现不好，也更容易吸收水，为什么Huber会选择polyiso而不是EPS为他们的拉链R鞘。也许别人已经知道了?还有其他类似于Zip R使用EPS的护套产品吗?我知道阿特拉斯用EPS做护套，但它是在外面，需要一个特殊的射钉枪。
有趣的文章。关于在不同的室内/室外温度下测定聚iso板的r值的一个评论。如果polyiso的制造商只是提供了他们的材料导热系数与温度(ITS实际温度，而不是室内/室外)的曲线，你可以(在理论上)确定任何板厚和室内/室外温度组合的有效r值。如果假设是一维热流，你可能可以用电子表格来计算它。有限元代码可以在2D或3D中更精确地进行计算。关键是，您实际上不需要构建一堵墙并运行一堆测试来获得这些信息(这将是昂贵的)。
帕特里克,
您的评论提出了许多问题，包括这种明显的问题：制造商如何在某种温度下确定导热率而不进行测试，该测试包括（a）隔膜上的温度差和（b）可测量的热流量没有温差不会发生热流。
撇开这个问题不谈，我同意你的基本观点:如果隔热材料制造商公布了不同温度下隔热性能的数据，那么建筑商和设计师就会得到更好的服务。
马丁，
根据材料的不同，有许多方法可以测量热导率。我所熟悉的那个测试材料夹在已知导热系数的“参考”材料层之间。在堆栈上放置一个温差，然后测量每个界面的温度。因为参考材料的导热系数是已知的，你可以根据它的温度下降来计算未知材料的导热系数。对于热导率随温度变化的材料，保持测试层薄是很重要的，这样温度下降相对较小(可能只有几度)。如果你假设热导率随温度线性变化，超过那个小的温度下降(一个合理的假设)，那么所测量的是测试材料在平均温度下的热导率。但关键是，这一切都可以在实验室中，在高度控制的条件下，以相当好的准确性完成。然后，这些数据可以用于模拟，以预测董事会在各种“真实世界”条件下的表现。
帕特里克,
当然，在受控条件下的实验室中测量导热率。最常见的方法之一是ASTM C518，“借助于热流量计仪的稳态热传动特性的标准试验方法”。（有关更多信息，请参阅“理解热阻。”）
很明显，你同意我的评估，即确定热导率需要一个测试，包括整个绝缘的温度差。(你们在写信时确认，你们提出的测试需要“一个温差……在整个堆栈。”)
这比你最初的评论更有意义，那就是制造商提供“他们的材料热导率与温度(它的实际温度，不是室内/室外)的曲线”。你不可能在“实际温度下，而不是室内/室外”获得导热系数——你总是需要测试绝缘材料之间的温差。
马丁，
是的，我同意，确定您需要测量它的温度下降（以及其他信息）所需的材料的导热率。但导热率本身是一种材料性质，对于大多数材料而言，这种材料具有稍微随温度而变化。因此，在给定的温度下，一块多部异位将具有明确的导热率值，并且可以创建一个VS温度的图（其散装温度，而不是温度下降）。如果您不相信我，谷歌热电导率与铜或铝的温度或其他材料，并且您将看到其绘制与绝对温度（°K）或Celsius（°C）的图表。
帕特里克,
我相信你，我对这个概念很熟悉。谢谢你的评论。
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