玻璃纤维的红外透光性
Dana多次提到玻璃纤维的ir -半透明性。在最近的一个帖子中,它被确定为导致特定的热增益问题。我自己也经历过,在我的阁楼上添加了吹制玻璃纤维后,我在冬天经历了积极的变化,但在夏天却没有任何变化。如果我在做这项工作之前就知道了,我就不会让它做了,要么我自己做,要么去更广泛地寻找愿意使用纤维素而不是玻璃纤维的人。考虑到玻璃纤维绝缘材料在北美市场的普遍存在,这似乎是一件非常重要的事情,我认为它值得用一篇文章来强调。也许丹娜可以做个客座发帖!
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我也想知道这个问题,我的“房子”(被称为不可缓解的能源效率灾难)有2x6的天花板搁栅,它们之间有玻璃纤维(顶部没有)。当我有一天能得到维修工作和电气工作时,我计划用核武器和安装纤维素来节省能源,看看它是否能减少夏季高空调的使用
内特,你还记得你第一次提出纤维素的时候我试着让你用一般原理。我记得为了让你朝那个方向走,我绞尽脑汁。当一个重大决定迫在眉睫时,最好记住,人类是群居动物,他们的一致意见可能是错误的。
是的,我记得,埃里克。很抱歉我没有接受你的建议,但是我找不到愿意做纤维素的人,而且我自己也不想做这个工作。如果我当时知道我现在知道的事,我就不会扣动扳机了。
知道在这种情况下有什么选择也很好。加入非纤维玻璃块隔热材料,如纤维素(可能还有矿棉)是一种选择,但如果简单地在上面铺上某种不透明层,如牛皮纸、建筑用纸或箔纸呢?还是面朝上的玻璃纤维球棒?
内特,
玻璃纤维隔热层对红外辐射并不是真正的“半透明”,至少在阁楼上看到的厚度是这样的。虽然辐射屏障的制造商有时声称辐射热可以“直接穿过一层厚厚的传统隔热层”,但事实并非如此。当辐射热击中深层绝缘层的一侧时,只有一小部分的热量是“透光”辐射,它会漏掉绝缘层中的所有纤维,并毫发无损地从另一侧出现。
有三个原因导致吹入的玻璃纤维绝缘材料在阁楼地板上的表现比纤维素差。第一个原因是吹入玻璃纤维在安装时容易起毛,所以经常以低密度进行安装。
第二个原因是吹入的玻璃纤维,即使在正确安装的情况下,每英寸的r值也比吹入的纤维素要低。某些类型的吹入玻璃纤维的r值低至每英寸R-2.2到R-2.6。
第三个原因是玻璃纤维隔热比纤维素更透气。这从两个方面破坏了它的性能:一是让更多的空气通过天花板的漏风漏出,二是让对流环在保温层中建立起来,特别是在非常寒冷的天气,即使天花板没有漏风。
如果你担心安装在阁楼上的吹入玻璃纤维的性能,最好的解决方案是在现有的玻璃纤维上安装一层纤维素隔热层(至少3英寸厚)。
它是半透明的,不是透明的。在一定的厚度和密度下,它会被有效地阻止完全通过,但它仍然会被最初的一两英寸吸收。内层的吸收是问题所在,因为它不能通过R3或更多的绝缘材料被阁楼空气直接对流冷却。制造商已经在纤维中添加材料,以进一步限制至少3-4年的红外透明度,而更高的密度无疑是有帮助的。
近年来,吹制玻璃纤维性能的解决方案一直在向高密度产品发展(随着IRC的升高,使其更厚的r值也使其成为一个较小的问题)。但是R30电池是一种中等密度的产品,更容易受到影响,尽管不像1990年以前在阁楼中普遍使用的低密度R19电池绝缘那样存在问题。
早在上世纪80年代初,德克萨斯农工大学(Texas a&m University)的研究人员就发表了多篇关于这一现象的论文,其中很多在10年前就可以在网上找到。
辐射屏障的人会让你在椽子下面安装反射材料从拱腹到屋脊。这是可行的,但就整体效果而言,它比R10-R20超吹纤维素获得的性能提升贵得离谱。如果你走的是辐射屏障路线,使用穿孔镀铝织物类型的产品,而不是铝箔或镀铝聚酯薄膜或气泡包装。打孔织物产品可以烫5次左右,因此不能产生吸湿器。如果你对产品不确定,可以查找ASTM E96规格,如果没有,就不要使用。铝化聚酯或类似材料,没有细网格的穿孔,几乎与箔或6密耳聚乙烯的气密一样。在有气密物品的椽子底部,你必须在底部顶部留出一个空隙,这样椽子隔间就可以通过对流干燥进入阁楼,但这也会破坏它的一些热传导性能。
请注意,这不仅是夏季的热量增加效应,也是冬季的热量损失效应。这层的纤维在夏天吸收辐射,在冬天也会把热量辐射到阁楼里。辐射在两个方向上的作用总是相等的。辐射屏障的销售说辞往往暗示着相反的情况,但这只是关于辐射屏障广告的众多误导内容之一。
在两个方向上同样工作的是对流。因此,根据热流方向,有时辐射与对流的相对重要意义不同。但这是改变的公约,而不是辐射。阁楼是一个例子,在冬天,对流更强,以向上流动。因此,在夏天,解决辐射并不像冬天那样有益,只有在冬季的对流是如此重要。
在隔热层上加纸或硬纸板可以起到阻止这种效果的作用,使玻璃纤维在这方面表现得和纤维素差不多,还可以保护它不受风的冲刷。入射的辐射会击中纸张并使其变暖,而不是穿透绝缘层。纸上的一小部分热量会通过隔热层向下传导,但大部分热量会通过对流释放到阁楼的空气中。这比将热量储存在更深处的隔热层要好,在隔热层中,更大的一部分最终会进入室内,而不是回到阁楼的空气中。
但如果你想在隔热层上面铺些东西,又没有空间添加纤维素隔热层,那么辐射屏障的作用就比纸大了——它会把辐射反射回屋顶,而不是吸收。唯一的问题是,它只有在上面布满灰尘时才会这么好,这时它就会恢复到比纸好不了多少。
请注意,在绝缘层中更深,或者在墙壁中的绝缘中,总是通过辐射产生一些热传递,在绝缘体内的小距离上。这是确定其R值的一部分。因此,您通常不必担心它是通过使用R值计算的热量传递的单独事物 - 这种效果是一种比其他人更好的绝缘,最突出的石墨融合EPS(商品名NeoPor),其具有比常规EPS更高的R值,因为绝缘内的IR的扩散长度减小。因此,在大多数应用程序中,这不是一个新的和不同的关注 - R价赋予整体性能,并且没有必要担心在绝缘体内发生的传热机制混合。但是阁楼中的暴露绝缘表面是一个特殊情况,这可以使得一点差异。
我在我的图书馆里找到了一篇论文,里面有一些数据。这是《导热系数20》中的一章,标题是
“高密度和低密度玻璃纤维绝缘的表观导热系数”
密西西比大学的S. Yajnik和J. A. Roux的研究。
它使用包括在绝缘内的辐射传输的模型来预测R值并显示预测工作。它没有解决阁楼中的开放式绝缘的达娜提到的现象,但它确实在消光长度上具有数字 - 大致距离IR扩散到绝缘体中的距离。它们认为两种情况,密度非常低(0.58磅/克/克FT)和非常高的密度(8pcf)。0.58磅具有1/4厘米的消光长度,8磅/ Cu脚短约10倍(1/4毫米)。这比我预期的短,如果这是对的,这意味着一旦你有几英寸的绝缘,这就是一个非常微小的效果。但本文没有直接解决手头的问题,我可能会误解它的某些方面。
他们引用了这篇文章,这篇文章听起来更像一个主题,但我没有很容易获得它:
Rish,III,J .W。和Roux,J .A。,“纤维化的传热分析”
夏季有或没有辐射屏障的绝缘材料
《热物理与传热学报》,Vol. 1, No. 4。
一,1987年1月,第43-49页。