结构隔热板与传统框架
结构隔热板(SIPs)的包罗万象、承重设计提供了一种节能、安静的替代传统的木框架方法。近年来,sip越来越受欢迎,因为建筑商努力提供更耐用的产品,使用更环保的可持续建筑方法,并降低成本。根据AMA研究,sip是目前市场上增长最快的新建筑方法。

什么是结构绝缘板(SIPs)
“[sip]通过设计的气密性质提供了一个巨大的性能在能源效率,”Tony Mammone, P. Eng说。Insulspan产品经理。SIPs是由硬质泡沫板夹在两块定向刨花板(OSB)之间的绝缘层组成。处理过的胶合板、金属板或纤维水泥板偶尔被用来代替OSB。这种多层、气密结构的结果是外部护套、绝缘和结构框架都是一个整体。sip的长度从4'-0"到24'-0"不等。
类型的口
在SIPs中形成硬质泡沫板的材料通常由聚异氰脲酸酯(一种聚氨酯衍生物)或膨胀聚苯乙烯(EPS)制成。SIP的内板有时也用压缩绝缘吸管制成,但这种方法比较少见。
- 膨胀聚苯乙烯(EPS)绝缘板根据美国能源部(DOE)的说法,每英寸厚度的r值约为R-4至R-5,通常用于48英寸× 96英寸(其他尺寸也可提供)的面板,每块约重110磅。
- Polyisocyanurate绝缘板根据美国能源部的说法,用于泡沫或液体泡沫的名义r值约为每英寸厚度R-6到R-7,或液体泡沫的初始r值为R-9到R-7。用于墙壁的聚异氰尿酸酯sip通常为3.5英寸厚,天花板的面板可以达到7.5英寸厚。聚异氰脲酸酯SIPs通常比其他选项更昂贵,但也更耐水蒸气扩散和火灾。根据美国能源部的说法,它们的绝缘性能比聚苯乙烯(EPS)要好30 - 40%。
- 而压缩稻草芯隔热板被认为是最环保的选择,因为它们是由农业秸秆制成的,这是可再生和可回收的,它们也提供较少的绝缘,比上述SIPs重。
“并不是所有的性质都是一样的。有些人在90天内给出令人难以置信的高r值,有时甚至是2到5年,但之后r值可能会显著下降,”玛蒙说。玛蒙建议烘干EPS,因为去除水分使其更稳定。
口的优势
与传统框架方法相比,sip建筑具有几个优势,包括提高能源效率,减少结构损伤和随时间推移而恶化的可能性,以及降低成本。sip通过减少传统木质框架的热量损失,以及减少空气泄漏来节约能源。根据美国能源部的说法,使用SIP墙建造的住宅和商业建筑可以节约25%的能源损失。当楼层和屋顶使用sip建造时,节省的费用呈指数级增长。在没有成本投入的情况下,sip的使用寿命为50年或更长。SIPs的气密结构也几乎消除了外部的模具、钉夹、螺柱扭曲和翘曲的可能性。sip还可以使施工完成后工人的工作更容易:例如,sip消除了在安装壁板或干墙之前需要寻找螺柱的需要。
“你可以省下一大笔钱,而且在你买房的第一个月里就能省下一大笔钱,而这些钱会一直持续到抵押贷款到期为止。”托尼·玛蒙,p。Insulspan产品经理
尽管有这些优点,标签冲击可能是一个威慑使用sip,它通常比用于传统的木材建筑材料更昂贵。然而,尽管SIPs的初始成本高于传统建筑材料的材料成本,但当考虑到减少废物、提高现场生产力和减少劳动力成本时,总体成本几乎与传统建筑相同,有时甚至更低。玛蒙说:“你可以省下一大笔钱,而且在你买房的第一个月里就可以省下一大笔钱,这些钱会一直持续到抵押贷款到期为止。”由于sip是轻量级的(大约3磅每平方英尺)和易于组装的事实,sip的使用显著提高框架的生产力。Reed Construction Data的一项研究显示,使用sip可以减少多达55%的框架劳动力。劳动力成本也降低了,因为需要更少的工人来建立一个包含所有一体化sip的结构。一些制造商甚至提供预切sip,这进一步降低劳动力成本。
口的考虑
与任何技术一样,在使用sip进行施工之前,有几个因素需要考虑。与任何建筑一样,使用sip建造的建筑容易受到啮齿动物和昆虫的影响。根据能源部的说法,确实有过啮齿动物在SIP墙上挖隧道的案例。美国能源部建议在面板上喷洒杀虫剂,将室内湿度保持在50%以下,并在施工前后用杀虫剂处理周围地面,以帮助降低昆虫或啮齿类动物入侵的风险。也可以购买硼酸处理的面板,这有助于驱虫。sip还可能在改建或安装管道和电线时提出挑战,这可能需要特殊的设备。对于使用sip建造的建筑来说,火灾期间的性能也是一个常见问题。然而,用石膏等材料覆盖SIPs可以显著降低这种风险,因为石膏覆盖可以帮助延迟火势蔓延,延长逃生时间。根据Mammone的说法,在SIPs上应用混凝土壁板还可以帮助减少树木繁茂地区的房屋发生火灾的风险。
蠕变,或长期下垂,也是OSB常见的问题。玛蒙说:“这是一个creep,但你必须为它设计。”“OSB是有机生物材料,这意味着它可以移动。好的sip设计时要记住这一点。与优秀的SIP公司合作非常重要,因为该公司拥有能够考虑地区需求的设计工程师。”
随着需求的增加,制造商继续研究在sip中使用刚性纤维和胶凝绝缘材料的各种方法。胶凝绝缘是一种喷雾泡沫,其稠度与剃须膏相当。它的r值约为每英寸R-3.9,可以泵入难以到达的裂缝,从而提高了能源效率。水泥绝缘的成本与聚氨酯相当,但它也是无毒和不易燃的,这大大降低了目前SIPs存在的火灾危险。在SIPs中考虑使用的刚性纤维材料包括玻璃纤维或矿棉,这两种材料通常用于风管保温。刚性纤维材料的r值约为每英寸厚度R-4。Insulspan还提供了一种新的SIP密封胶,不含挥发性有机化合物(VOC)。玛蒙说,零voc密封胶改善了室内空气质量,“对建造房屋的人和住在房屋里的人都更好。”“在生活中,你所做的每一件事都有一张成绩单。你必须每次都做出正确的决定。”

j·玛丽亚·布朗
J. Mariah Brown是一名技术研究作家,也是writing by Design的所有者,这是一家综合性的商业写作服务公司,专门从事业务发展、推广和客户拓展。她曾在多个技术和非技术行业工作,包括但不限于政府、非营利、工程、翻译和口译、基督教和妇女出版物、时尚和美丽。她毕业于著名的俄亥俄大学e·w·斯克里普斯新闻学院,目前正在贡扎加大学攻读传播和组织领导力硕士学位。