Hvernig bæta innisóluð plötur orkueffektiviteta í byggingum?

Að skilja varmavirkni og R-gildi innanlögðra spjalda

Varmaandvörun og orkuspurning í nútímarekstri

Í dag leggja hönnuðir bygginga sérstaklega á að halda rýmum hlýjum eða kalla á öruggan hátt, sérstaklega í ljósi á þess að verslunarmiðstöðvar neyta um 40% af allri orku í heiminum samkvæmt skýrslu World Green Building Council frá árinu 2023. Nýju hitaeðlisplötur virka undrunargott vegna þess að þær hafa þessa samfelldu skjúrúðulög sem fara í gegnum þær. Þær minnka hitunar- og kælingarþarfann um næstum helming samanborið við eldri veggjafningsaðferðir. Hvað gerir þessar plötur svo góðar í því sem þær gera? Jafnvel er sagt að þær stoppið lofthólum og varmahleðum sem steypa yfir venjulegar trébyggingar. Þessi litlu vandamál geta eyðilagt mikla orku með tímanum.

R-gildi og varmaviðstandseiginleikar varmavirkja sem notaðir eru í SIP-plötum

R-gildi gerðarbundinna varmavirkja (SIPs) fer eftir kjarnaefni:

• Póliúrethán (PU) býður upp á R-7 á tommu, sem nær allt að R-40 í venjulegum veggjabyggingum
• Útbreiðslupólstýról (EPS) veitir R-4 á tommu á lægra kostnaði
• Úrþvældur pólstýról (XPS) veitir R-5 á hvern tomma með góðri vatnsandstaðnæmi

Niðurstaða Byggingarmaterielsannan 2023 var að hitarspilling var minnkuð um 68% með PU-kjarna plötum samanborið við glasúluefni undir eins skilyrðum. Lokaðar frumeiningar þessara efna koma í veg fyrir varmahreyfingu og halda stærðstöðugleika í gegnum hitabrigði.

Aðlaganleg afköst innanhitunarpláta eftir svæðum

Innanhitunarafköst verða að vera í samræmi við staðbundin loftslagskref:

Í raka Guflandslendum halda SIP-kerð með dugnaðarþjappaðum kjarna 90 % af R-gildi sínu eftir 25 ár – marktæklega betri afköst en hefðbundin hitaeðli sem minnka til 60–70 % (ASHRAE 2022).

Samanburður á milli SIP-kerfa og hefðbundinna hitaeðlis aðferða

Gerðbundin innanlóðuð spjöld (SIPs) bjóða venjulega 15 til 25 prósent betri hitaeðli en hefðbundin glasúluingan veggir, því þau minnka óþægilegar hitaleka í kringum gerðarfellingar. Taka má dæmi um vinnslusala sem er um 50 þúsund fermetrar að stærð og skipti yfir á þessi innanlóðuð spjöld í stað hefðbundinnar glasúluingunar. Samkvæmt rannsóknum Orkudeildar Bandaríkjanna sem hafa sýnd sig yfir þrjú ár, leiddi þetta yfir í um 37 prósent minni árlega orkukostnaði samanborið við svipuð byggingar með hefðbundinni innanlóðun. Og einnig er annar kostur vert að minnast á. Þar sem SIP-spjöldin koma fyrirfram gerð utan vinnustöðvar, er uppsetningin um helmingi fljóttari en með hefðbundnum aðferðum. Það merkir að fyrirtækjum er hægt að fara í nýja rýmin kviklega og byrja að sjá arð af reiðulagi sínu snemma.

Samfelld innanlóðun og loðnar byggingarskinnu með SIP-spjölum

Uppáhalds insulering og orku ávöxtun gegnum samfelld uppbyggingu

SIP, eða byggingarinsulerande spjöld, setja innvarmum beint í þessi fyrirfram gerð vegg- og þakhluta í staðinn fyrir að skapa smá bil sem sjást í venjulegri byggingu. Hvernig þessi spjöld passa saman minnkar loftleka mikið, rannsóknir sýna að um 80% minna en við venjulega skeggabyggingu. Það merkir að byggingar halda sér hlýrri á vetrum og kælari á sumrinu án þess að nota jafn mikla orku til hitunar eða kælingar. Venjulegar byggingaraðferðir krefjast oft þess að einhver komi aftur og setji innvarmuna sérstaklega eftir að skekkið er klárað, sem endar oft í veikbendingum. Með SIP hins vegar er allur byggingarkoppi samfellt innvarmaður frá öðru enda til annars, sem gerir hana mun betri í að halda fastri hitastigi í alla heimilinu.

Samfelld innvarm og lofþétt byggingarkerfi með SIP

Gerðstækar hitaeðlisplötu (SIPs) mynda fastan hitaeðlisbarri sem stöðvar varmamissi í gegnum varmahjól og halda á útanaðkomandi lofti frá að leka inn – tveimur stórum vandamálum sem tengjast missa orku. Hús sem eru rekin með SIP tækni halda sér yfirleitt við góðar hitastigi á öllum árstíðum, sem þýðir að hitunar- og kæliskipulag þurfa ekki að vinna jafn oft – kannski um helminginn minna samanborið við hefðbundin byggingar á svæðum með milda veður. Vegna þess að SIP-plötur eru svo lögunþéttar gegn drögum, halda þær einnig raka út úr byggingarskeli. Þetta hjálpar til við að koma í veg fyrir sveppavaxtarvandamál og leiðir almennt til betri andrúmsloftsskilyrða inni í húsinu með tímanum.

Minnkun á varmahjólum með samfelldri hitaeðli (CI) í veggsetjum

Venjulegar veggur með viðarhólki eyða í raun um 15 til 30 prósent af varmevirkni sinni vegna óþægilegra hitaeftirlitningar á studdum og hornum. Gerðar úr uppbyggðum innanhitavöxtum (SIPs) leysa þetta vandamál með því að setja samfelldan hitavöxt milli uppbyggðarlagsins, sem stöðvar mest af óæskilegri hitaflutningi. Skoðum tölur: sjö tómagrósinn SIP-veggur veitir um R-24 hitavöxtun, en hefðbundin 2x6 gerð með pönnuvarmefnistæki náir aðeins R-19 þegar allar þessar varmatapi eru tekin mið af. Munið á muninum. Byggingar sem eru reistar með SIP-gerðum sjá yfirleitt orkureikninga minnka um á bilinu 12 til 14 prósent á hverju ári samanborið við venjulegar byggingaraðferðir.

Ber á við kjarna hitavöxtunar efni: EPS, XPS og polyúrethán

Hitavirkni og minni varmatapi með mismunandi kjarnaefnum

SIP kerfi nota þrjá aðalgrunnefni – útþjappaðan súrefni (EPS), smeltan súrefni (XPS) og pólýúrethán – sem hvert hefir sérstakar hitaeiginleika:

Lokaður frumulaga pólýúretháns gefur 40 % hærri varmaviðnám en XPS og 80 % meira en EPS, sem minnkar marktækt varmahrun í innhegðunarplötukerfum. Langtíma reynslu sýnir hins vegar að EPS prestar betur en XPS í rakasævum umhverfi vegna betri rakaumsýslu, þar sem dett vistar 94 % af upprunalegu R-gildi sínu samanborið við 52 % niðrgöngu hjá XPS yfir 15 ár.

Orkuöflun með betri innhegðun í byggingaplötum

Polyúrethana- og EPS-einingar mérkist af með hversu vel þær takast á við hitabreytingar, sem að lokum leiðir til orkuorku sparnaðar. Við könnun kuldalands umhverfisforrita geta polyúrethana plötu minnkað vinnulag HVAC kerfa um 30 til 40 prósent miðað við XPS plötu vegna betri upphafleggra varmeigenda. Öfugt við, prestarar EPS í raun betur með tímanum í mildari veðurskilyrðum, þó að upphafleg mælingar séu ekki jafn sterkar. Af hverju? EPS missir ekki um varmavirkni sína jafn mikið þegar hiti breytist, sem gerir það nokkuð ávaxtasamt á langan tíma, þrátt fyrir fyrstu innstaeður um lægra upphafspunkt.

Arkitektar ættu að meta samanburði á rakaáhættu eftir staðbundnum veðurskilyrðum, varmamælisökru og lyfjatímaskostnaði við val á varmavörðum plötukerfum til að hámarka langtíma ávöxtun bygginga.

Langtíma ávinningur af orkuávexti varmaðra steinsteypuform (ICFs)

Lækkan orkuneyslu í byggingum með ICFs miðað við skeggjarvegg

Samkvæmt rannsóknum frá orkudeild Bandaríkjanna geta innhegðar steinsteypuformi látið árlega orkunotkun minnka um allt að 20% í samanburði við hefðbundin vegg með viðursskegg. Hvað gerir þetta mögulegt? Einkvæma uppbyggingin felur í sér tvær lagir með föstu steypu í miðjunni, sem er „samþjappað“ á milli múrsilungisula, og þessi uppsetning fjarlægir varmahömlun sem veldur oft verulegri hitatapum í gegnum viðurstöngina sem okkur er svo kunnlega við. Veggir sem eru byggðir á þennan hátt sjá um 9% aukningu í R-gildi (varmaviðstandsgildi) en einnig verða um það bil 10% þéttari gegn loftleka (upplýsingar frá DOE 2023). Þessar bætur leiða einnig beint til peninga í vasann, þar sem hita- og kæliskipulag þurfa að vinna um það bil 30% sjaldnar á meðan byggingin er í notkun. Hugleiddu hvað þetta merkir fyrir langtímaútgjöld yfir margar áratugasneður eignarhalds.

Samþjappað panelhönnun og hlutverk hennar í langtímavinnsluorku

ICF-veggir hafa þessa lagfæru panelhönnun sem gefur þám góða varmeiningu ásamt nokkrum kostum í tengslum við hitaeigindi. Ytri sveifigi hlutarnir hindra að hiti fari auðveldlega í gegn um vegginn, og innri steinsteypuslagið tekur upp hita á daginn og losnar hægt við hann á nóttunni, sem hjálpar til við að halda stöðugri innanhustemperatúr á öllum árstíðum. Flerestir byggingaraðilar tilkynna um 15% lækkun á hitunarkostnaði yfir tíu ár þegar notuð eru þessi pönnl en ekki venjulegar byggingaraðferðir. Raunprófanir sýna að eftir tuttugu og fimm ár á staðnum virka ICF-hús samt sem áður með um 95% af upphaflegri varmeiningarvirkanleika sínum. Þetta er lang betra en hefðbundin glasúlueining sem oft tapar um 22% af varmavirkni sinni innan sama tímabilshyrnings vegna samdráttar og vandamáta tengdum raki.