EN
Մեկուսացված սալերի ջերմային կատարումն ու R-արժեքների հասկացությունը
Ջերմային դիմադրություն և էներգիայի պահանջարկ ժամանակակից շինարարության մեջ
Այսօրյան շինարարները շատ ուշադրություն են դարձնում տարածքների տաք կամ ցուրտ պահման արդյունավետությանը, հատկապես՝ քանի որ ըստ 2023 թվականի World Green Building Council-ի զեկույցի, առևտրային շենքերը օգտագործում են աշխարհում բոլոր էներգիայի մոտ 40%-ը: Նոր մեկուսացված սալիկները հիանալի աշխատում են, քանի որ դրանք պարունակում են անընդհատ ձգվող պինդ փրփուրի շերտեր: Դրանք տաքացման և սառեցման կարիքները կրճատում են գրեթե կեսով՝ համեմատած հին պատերի շինության մեթոդների հետ: Ինչն է այդքան լավ դարձնում այս սալիկներին իրենց աշխատանքում: Դրանք հիմնականում կանխում են այն անհարմար օդային միջակայքերն ու ջերմային կամուրջները, որոնք բնորոշ են հին փայտե շինություններին: Այս փոքր խնդիրները ժամանակի ընթացքում կարող են անպտուղ ծախսել էներգիայի մեծ քանակ:
R-արժեքներ և մեկուսացնող նյութերի ջերմային դիմադրություն՝ օգտագործված SIP-ներում
Կառուցվածքային մեկուսացված սալիկների (SIP) R-արժեքը կախված է ներքին շերտի նյութից.
- Պոլիուրեթանը (PU) ապահովում է R-7 յուրաքանչյուր դյույմի համար՝ հասնելով մինչև R-40 ստանդարտ պատերի կառուցվածքներում
- Ընդարձակված պոլիստիրոլը (EPS) տալիս է R-4 յուրաքանչյուր դյույմի համար՝ ցածր արժեքով
- Էքստրուդված պոլիստիրոլը (XPS) ապահովում է R-5 արժեք յուրաքանչյուր դյույմի հաշվարկով՝ ցուցաբերելով հզոր խոնավության դիմադրություն
2023 թվականի Շինարարական Նյութերի Ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ PU-սերդ վերաղեկները նվազեցրել են ջերմության կորուստը 68%-ով ստվարաթղթի մեկուսացման նկատմամբ նույն պայմաններում: Այս նյութերի փակ բջիջների կառուցվածքը կանխում է կոնվեկտիվ ջերմափոխանցումը և պահպանում է ձևի կայունությունը ջերմաստիճանի տատանումների ընթացքում:
Մեկուսացված վերաղեկների կլիմայական կախված աշխատանքը տարբեր շրջաններում
Մեկուսացման արդյունավետությունը պետք է համապատասխանի տարածաշրջանային կլիմայական պահանջներին.
| Կլիմայական գոտի | Խորհուրդ տրվող R-արժեք | Էներգախնայողության ներուժ |
|---|---|---|
| Արկտիկա (գոտի 8) | R-40+ | 55-65% |
| Տափարան (գոտի 4) | R-20-R-30 | 40-50% |
| Տրոպիկական (գոտի 1) | R-10-R-15 | 30-40% |
Գետնախոռոչի խոնավ շրջաններում գոլորշու դիմացկուն միջուկներով SIP-ները 25 տարվա ընթացքում պահպանում են իրենց R-արժեքի 90%-ը՝ զգալիորեն ավելի լավ աշխատելով, քան սովորական մեկուսացումը, որն իր արժեքը կորցնում է մինչև 60-70% (ASHRAE 2022):
SIP-ների և սովորական մեկուսացման մեթոդների համեմատություն
Կառուցվածքային մեկուսացված սալիկները (SIPs) սովորաբար 15-ից 25 տոկոսով ավելի լավ մեկուսացման հատկություններ են ապահովում համեմատած սովորական ապակու մանրաթելով մեկուսացված պատերի հետ, քանի որ նվազեցնում են շենքի կառուցվածքային տարրերի շուրջ տաքության կորուստները: Օրինակ՝ մոտ 50 հազար քառակուսի ոտնաչափ տարածք ունեցող պահեստ, որը փոխադրվել է այս մեկուսացված սալիկներին՝ սովորական ապակու մանրաթելի մեկուսացման փոխարեն: Էներգետիկայի նախարարության երեք տարի տևած հետազոտությունների համաձայն՝ այս փոփոխությունը համեմատած նմանատիպ շենքերի հետ, որոնք օգտագործում էին սովորական մեկուսացում, տարեկան էներգետիկ հաշվարկներում 37 տոկոսի տնտեսություն է ապահովել: Եվ կա նաև մեկ այլ առավելություն, որը արժե նշել: Քանի որ SIP-ները նախնական պատրաստված են հրապարակից դուրս, տեղադրումը տևում է մոտավորապես սովորական մեթոդների համեմատ կեսը: Սա նշանակում է, որ ձեռնարկությունները կարող են ավելի շուտ տեղափոխվել իրենց նոր տարածքներ և ավելի շուտ սկսել ներդրումների վերադարձը:
Անընդհատ մեկուսացում և կանխապահուստային շենքերի կիսափակ կեղևներ SIP-ներով
Գերազանց մեկուսացում և էներգահամարձակություն՝ անընդհատ կառուցման շնորհիվ
SIP-ները, կամ կոնստրուկտիվ մեկուսացված սալիկները, հիմնականում մեկուսացումն անմիջապես ներառում են այդ նախասարքված պատերի և սալիկների մեջ՝ փոխարենը թողնելու այն փոքր բացերը, որոնք տեսնում ենք սովորական շինարարության ժամանակ: Այդ սալիկների միացման ձևը նվազեցնում է օդի արտահոսքը՝ իրականում հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ մոտ 80%-ով պակաս, քան ստանդարտ շենքերի դեպքում: Դա նշանակում է, որ շենքերը ձմռանը տաք են մնում, իսկ ամռանը՝ սառը՝ առանց շատ էներգիա պահանջելու տաքացման կամ սառեցման համակարգերի համար: Սովորական շինարարական մոտեցումները սովորաբար պահանջում են, որ շենքի կառուցվածքը ավարտվելուց հետո մեկուսացումը տեղադրվի առանձին, ինչը հաճախ թողնում է թույլ տեղեր: Իսկ SIP-ների դեպքում ամբողջ կառուցվածքն ունի համապարփակ մեկուսացում՝ մեկ ծայրից մյուսը, ինչը շատ ավելի լավ է ապահովում տարածքում ջերմաստիճանի կայունություն:
Անընդհատ մեկուսացում և օդափակ շենքերի համակարգեր՝ օգտագործելով SIP-ներ
Կառուցվածքային մեկուսացված սալերը (SIPs) կազմում են պինդ մեկուսացման խոչընդոտ, որը կանխում է ջերմության կորուստը ջերմային կամուրջների միջոցով և կանխում է արտաքին օդի ներթափանցումը՝ երկու խոշոր խնդիրներ, որոնք կապված են էներգիայի վատնման հետ: SIP տեխնոլոգիայի օգտագործմամբ կառուցված տները, որպես կանոն, պահպանում են հարմարավետ ջերմաստիճաններ ամբողջ տարվա ընթացքում, ինչը նշանակում է, որ տաքացման և սառեցման համակարգերը պետք է աշխատեն ավելի հազվադեպ՝ հնարավոր է՝ մինչև կեսը ավելի քիչ, քան սովորական շենքերում չափավոր եղանակային շրջաններում: Քանի որ SIP-ները այնքան խիտ են փակված ձևավորված հոսանքներից, նրանք նաև կանխում են շինության թաղանթի մեջ խոնավության ներթափանցումը: Սա օգնում է կանխել սունկ առաջացման հետ կապված խնդիրները և ընդհանուր առմամբ ապահովում է տան ներսում ավելի լավ շնչառական պայմաններ ժամանակի ընթացքում:
Ջերմային կամուրջների նվազեցումը շինության պատերի անընդհատ մեկուսացմամբ (CI)
Սովորական փայտե շրջանակի պատերը իրականում կորցնում են մոտ 15-ից մինչև 30 տոկոս իզոլյացիոն արժեք՝ շրջանակի մետաղական մասերի և անկյունների մոտ առկա այդ անհանգիստ թերմային կամուրջների պատճառով: Կառուցվածքային մեկուսացված սալիկները (SIP) այս խնդիրը լուծում են՝ իրենց կառուցվածքային շերտերի միջև անընդհատ մեկուսացում տեղադրելով, ինչը կանխում է ցանկալի ջերմության մեծ մասի տեղաշարժը: Դիտարկենք թվերը. ստանդարտ 6 դյույմ հաստությամբ SIP պատը տալիս է մոտ R-24 մեկուսացում, մինչդեռ սովորական 2x6 շրջանակը լցված մեկուսացմամբ կարողանում է հասնել միայն R-19-ի՝ հաշվի առնելով բոլոր այդ թերմային կորուստները: Տարբերությունը նշանակալի է: SIP-ներով կառուցված շենքերում էներգետիկ հաշիվները սովորաբար իջնում են 12-ից 14 տոկոսով տարեկան՝ համեմատած սովորական կառուցման մեթոդների հետ:
Հիմնական մեկուսացման նյութերի համեմատություն՝ EPS, XPS և պոլիուրեթան
Տարբեր հիմնական նյութերի դեպքում ջերմային արդյունավետություն և կրճատված ջերմության կորուստ
SIP-ները օգտագործում են երեք հիմնական նյութ՝ փոխազդված պոլիստիրոլ (EPS), էքստրուդված պոլիստիրոլ (XPS) և պոլիուրեթան, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի տարբեր ջերմային հատկություններ.
| Նյութ | R-արժեք մեկ դյույմի վրա | Արտաքին խոնավության դիմադրություն | Երկարաժամկետական կայունություն |
|---|---|---|---|
| EPS | R-3.6 - R-4.2 | Միջավոր | Պահպանում է R-արժեքի 94%-ը 15 տարվա ընթացքում (Ecohome 2023) |
| XPS | R-5 | Բարձրություն | Կորցնում է R-արժեքի 48%-ը 15 տարվա ընթացքում (Ecohome 2023) |
| Պոլիուրեթան | R-6.5 | Գերազանց | Նվազագույն ջերմային շեղում |
Պոլիուրեթանի փակ կորպուսների կառուցվածքն առաջարկում է 40% ավելի բարձր ջերմային դիմադրություն, քան XPS-ն, և 80% ավելի շատ, քան EPS-ն, որը զգալիորեն նվազեցնում է ջերմության փոխանցումը մեկուսացված սալիկների համակարգերում: Այնուամենայնիվ, երկարաժամկետ ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ խոնավ միջավայրերում EPS-ն ավելի լավ է աշխատում, քան XPS-ն՝ պահպանելով իր սկզբնական R-արժեքի 94%-ը՝ համեմատած XPS-ի 52% անկման հետ 15 տարվա ընթացքում:
Էներգախնայողություն շինարարական սալերում մեկուսացման բարելավման շնորհիվ
Պոլիուրեթանը և EPS նյութերը առանձնանում են իրենց ջերմաստիճանային փոփոխություններին հարմարվելու կարողությամբ, ինչը վերջնականապես էներգաներգիայի ծախսերի կրճատման հանգեցնում: Երբ դիտարկվում են ցուրտ կլիմայի կիրառությունները՝ պոլիուրեթանե սալիկները HVAC համակարգի ծանրաբեռնվածությունը կարող են 30-40 տոկոսով կրճատել XPS սալիկների համեմատ, քանի որ սկզբում ավելի լավ մեկուսացման հատկություններ ունեն: Ընդհակառակը՝ EPS-ն երկարաժամկետ ավելի լավ է աշխատում ավելի մեղմ եղանակային պայմաններում, չնայած սկզբում այն ավելի թույլ է ցուցադրվում: Ինչո՞ւ: Քանի որ EPS-ն ավելի քիչ է կորցնում իր մեկուսացնող հատկությունները ջերմաստիճանի փոփոխությունների դեպքում, ինչը երկարաժամկետ այն դարձնում է արդյունավետ, չնայած սկզբնական ցածր ցուցանիշներին:
Ճարտարապետները պետք է հաշվի առնեն կլիմային հատուկ խոնավության ռիսկերը, ջերմային պահանջները և կյանքի ցիկլի ծախսերը՝ մեկուսացված սալիկների համակարգեր ընտրելիս, որպեսզի առավելացնեն շենքերի երկարաժամկետ արդյունավետությունը:
Մեկուսացված բետոնե ձևերի (ICF) երկարաժամկետ էներգաարդյունավետության առավելություններ
ICF-ներ օգտագործող շենքերում էներգասպառումը կրճատելը համեմատած կառուցված պատերի հետ
Ըստ ԱՄՆ-ի էներգետիկայի դեպարտամենտի հետազոտությունների՝ մեկուսացված բետոնե ձևերը կարող են տարեկան էներգիայի օգտագործումը կրճատել մոտ 20%-ով համեմատած սովորական փայտե շրջանակներով պատերի հետ: Ինչն է սա հնարավոր դարձնում? Եզակի կառուցվածքն ունի երկու շերտ՝ պինդ բետոնե կենտրոն, որը գտնվում է փրփուր մեկուսացման սալիկների միջև: Այս կառուցվածքը վերացնում է ջերմային կամուրջները, որոնք սովորաբար մեծ ջերմային կորուստներ են առաջացնում այն փայտե սյուների միջով, որոնց հարմար ենք: Այսպիսի պատերը մոտ 9% բարձրացված R-արժեք ունեն, իսկ օդի կորուստների նկատմամբ դիմադրությունը մոտ 10%-ով ավելի բարձր է (DOE տվյալներ 2023 թ.): Այս բարելավումները նաև փոխվում են իրական գումարի խնայողությամբ, քանի որ տաքացման և սառեցման համակարգերը շենքի կյանքի ընթացքում մոտ 30%-ով ավելի քիչ են աշխատում: Փորձեք պատկերացնել, թե ինչ նշանակություն ունի սա երկարաժամկետ ծախսերի համար՝ տասնյակ տարիների ընթացքում:
Սեղմ սալիկների դիզայնը և դրա դերը երկարաժամկետ էներգախնայողության մեջ
ICF պատերը ունեն շերտավոր վերակառուցված կոնստրուկցիա, որը նրանց տալիս է լավ մեկուսացում և որոշ ջերմային զանգվածի առավելություններ: Արտաքին փրփուր մասերը խոչընդոտում են ջերմության հեշտ անցումը, իսկ ներքին բետոնե շերտը կլանում է ջերմությունը օրվա ընթացքում, ապա դանդաղ այն արձակում է գիշերը՝ օգնելով պահպանել ներքին ջերմաստիճանի կայունությունը տարվա ընթացքում: Շինարարների մեծամասնությունը նշում է մոտ 15% նվազում տաքացման հաշիվներում տասն տարվա ընթացքում՝ այս վահանակների օգտագործման դեպքում ստանդարտ շինարարական մեթոդների փոխարեն: Իրական պայմաններում փորձարկումները ցույց են տվել, որ 25 տարի շինհրապարակում գտնվելուց հետո ICF տները դեռևս պահպանում են իրենց սկզբնական մեկուսացման արդյունավետության մոտ 95%-ը: Սա զգալիորեն ավելի լավ է, քան սովորական ապակու մանրաթելի մեկուսացումը, որը նույն ժամանակահատվածում կորցնում է մոտ 22% իր մեկուսացնող հատկություններից՝ սեղմման և խոնավության խնդիրների պատճառով:
