绝缘困境:聚乙烯脱皮和纤维素再利用
第5区，第2层正在进行重大改造，也需要重新装修屋顶。看着所有的绝缘选择，我自己在兜圈子!
椽子和托梁都是2×6，房子前面是33度的斜坡(8:12)，后面是~10度的斜坡(2:12)。这使得一些地区只有6″的绝缘空间。在阁楼空间吹入6-8″的纤维素，通风通过山墙末端的通风口提供(没有软肋或山脊通风口-我不知道如何在一侧低坡屋顶上做山脊通风口)。此外，在护套和灰泥之间只有一个椽子厚度的地方没有通风挡板——只是用纤维素填充。
(附2楼剖面图)最初的计划是将后边缘的天花板和前倾斜的天花板部分翻下，为R-30隔热和通风挡板提供足够的空间。但是，区域5中的R-30甚至不再是“代码最小化”，为什么所有这些工作只得到平庸的结果?
进一步降低天花板以提供更多的绝缘深度，实际上会减少可用空间。由于很多原因，我不是ccSPF的粉丝，所以这是不可能的。第二种方案:将屋顶剥离至护套，并使用新的空气屏障，6″聚氯乙烯，第二层护套和防冰防水罩重新屋顶。在椽子之间提供额外的6-8块″矿棉垫或其他东西。将聚异系数降至R-5/in，以满足寒冷天气性能和老化要求，该组件仍接近R-50(外部R-30，内部R-20，满足内部/外部绝缘比率的第5区要求)。
第二个计划:根据这里和其他地方的额外研究，R-5的多元iso降额可能还不够——我在寒冷的温度下看到过低至R-4的情况，还有一条评论(我找不到)建议低至R-2.8!这让我的屋顶隔热性能更差，而且在天气变冷的时候，内部凝结的风险更大，不是很好。从环保的角度来看，泡沫塑料已经有点令人遗憾了，但我负担不起木纤维，我的结构也负担不起矿棉的重量。
那么，5区外部息肉的“适当”降额是多少?我是否坚持polyiso计划，只使用8″而不是6″?还是我错过了其他选择?(现场制造一堆拉森桁架和密集的纤维素?)
另外，请注意已经存在的6-8″松散的吹制纤维素。相当一部分的灰泥是为了其他工作而掉下来的，我知道在分离的外部/内部绝缘方案中，内部蓬松的绝缘需要与屋顶护套接触，而不是坐在天花板上。然而，把一堆纤维素扔进垃圾桶，然后再买新的绝缘电池，这似乎是一种耻辱。用绝缘真空吸尘器吸出纤维素，保存起来，然后再把它密集地包装在Intello Plus之类的东西后面再利用，这样合理吗?
谢谢!
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回复
在你考虑在住宅屋顶上放置6-8英寸的外部泡沫之前，我要确保你心中有执行它的承包商，并对他们收取的费用感到满意。这是非常罕见的，我在新泽西州唯一见过泡沫屋顶的房子是我自己的房子(那是在一个现有的屋顶上，这是唯一能获得体面隔热水平的方法)。6-8英寸的泡沫很大，安装起来会很痛苦。
这一点很复杂，但执行它的承包商是我之类的
可怜的傻瓜我可以说服他们帮忙的好朋友也就是说，我有点担心安装的痛苦-通过8”泡沫的螺丝打椽听起来不容易，似乎在很多项目中被掩盖了我已经看到了这种安装。此外，我最初的成本估计忽略了所有那些超长紧固件的成本(实际上相当可观)。谢谢你的文章，你真的做了很多工作!不幸的是，我仍然没有找到一种方法来减少和防止Polyiso特性的减少。我一直在思考如何开始处理纸浆很长一段时间，并决定创造我自己的机制，你喜欢吗?
https://www.ramotion.com/
它是复杂的。Joe Lstiburek有一篇关于这个主题的文章:
https://www.buildingscience.com/documents/information-sheets/info-502-temperature-dependent-r-value
这是我读过的一篇文章，不幸的是，它并没有完全阐明情况。例如，他们在不同的“平均”温度下测试了2英寸的多元塑料，在固定的50摄氏度温差下测试了2英寸的多元塑料，在不同的“室外”温度下测试了2英寸的多元塑料，在固定的室内温度下测试了2英寸的多元塑料，但他们指出，隔热材料的行为是非线性的，因此很难将结果推断到其他条件下。
例如，在一个BSC测试中，室外温度为0华氏度，室内温度为72华氏度，表观r值范围为5-6(在新的，未老化和降解的样品上)。据推测，最靠近内层的绝缘层的性能更接近其最佳额定值，而在某些点低于R-5，因此平均值计算为R-5。在那篇文章的图1中，在25华氏度的平均值和50华氏度的增量下，每英寸R的范围从4到5.5。在“外部连续绝缘”的情况下，我提出(这似乎确实是一个普遍的建议)，*所有*的多元绝缘将比正常的室内温度更冷。如果我有50%的热阻作为外部泡沫和50%,内部蓬松,在一个假设的0 f户外室内天/ 72 f (BSC“服务”测试)一样,polyiso的平均温度与冷的一面是18 f (0 f和温暖在36 f——这意味着整个厚度polyiso已经经历一定程度的降额,使其不到50%的热阻的装配,使其更冷和糟糕的表现。
在最坏的情况下(为了简化数学)，我们假设导热系数与温度图表中有一个“悬崖”——也许多元iso只在低于30华氏度的温度下适用于R-3/in。在室内温度为70，室外温度为0的情况下进行测试，在平衡状态下，你的R-6部分的温度下降为40F, R-3部分的温度下降为30F，但你的绝缘厚度的60%表现为R-3，你的装配r值为R-4.2/in。如果你添加一些内部蓬松的绝缘材料的非线性,说6“在R-4 /室内和6”polyiso外,(在这里我做一堆数学却发现我真的无意中使它容易对自己:P) * * polyiso低于30 f和行为就像延长三,所以你polyiso只是有利于延长三/在堆栈和你只适合R-42而不是您想要的设计R-60(角色/ polyiso)或R-54(降额polyiso BSC R-5 /建议)
重要的是，上面的计算只是一个例子，并且假设k与T的关系是逐步的。实际上，我假设热性能的下降是一条非线性曲线，并且上述类型的计算变得更少的代数和更多的积分。然而，这一点是成立的——到目前为止，我找到的唯一数据提供了温度分布下的每英寸r值信息，而这并不能反映外部泡沫、内部蓬松绝缘情况的现实情况。此外，在寒冷的温度下，可能存在k与T曲线完全符合BSC建议的降值至R-5/in，但在实际生活中，如果与另一层绝缘层配对，则会提供明显更差的性能。BSC文章有一个脚注，指出“进一步的BSC测试旨在进一步研究这一现象，并为各种多异氰脲酸盐绝缘产品建立电导率与温度曲线”，但我还没有发现这项研究。
所以，我想总结和澄清一下我的问题:
-最近是否有更多关于聚乳酸的k / T曲线的研究，以及对使用外部聚乳酸与内部蓬松绝缘材料的影响?
在我的第五区气候中，我如何有效地应对这些影响，同时避免更多不环保的产品，但又不会使预算增加四倍?
谢谢!
>“根据这里和其他地方的额外研究，R-5的多元iso降额可能还不够——我在寒冷的温度下看到过低至R-4的情况，还有一条评论(我再也找不到)建议低至R-2.8!这让我的屋顶隔热性能更差，而且在天气变冷的时候，内部凝结的风险更大，不是很好。”
从水分积累的角度来看，平均冬季性能远比最冷时的性能更重要。即使是石膏板上的乳胶漆通常也在3-5次烫发的范围内——你不会得到“内部凝结”，继续建造。当护套达到任何纤维绝缘中夹带空气的露点时，它会将水分吸附(而不是凝结)到木材中，从而在油漆层上产生蒸汽压力，但<5烫发仍然是一个相当好的蒸汽缓凝剂-它不会很快将水分吸出房间。当护套温度升高时，它会将被吸附的水分重新释放到纤维绝缘的夹带空气中，在一定的湿度水平下，蒸汽压的方向会逆转，将一些水分推回房间。
从组件中积累或去除显著的水分需要数周甚至数月，而不是数小时或数天。所以真正重要的是平均温度，而不是峰值。
“最坏的情况(为了简化数学)，假设在导热系数与温度的图表中有一个‘悬崖’——也许多元iso只在低于30华氏度的温度下适用于R-3/in。”
只有湿屋顶聚乙烯才会表现得这么差，只是说……
即使在一月份，大多数IECC气候区5地点的每小时平均室外温度也在20华氏度左右，即使在冬季最冷的5周内，泡沫层的平均温度也比30华氏度高得多，比最冷的12周还要高。看看芝加哥一月份室外的平均温度:
https://weatherspark.com/m/14091/1/Average-Weather-in-January-in-Chicago-Illinois-United-States#Sections-Temperature
在我看来，一月份的平均温度是27-28华氏度，12周的平均温度是32-34华氏度。
戴娜，谢谢你解释水分物理，这减轻了我的一些担忧。
我住在克利夫兰附近，那里的平均天气看起来和芝加哥很像，所以你说得对，冬天的平均气温将更接近25华氏度到30华氏度。但是，当我们得到一个星期的极地涡旋诱导的5F时，我不希望所有的绝缘都停止工作;)
听起来你并不是特别关心polyiso的低温性能损失，考虑到我的气候的平均条件——你认为在我的设计中，像BSC建议的那样，每英寸分配R-5是公平的，或者进一步减少到R-4.5或R-4或其他什么?
编辑:实际上，我刚刚看到了你的这个老评论//m.etiketa4.com/article/in-cold-climates-r-5-foam-beats-r-6#comment-23504这表明多聚体在低温下会降到R-2以下。该文章的图库中的图像还表明，聚异性能在60华氏度以下开始显着下降，比在40华氏度以下测试的任何其他类型的绝缘都要差，并且在0华氏度时迅速接近“与木材相当”的类别，而不是“与绝缘相当”!诚然，在5区，0华氏度很少见，但40华氏度肯定不是，在外层泡沫/内部蓬松的情况下，polyiso可能在冬天的大部分时间里一直低于40华氏度。当然，那篇文章中的数据只报告了一种未指明的多元iso样品，正如比尔在下面提到的，这可能会让事情看起来比实际情况更糟，制造商可能自2013年以来已经改进了他们的产品，但这一切都让我犹豫，在这个领域选择多元iso有多好。想法吗?
“我在克利夫兰附近，那里的平均天气看起来和芝加哥很像，所以你说得对，冬天的平均气温更像是华氏25度到30度左右。”但是，当我们遇到一个星期的极地涡旋诱导的5F时，我不希望所有的绝缘都停止工作;)”
它永远不会“停止工作”，而且值得怀疑的是，任何polyiso都会在+10F的平均温度下达到R2/英寸(或者当它在室外平均-10F时它会在你的堆栈中出现)。即使是世界上最糟糕的2磅密度屋顶聚乙烯也不会这么低，除非它从屋顶泄漏中吸收了一些水分。
在这一点Thermax营销中，廉价的聚质陶氏化学用作稻草人的比较，在联邦贸易委员会规定的测试温度为75华氏度的泡沫平均温度下，仅标记为~R5.2/英寸:
https://i.imgur.com/a3SvC7H.png
请注意，即使是那种糟糕的产品，在泡沫的平均温度为0华氏度时，其温度也会高于R4/英寸。在这个温度下，陶氏Thermax(一种约1lb密度的箔面护套型)聚苯乙烯达到了R7/英寸。不同的制造商不断调整他们的专有发泡剂混合物和工艺来改善这个问题，但陶氏似乎声称已经完全击败了它。
这并不重要，但克利夫兰的冬季平均气温比芝加哥高一到三度。
https://weatherspark.com/m/18154/1/Average-Weather-in-January-in-Cleveland-Ohio-United-States#Sections-Temperature
“你认为在我的设计中，像BSC建议的那样，每英寸分配R-5公平吗?或者进一步减少到R-4.5或R-4或其他什么?”
这取决于降额的目的。从湿度/露点控制点的角度来看，将2lb屋面聚脂降至R5/英寸是正确的。从季节平均能源使用的角度来看，这也是正确的。
从峰值热负荷来看，R4/英寸可能更接近，但这并不重要，因为它是一个相当高的r组件。泡沫层的R5/英寸与R2.5/英寸之间的差异可能与空气渗透估计的误差相当或更小。相对于房子里的其他热量损失来说，很小的热量损失和很小的热量损失的一半之间的差异并不是很大。
在俄亥俄州东北部，有几家泡沫回收商出售二手屋顶聚氯乙烯和屋顶EPS(通常是viii型，每立方英尺标称密度为1.25磅)，价格便宜。当销售低迷时，他们中的许多人每月至少在这里做一次广告:
https://cleveland.craigslist.org/search/sss?query=rigid+insulation&purveyor-input=all
位于阿克伦的俄亥俄保温大王公司是该地区规模较大的公司之一，如果你有一辆卡车，也许值得开车去，但运输不会太远。Repurposed Materials Inc和Nationwide Foam/Insulation Depot都是全国性的，但根据从你的工作地点到他们最近的设施的距离，运费可能会增加。在你的地区还有其他二手泡沫的供应商——继续寻找。
Dana，谢谢你的回复!我不想白费口舌，但我想试着总结一下你的立场:
是的，(一些)多元塑料在低温下表现出明显的性能损失。但是，在5区气候中，这并不重要，尤其是在一年的平均时间里。你可以使用像Thermax这样的产品来避免一些寒冷的温度下降，但它可能更划算，只是使用几英寸的廉价，随机制造商使用的绝缘材料，然后收工。
这听起来公平吗?
如果你查看polyiso降额数据，你会发现他们经常测试来自不同制造商的材料，所有这些材料的性能都不同。Dana曾经向我指出，我认为他是对的，有些数据适用于他所说的“世界上最糟糕的息肉”。通过选择测试一个已知比其他样本表现更差的样本，有可能挑选数据使polyiso看起来很糟糕。似乎不是所有的息肉都是一样的……
顺便说一句，Dow Thermax专门解决了这个问题，并声称他们的R值实际上在较冷的温度下会增加。我怀疑他们使用了不同的发泡剂，因为冷凝发泡剂气体被认为是导致聚异的“低温下R值降低”问题的原因。
这些讨论让我觉得我应该为此做一个测试装置。我做了设计工作，只需要组装它并编写一堆固件。然后我可以测试，但我想，但其他人可能会问，并张贴数据更相关的问题，在这里问Q+A论坛。现在我只需要一些时间……：-)
比尔
是的，我注意到，在这些图表中，制造商之间的r值差异有时大于每个制造商单独的r值变化——当他们都声称相同的性能时，这很疯狂。不幸的是，由于研究人员(可以理解)想要保持公正，需要制造商的资助，他们不愿意“点名”，所以我不能只是去买“好东西”，只能假设我能买到的东西最多是“一般”。关于这一点，谢谢你提到Thermax，我会考虑的。
当然，时间是最稀缺的资源!也许我会在我安装的每一层绝缘层之间粘上热电偶，如果我觉得花钱的话，还会粘上热流传感器，几年后再报告它在实践中的表现。
陶氏有一篇关于在大型冷藏仓库使用他们的Thermax产品的小文章/小册子。这个文件讨论了它在寒冷天气下的性能。
关于测试，您确实需要一个受控的系统来获得良好的测量。您可以在实际使用中监控它，但您需要长时间地观察它并将所有测量值标准化。这需要大量的工作。我的测试设置设计将冷侧保持在恒定的可编程温度，并将热侧保持在另一个恒定的可编程温度。由于两个“侧面”可以独立设置温度，因此可以在加热和冷却装置的限制范围内保持任何选择的温差。通过监测进入加热器“热”侧的能量，可以精确测量热流从热侧到冷侧通过隔热的速率。其他的都可以通过它来计算。我做了设计工作，有了零件，但我必须组装系统(这意味着一些加工)，并编写一些微控制器固件来控制事物(这需要时间)。我希望今年晚些时候能有时间。
比尔
这个兔子洞很深!我找到了你说的那篇文章，它看起来很有希望(“这是制造商的营销材料”):https://www.csiresources.org/HigherLogic/System/DownloadDocumentFile.ashx?DocumentFileKey=39ccb701-38b7-d04b-7de6-c50317e463e6——尽管他们提供的图表也是基于平均温度。还有这篇文章https://www.dupont.com/content/dam/dupont/amer/us/en/performance-building-solutions/public/documents/en/tech-solutions-1270-understanding-cold-storage-roof-insulation-43-d100712enna.pdf顺便提到thermax的性能比其他制造商更好，但随后将其他制造商与杜邦XPS泡沫进行比较，并建议XPS用于冷应用。
只要你有足够难以捉摸的“空闲时间”，就有兴趣看到你的结果;但愿我已经做了决定，到那时我的房子有了屋顶
我很确定我指的就是这两篇文章。请注意，他们提到了“屋面ISO”，其密度低于通常在GBA上讨论的箔面多ISO。还要注意的是，其中一些图表保持在零下20华氏度的室内温度，这是相当冷的。如果你“翻转”图表，你可以推断出同样的结果，外部温度为-20华氏度，但我认为内部温度将达到80华氏度。
他们也可能挑选劣质的聚乙烯来推销他们的聚苯乙烯泡沫塑料产品。这正是我想用自己的测试设备来研究的。我对polyiso在寒冷天气下对生活空间、房屋等的表现很感兴趣。杜邦的图表用于不同的应用。BSC图是在不同的条件下，他们不想谈论哪种类型的polyiso更好。我的兴趣是设置正常的“像房子一样”的温度，所以可能是70华氏度的暖面和0华氏度的冷面，来模拟室外温度为0华氏度的70华氏度的房子。
我会张贴结果，当我得到建立设置，但这是几个月的时间，所以这将是一段时间。我还有其他事情要做，包括一些商业产品开发工作。
比尔