图片来源:能源先锋
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关于开孔喷雾泡沫绝缘材料的传言和传闻已经有一段时间了。有人告诉我，它会腐蚀屋顶。不久前，有人甚至告诉我，在佛罗里达州，屋顶公司不让他们的工人上有开放式泡沫喷雾的屋顶，因为屋顶太松了，工人会直接掉下去。
开孔泡沫喷雾在建筑行业的一些人中名声不佳。但这值得吗?
能源宅男捅了马蜂窝
Martin Holladay，一位在绿色建筑顾问上沉思的能源宅男，在今年年初写了一篇题为开孔泡沫喷雾和潮湿屋顶护套．在这篇文章中，他报告了去年12月在整个建筑外部围护结构热性能会议上发表的两篇论文。这两篇论文基本上得出了相同的结论:“开孔喷雾泡沫绝缘在所有气候区都是危险的。”
我们已经知道，开孔泡沫喷雾本身在寒冷的气候中是有风险的。来自室内的湿气可以通过泡沫扩散到冰冷的屋顶护套上，在那里积累并最终腐蚀屋顶。结果，在IECC气候区5和更高，建筑规范要求使用蒸汽缓速器，如果你安装开孔喷雾泡沫。许多建筑在寒冷的气候使用闭孔喷雾泡沫代替，因为它的低水蒸气渗透率这意味着它不需要安装一个蒸汽缓速器的额外步骤。但是带有蒸汽缓速剂的开孔喷雾泡沫也能起作用，在寒冷气候中的建筑商在正确地使用这种方法时已经成功了。
开孔泡沫喷雾在较温暖的气候中已变得流行起来，这也是Holladay报告的两篇论文可能引发最大质疑的地方。事实上，霍拉迪在报告其中一篇论文的作者威廉·米勒(William Miller)的评论时，似乎米勒毫不怀疑:“当使用开孔泡沫喷雾时，屋顶护套是潮湿的，”霍拉迪引用了他的话。
简化版的
这两篇论文都是基于计算机模拟。在第一篇论文中，冷热气候下新建和改建住宅的屋顶和阁楼设计指南，作者使用了HERS BESTEST和AtticSim。在第二篇论文中，住宅无通风阁楼的湿热风险分析，作者使用MATLAB和WUFI．
我只能走到这一步了。正如本节的标题所承诺的，我将把这个问题浓缩，可以说，浓缩到它的本质。如果你读了Holladay的文章，看到了77条评论，你可能会绝望地感到困惑。不过，这真的没有那么难。(好吧，这不是100%正确的。如果你真的投入其中，这可能会很困难，但即使没有物理或工程学位，你也可以理解发生了什么。)就让我们一探究竟吧。
一些在OSB屋顶护套底部安装了开孔喷雾泡沫的房屋出现了潮湿问题。OSB湿了，腐烂了。但水分从何而来呢?
水分从上面
第一篇论文的作者引用了南卡罗来纳州的一项研究，那里的阁楼在夏天的相对湿度太高——80%到100%。他们不知道湿气是从哪里来的，所以他们推测一些来自屋顶上面，一些来自屋顶下面。
他们认为，上面的水分来自于瓦上的雨露向内迁移，然后在白天被太阳蒸汽驱动向内迁移。它击中了OSB屋顶护套然后穿过泡沫进入阁楼的空气中。晚上，它会穿过泡沫回到OSB。第二天，更多的水分被打入室内。
这个假设有两个问题。第一个问题是John Semmelhack在他对Holladay文章的评论(#9)中有力地提出的:“如果这是主要驱动力，闭孔泡沫不是更糟糕吗?因为水分会被打入OSB，但(或多或少)阻止了内部的干燥。”是的，当然会。
第二个问题是，它不符合我们现在所知道的。Joe Lstiburek，校长建筑科学公司此前，美国人认为来自上方的湿气可能是喷雾泡沫的一个问题。然后他们在休斯顿做了一项研究，结果却相反。下面这张照片展示了他们进行了一年研究的房子。如你所见，他们使用了几种不同的屋顶衬垫材料，有些是不透气的，有些是透气的。他在最新的研究报告中写道:“事实证明，屋顶衬垫的渗透性对通过屋顶组件向内驱动水分没有可测量的影响。ASHRAE这样杂志文章中,酷手卢克遇见阁楼．
所以，上面的湿气不是罪魁祸首也就说得通了。我们从实地得到的一些证据表明，事实并非如此;如果是它的问题，闭孔喷雾泡沫会更快地腐蚀OSB。
来自阁楼的湿气
另一种可能是湿气是从室外渗入阁楼的。啊!这很简单。如果是这样的话，威廉·米勒认为这是一种可能，那么喷雾泡沫安装人员没有完成他们的工作。
喷雾泡沫绝缘的最大好处是它的气密性，所以如果空气渗透到喷雾泡沫的阁楼，那么安装人员就会错过一些地方，需要返回并纠正。
屋内的湿气
想象一下:你在洗澡，但忘记打开浴扇。或者你打开它，但通常情况下，它只排出大约一半的空气它的额定。浴室里充满了蒸汽。
水——出乎意料，出乎意料——比干燥的空气轻。大约78%的空气是由氮(N2)构成的，氮的分子量为28。另外21%是氧气，O2，分子量为32。当你加入另外1%的气体时，一体积干燥空气的平均分子量约为29。
水H2O的分子量是18。当蒸汽从淋浴间出来时，它会使包含它的空气体积的平均分子量降低到小于29。看蒸汽。它会去哪里?起来!它比周围的空气更有浮力，所以它会上升。(是的，是的，它被下面密度更大的空气推了上去，就像在烟囱效应．但它仍在上升。)在一个普通的家庭里，人们会洗几次澡，做一些烹饪，一些水蒸气很可能会进入阁楼。
室内产生的水分或渗透到家中的水分，特别是从地下室和爬行空间产生的水分，是用屋顶护套底部的喷雾泡沫绝缘的阁楼的大部分水分的来源。它不是从屋顶上面来的，也不是喷雾泡沫产生的什么新的湿气来源。
Lstiburek为脏话承担责任
那么，你要怎么做才能确保用开放式泡沫喷雾隔热的屋顶不会腐烂呢?你要处理阁楼里的空气;这是什么。如果你还没读过，我推荐Lstiburek的最新文章，酷手卢克遇见阁楼．他打开:
不幸的是，“无通风阁楼”和“无通风屋顶”这两个词进入了词典。很多责任都在我身上，对此我很抱歉。“正确”的术语应该是“调节阁楼”和“调节屋顶”。
然后他在文章中解释了我上面描述的一些问题，并给出了解决方案。他说，最简单的解决办法是“增加一个用品，然后回到阁楼空间，然后解决它。”
不过，这种解决方案的问题在于，它违反了带有暴露的喷雾泡沫绝缘材料的阁楼的建筑规范。把泡沫暴露在阁楼上是可以的，如果你用点火的障碍．然而，如果你直接整修阁楼，现在你需要一个保温层没有建筑商会这么做。
Lstiburek正在努力修复代码，但不幸的是，这最早要到2018年周期才能实现。不过，他还提供了一些其他的建议，以帮助您处理当前的混乱局面，我将推荐您参考他的文章。其中一个解决方案是像他们在商业建筑中做的那样，在管道中使用烟雾探测器，这样系统在火灾时就会关闭。参见他的文章了解更多细节和机械代码的具体参考。
从所有这些得出的结论是，最好对没有实地研究支持的建模研究持怀疑态度，特别是当它们似乎与经验相矛盾时。是的，有些使用开孔泡沫喷雾的房屋存在潮湿问题。更多的银行表现得非常好。
建议
开孔泡沫喷雾不是敌人。就像任何建筑材料一样，它有优点也有缺点。你不用担心使用它。你只需要知道怎么做才对。
- 不要在寒冷的气候(IECC气候区5级或更高)使用开孔喷雾泡沫，除非你还安装了一个蒸汽缓速器。
- 确保安装人员把阁楼密封好。用鼓风机门进行测试，使之投入使用。
- 监测阁楼的相对湿度和温度。带有远程传感器的低成本湿度计随处可见。你也可以在上面放个警报器。
- 调节阁楼里的空气。Lstiburek说每个喷雾泡沫阁楼都要这么做。还有一些人，比如暖通空调设计师大卫·巴特勒(David Butler)说，只有在出现潮湿问题时才需要这样做。
你知道了吧。开孔喷雾泡沫是一种完全可以接受的隔热产品，用于阁楼。做对了，你的屋顶也应该这样做吗不腐烂。
Allison贝尔斯她是一位演说家、作家、能源顾问、resnet认证的培训师，也是《能源先锋的博客．你可以在推特上关注他@EnergyVanguard．
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16条评论
良好的建议
艾莉森,
我很高兴看到你给建筑商的建议和我的相似。虽然研究人员之一威廉·米勒(William Miller)可能错误地确定了在南卡罗来纳州测定的阁楼湿度的来源，但他正确地发出了一个重要的警告。
Joe Lstiburek的建议——在用开放式喷雾泡沫封装的阁楼中安装暖通空调供应登记(也许还包括暖通空调回流格栅)——并没有被普遍采用，因此有理由担心一些阁楼缺乏这一功能。
良好的信息。艾莉森,
良好的信息。艾莉森，你把这个信息给喷雾泡沫贸易组织了吗?所有在喷雾泡沫业务应该尽快得到这个信息。这是我偶尔读的http://sprayfoammagazine.com/
比较正确的
尽管很多人都告诉我“别担心”，但我
有什么好的理由把我的通风装置放在阁楼里吗
使空气充分循环的系统。还有什么
我到底要不要去追那个老烟囱?
_H *
我的地盘是湿气
在我的区域，通过开放式牢房的水分驱动是冬季活动吗?我只有夏天使用的单位，到目前为止，在屋顶上没有水分，我知道无论如何。将阅读下面的链接。
回复A.J. Builder
A.J。
开孔喷雾泡沫是透气的，因此在你的气候(纽约的阿迪朗达克地区)，它需要在泡沫的内部安装一个蒸汽缓凝剂。虽然如果建筑在冬天不供暖，屋顶护套可能不会受潮，但很难保证业主在未来的冬天不会使用该建筑。
研究表明，屋顶护套的含水率在冬季会逐渐上升，在2月或3月达到峰值。湿气的来源是温暖潮湿的室内空气。如果建筑在冬天没有供暖，这种风险就会消失。
一个关于大会的问题
这只适用于直接应用于护套底部的开孔喷雾泡沫组件吗?在通风组件的情况下，当一个空气空间从底部到山脊通风口被控制时，阁楼是否有空调?
对Peter Kidney的回应
彼得,
包括开孔喷雾泡沫在内的屋顶组件中，只有在无通风的屋顶组件中才会出现潮湿的屋顶覆盖层问题。
如果屋顶组件包括一个通风通道(或直接在屋顶护套下面，或在屋顶护套上面)，没有理由担心水分在护套中积累。
平屋顶和拱形天花板
对于在拱形天花板或平屋顶上使用开放式泡沫有什么其他的想法或建议吗?
口呢?
同样的因素是否适用于带有OSB的聚氨酯SIP屋顶?
聚氨酯sip有不同的问题。
聚氨酯sip通常由2或3磅/立方英尺密度的闭孔聚氨酯制成，它对水蒸气的渗透性要低一个数量级。
不幸的是，绝大多数闭孔聚氨酯都是用HFC245fa吹制的，这对全球变暖有非常严重的生命周期影响(近1000倍CO2)。开孔泡沫常用的发泡剂是水，对环境的影响要小得多。虽然市面上有基于HFO1234yf(低于4倍CO2)的闭孔聚氨酯发泡剂，即霍尼韦尔Solstice和杜邦FEA-1100，但到目前为止，这两种发泡剂都没有获得多少美国市场份额(而且很可能不会，除非HFC245fa在美国被监管机构禁止使用这种应用——不要屏息凝神)。
除非制造商规定聚氨酯吹制时使用的是一种对全球变暖影响非常低的助剂(不仅仅是《蒙特利尔议定书》要求的不破坏臭氧层)，否则使用聚氨酯SIPs与“绿色”建筑完全相反。
回复Peter L(评论#9)
彼得,
聚氨酯sip不透气。(在这一点上，EPS也不是sip。两种类型的刚性泡沫都是蒸汽缓凝剂，正如OSB面。)
有报道称，由于接缝密封不良，SIP组装失败。(最著名的SIP故障集群发生在阿拉斯加的朱诺。)如果面板之间有任何风道，允许温暖、潮湿的内部空气接触寒冷的外部OSB(外部SIP面)，靠近接缝的OSB面可能腐烂，导致灾难性的故障。
解决方案是皮带和吊带的接缝密封方法，包括内部接缝胶带和罐装喷雾泡沫。
腐烂的屋顶
这篇博客和马丁之前的博客引起了我的注意，因为喷雾泡沫隔热材料在休斯顿已经流行了好几年。在过去5年左右的时间里，我在大约15个新房子里使用过它，从来没有出现过问题或问题，相反，来自房主的报告对降低能源成本非常积极。为了确保我没有错过什么，我多走了一步，和这里的两个主要喷雾泡沫承包商谈了谈。在他们做过的数千份工作中，他们没有意识到任何潮湿问题或“腐烂的屋顶”。他们都建议给阁楼增加一些空调空气，我一直都是这么做的(并返回)。我最不喜欢的是装满刨花废料的垃圾箱。
对艾伦·爱德华兹的回应
艾伦,
你写道，你所在地区的喷雾泡沫承包商“都建议给阁楼增加一些空调空气，我一直都这么做(有回报)。”
所以听起来这些承包商(和你)完全遵从了最好的建议。所以，这些房屋的屋顶护套是可靠的也就不足为奇了——你做得对。
对艾伦·爱德华兹的回应
感谢你在开孔喷雾泡沫的成功使用列表中添加了你的轶事证据。你们有没有对安装了OC泡沫的家庭进行监控?你们在所有的家庭里都安装了湿度计吗?
另一个故事
这个趣闻来自于最近发表在环境建设新闻（随波逐流)：
DEAP能源集团的Mike Duclos分享了一个波士顿地区的房主的恐怖故事，一个安装了开孔聚氨酯泡沫喷雾(SPF)的胶合板屋顶甲板，没有蒸汽缓速剂。杜克洛说，闭孔泡沫能起到阻气作用，而开孔泡沫则不能，防晒系数SPF的生产商给出的建议“不太明确”。杜克洛的网站称，该公司所有产品都“有助于防止蒸汽扩散”。
“安装在现有屋顶组件上的数据记录器确认胶合板含水率高到危险的程度:下一步是确定如何固定组件。该团队进行了WUFI模拟，比较了无阻气器基线和各种阻气选项。导出到电子表格的数据(见图表)显示，木材中的水分含量峰值高达30%;相反，安装一个智能蒸汽缓速器可以让组件在一年的时间里变干，然后在正常情况下保持胶合板的含水量低于10%。尽管有些人可能认为答案只是常识——每个人都知道在波士顿你需要一个内部蒸汽缓速器!-制造商的误导说明，以及安装人员实际上遵守了这些说明的事实，都推翻了这一逻辑。”
正如艾伦·爱德华兹的屋顶组件的成功并不令人意外(因为艾伦遵循了专家的建议)，迈克·杜科罗斯描述的屋顶组件的失败也并不令人意外(因为在那个案例中安装开孔喷雾泡沫的工作人员做到了这一点不遵循专家的建议)。
对埃里森
艾莉森，不，我们不会在家里安装湿度计。我们的住宅平均8000平方英尺，通常有4-5个区域。我们为客户提供设备和系统服务，作为我们保修的一部分，并提供他们付费的延伸服务，所以这给了我们的暖通空调承包商一个检查操作的机会，在某种程度上性能。我们主要的“监控”是与他们就舒适度和公用事业成本进行非正式讨论，我们100%的喷雾泡沫客户的公用事业成本比非喷雾泡沫房屋低40%-50%(或更多)。
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