建造低碳或零碳的房屋和建筑是最重要的零能源家庭的下一步．要想走上零碳之路，就要减少体现碳在家里是一个重要的一步。绝缘材料可以是体现碳的重要来源，因此建筑厂需要仔细选择这些材料。比较不同建筑材料（包括绝缘）的全球变暖效果的一种方法是比较其全球变暖潜力（GWP）。

全球变暖的潜力

GWP允许比较不同气体的全球变暖影响。它是一定程度，与一吨二氧化碳排放相比，一吨气体排放量的能量将导致气候变化有助于气候变化（CO²)．GWP越高，与CO相比，气体使地球变暖的程度就越高²在那段时间里。换句话说，全球变暖潜势提供了一个衡量标准，用来衡量一种特定气体的排放对地球的危害。(有限公司²全球变暖潜能值为1。)甲烷的GWP是每公斤释放的二氧化碳的全球变暖潜能值的28 - 28倍。使用在生产过程中会向大气中添加大量碳的材料来减少操作能量是没有意义的。在最极端的情况下，就是前进一步，后退两步。建造者和设计师必须开始转向低GWP的材料。

不同绝缘类型的gwp差别很大

不同的绝缘材料具有较大的GWP范围。许多闭孔泡沫和硬泡沫产品具有较高的gwp。纤维素、羊毛和稻草的GWP很低，有时可能会将碳储存(隔离)很多年。

以下是常见绝缘类型的气候影响以及可用的低压和非常低的GWP替代品的概述。

硬质泡沫塑料绝缘

最常见的泡沫绝缘材料中的两种用氢氟烃（HFC）发泡剂制成，这些吹风剂是非常有效的温室气体。挤出的聚苯乙烯（XPS），用于陶豆泡沫塑料（“蓝板”）和欧文斯康宁泡沫（“粉红色板”）具有每英寸R-5，并用HFC-134a制成，其具有1,430的GWP。另一方面，膨胀的聚苯乙烯（EPS）板（R3.9 /寸）和多异氰脲酸酯泡沫板（R6 /英寸）是和戊烷一起吹，戊烷的GWP是7．

传统喷雾泡沫绝缘

发泡剂是喷雾泡沫产品的重要组成部分。它们是用来扩大泡沫塑料的细胞以增加其绝缘能力的气体。随着时间的推移，发泡剂会从细胞中迁移出来，最终进入大气。因此，如果你使用具有高GWP的泡沫隔热产品，它将放大气候变化。增加隔热层所节省的能源最终将抵消这一损失，但就全球变暖而言，可能需要10年或更长时间才能实现收支平衡。使用gwp较高的泡沫保温产品，可以节约成本，但会增加温室气体。

许多喷雾泡沫中的发泡剂在成千上万的GWP中具有高于甲烷（GWP为28）。最常用的HFC发泡剂的平均GWP超过3400.平均而言，每公斤这些药剂具有与3400千克二氧化碳一样多的全球变暖潜力。

与CO2相比，用于泡沫绝缘的各种气体的GWP。

第一代CFC发泡剂的GWP接近5,000。今天的第三代吹风剂，HFC-245FA和HFC365MFC，GWP为700至1000.虽然明显优于原始吹风剂，但它们仍然是全球变暖的重要贡献者。幸运的是，现在可以使用低GWP喷雾泡沫。

低GWP喷雾泡沫绝缘

冬至和光现在有两种GWP低于5的新型低GWP发泡剂。第四代化学品是氢氟烯烃(HFOs)。一位能源顾问比较了来自Elastochem的环境“回报”时间，成本和碳储蓄，利用Solstice，具有来自巴斯夫的标准发泡剂。

笔记：数字是近似的。在加拿大新斯科舍省哈利法克斯的一个小地下室的基础和地板绝缘R-28的内部。*根据GWP和发泡剂百分比进行估算。**根据产品的生态效率报告中的数据进行估算。***使用加拿大自然资源公司的HOT2000能源模拟软件估算，在新斯科舍省电力温室气体排放强度为500克CO2 / kWh时，每年可节省6440 kWh的能源。这里使用的单位是公吨。一公吨大约等于1.1公吨。

显然，用于各种可用产品的低GWP发泡剂溶剂，是环境的胜利者。但施工成本怎么样？Solstice吹泡沫通常需要更高，但可能具有更高的R值，因此需要更少的泡沫。总价格可能相似，而低GWP产品具有非常显着的环境优势。如果您正在考虑喷雾泡沫，请务必要求使用低GWP的喷雾泡沫，例如使用Solstice或Opteon的GWP。或者考虑使用水作为发泡剂的泡沫的优缺点。

水喷起泡沫

水吹技术最初用于开孔泡沫，但现在也可用于闭孔泡沫。在应用过程中，混合物中的水发生反应，释放CO²和热。CO的结合²水蒸气膨胀，形成了隔热层的三维结构。因为水会发生反应，产生CO²，发泡剂的GWP仅为1。

Icynene ProSeal Eco.100%水吹中密度闭孔泡沫塑料，GWP为1，绝缘值为R4.9/inch。该产品现在用于市场上各种品牌的各种泡沫喷雾。

喷涂聚氨酯泡沫联盟的研究表明，在美国的许多气候条件下，水吹泡沫塑料的碳回收期(产生的温室气体与避免的温室气体)不到一年，而使用第二代和第三代氢氟碳化物发泡剂的泡沫塑料通常需要至少两到三倍的时间来回收期。然而,根据霍尼韦尔,尽管水吹泡沫和Solstice的GWP都是1，即使水基泡沫每桶更便宜，与HFOs相比，水吹系统有一些缺点，应该被考虑。他们认为，水吹泡沫“保温性能降低了25%，由于CO2气体的扩散，尺寸稳定性的体积变化增加了25%，泡沫密度提高了13%，因此需要更多的聚合物才能达到相同的泡沫厚度，应用成本也提高了25%。”这些都是经过水吹产品供应商核实的。

喷雾泡沫中的MDI怎么样？

即使是极低gwp的喷雾泡沫产品，无论是Solstice、Opteon或水基产品，都可能是不可持续的，因为聚氨酯的关键成分是亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)或相关化学物质，这些物质在应用过程中会释放出气体。它们与哮喘和肺病等健康问题有关。然而，美国环境保护署还没有对MDI进行规范，安装人员需要采取通常的预防措施。人们对它们对居民健康的影响知之甚少。对于那些担心MDI的人，请索要一份你们正在考虑使用的任何产品的材料安全数据表(MSDS)，以验证泡沫产品中是否存在MDI，包括那些生物基产品。

“生物”喷雾泡沫

现在有一些喷雾泡沫产品含有少量的生物基材料，大豆或蓖麻油。它们具有类似的R值和GWP 1.然而，调用这些“含有含有”泡沫通常含有约15％的生物基材料的泡沫更准确。例如，一个基于大豆的产品，生物化使用Icynene只有15%的大豆和85%的聚氨酯。Demilec的HeatLokSoy产品"含有超过20%的可回收塑胶物料及大豆Icynene用一种"可再生含量大于或等于7%。"由于喷雾泡沫产品数量众多，涉及的化学成分种类繁多，最好在购买前对课题进行深入研究。

松散填充和棉絮绝缘

松散填充和蝙蝠绝缘不含石化产品，承诺具有较低的GWP。普通玻璃纤维具有传统保温材料中最低的GWP，但仍具有显著的GWP并呈现已知对操作者和安装人员的健康危害．

那么CO是什么呢²与一些泡沫产品相比，普通和替代非泡沫基绝缘材料的影响?这是一个图表的碳影响绝缘，其中包括许多这些产品从a“气候行动的建设者”2019年白皮书。

来源:碳智能材料托盘

建立科学发表的这张图表显示了各种松散包装或电池绝缘材料的碳足迹。

图表示出了许多常见绝缘材料的体现碳，同等地在R-28的值下比较。材料范围从8千克的CO²E（总排放量为一定量的二氧化碳），用于挤压聚苯乙烯（XPS）为4×8英尺壁部分的高度为38.5千克。通过实施的碳比较，稻草包具有其他绝缘材料的影响。在此基础上，这是一个很好的选择，但劳动力成本很高。考虑到秸秆中螯合的碳量，比较变得特别值得注意。（Hempwool棉絮也可以提供可能削减碳。)

一堵R-28秸秆包墙可以隔离42.8公斤二氧化碳，不仅补偿了少量的隐含碳，而且使其GWP为负。秸秆中纤维素的碳含量为37%至51%。只要稻草不腐烂或燃烧，这些碳就会被困在里面几十年或几个世纪。虽然稻草捆很难被视为一种主流建筑材料，但使用稻草基材料和其他生物基材料作为空腔隔热或建筑围护板，如结构隔热板(SIPs)，前景广阔。

低频和负GWP啜饮和面板

现在有许多公司用稻草、木片、羊毛和/或大麻制造低gwp的结构隔热板(sip)和可定制的面板。有些人声称，他们的产品能吸收碳，这也许是正确的。Bensonwood在新英格兰，该领域的领导者使用高密度纤维素。图克树在安大略省使用致密包纤维素，羊毛和/或木纤维。简单的生活同样在安大略省，该公司使用纤维素和稻草包。ecococon.该公司的产品现已在美国上市。该公司在木框面板中使用了稻草隔热材料。B.Public预制不列颠哥伦比亚省使用高密度纤维素和Alpha系统从德国，在科罗拉多州制造，使用纤维素，并将很快提供。其中一些公司在整个北美运送他们的小组。

纤维素和秸秆基绝缘材料可能具有很好的固碳潜力，这取决于它们的饲养、加工和运输的可持续性。这些说法很值得一查。许多制造商都需要长途运输，所以给他们打个电话，了解一下他们到你所在地的运费是值得的。当然，航运排放的碳应该包括在你的碳核算中——所以本地更好。

对于那些对实现零碳感兴趣的建筑商和设计师来说，是时候去探索那些成本可与现有材料相媲美的低GWP绝缘材料了。虽然在您所在的地区可能还没有完美的、最具成本效益的解决方案，但这里提到的选项非常值得研究。每年都会有更多低成本低GWP的保温选择。

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乔·艾默生是零功率Projec这篇文章第一次出现在这里。经允许在此转载。所有插图均由作者提供。