天然绝缘材料:有哪些类型?

用天然绝缘材料建造的自建建筑
Oakwrights。橡木框架公司使用自己的WrightWall天然封装系统,该系统由回收报纸制成,含有纤维素。 (图片来源:Jeremy Phillips)

表面上看,很自然绝缘对于热衷于创造高效能源的自我建造者来说,这似乎不是自然的首选生态房屋和扩展。塑料保温材料,包括聚氨酯、聚异氰脲酸酯、酚醛泡沫和聚苯乙烯保温板,在几乎所有方面都优于天然保温。

天然材料至少和矿物棉或玻璃棉一样有效,但它们更贵。那么,为什么要用天然隔热材料呢?

答案可能是,并不是所有与绝缘有关的东西都与热阻有关。在某些情况下,绝缘材料需要做的不仅仅是减缓热量通过它的速度。

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什么是天然绝缘?

天然绝缘材料是由具有热性能的天然材料制成的。一般来说,它们主要有两种来源:动物性绝缘体(主要是羊毛)和植物性绝缘体。

虽然矿物棉等石材绝缘体是由天然原材料制成的,但它在很大程度上不被认为是天然绝缘的一种形式,因为制造过程产生的材料需要回收,而不是天然的生物可降解产品。

天然隔热的好处是什么?

当然,保温的关键功能是保持室内的热量(偶尔也会保持室外的热量),但在选择使用哪种产品时,还有其他事情需要考虑。

化学品使用

对一些人来说,这是一个关键问题。非天然绝缘需要原材料,大部分是以前没有使用过的,包括石油、化学品和大量的能源。天然绝缘材料也需要石油、化学品和能源来制造,但数量较少。

再循环能力

天然绝缘的本质是大自然提供了大部分原材料,而且它是100%可回收的。当然,塑料绝缘材料也是可回收的,被回收到新的绝缘材料中的数量正在增加,但它仍然是一个令人失望的小比例。大多数使用过的塑料绝缘材料最终都被扔进了垃圾填埋场,在那里慢慢分解,加剧了我们现在都意识到的塑料污染问题。

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当天然绝缘材料被送到垃圾填埋场时,它在相对较短的时间内就会分解,而且不会造成伤害。

二氧化碳排放

天然隔热的一个经常被忽视的特点是它能隔离二氧化碳。所有的隔热材料在安装后都能减少二氧化碳排放,但像木纤维、纤维素、亚麻、棉花和大麻等材料在生长过程中会吸收二氧化碳,在使用隔热材料时,二氧化碳会被锁住。据说,每立方米的大麻绝缘材料可以隔离13公斤的二氧化碳。

在一个以大麻为基础的生态住宅内,使用了最少的塑料

Practice Architecture的Flat House在设计中使用了基于大麻的绝缘材料。 (图片来源:奥斯卡·普罗科特)

声学

天然绝缘材料的高密度和柔软的纤维性意味着它将在防止噪音传播方面胜过塑料绝缘材料和大多数矿物或玻璃棉。

安装

关于天然绝缘的事情是,安装它通常不需要长袖衬衫,手套,护目镜和呼吸面罩(也就是说,在安装吹入式纤维素时,口罩是可取的)。

热容

这是一种材料保持热量的能力,类似于热质量。近年来,媒体上有很多关于热浪和房屋过热的可能性的报道。天然绝缘材料的比热容至少是塑料和矿棉的两倍——例如,羊毛的比热容为2100J/kgK,而矿棉的比热容仅为800J/kgK。这意味着它可以吸收接近三倍的热量,试图进入你的房子,这在夏季是一个有用的优势。

湿性能

天然保温材料能吸收和释放水分。这被称为吸湿效应;水分被吸收到材料中,而不是像无孔合成材料那样附着在材料上。在水开始影响它们的热性能之前,大麻和羊毛可以吸收其重量的20%。

天然绝缘的类型

固体天然绝缘

木纤维天然保温

(图片来源:getty images)

固体天然绝缘材料包括木纤维和软木板

软木虽然是固体,但相对较软,但木纤维可以更硬,并有耐风雨等级屋顶隔热来自帕瓦泰克斯、古特克斯和Steico等公司。

半刚性自然绝缘

半刚性自然绝缘

(图片来源:getty images)

半刚性绝缘材料包括大麻、木纤维和亚麻

半刚性意味着它可以用于垂直应用(例如填充螺柱工作之间的空隙),以及水平应用。Thermafleece(在新标签页打开)提供基于大麻和羊毛的产品。

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柔性天然保温

绵羊羊毛天然绝缘

(图片来源:getty images)

柔性绝缘材料包括羊毛、亚麻和棉花

这些是卷的,非常柔软和柔韧。因此,在垂直应用中,它们往往会下垂,虽然它们可以在垂直应用中使用,但需要特别注意以防止这种情况发生。

据绿色时代(The GreenAge)报道,羊毛消耗的能源约为生产矿棉所需能源的15%,仔细想想,这是有道理的。要生产矿棉,你需要将石头熔化并纺成纤维。用羊的羊毛,羊为你做了大部分艰苦的工作!

松散的自然绝缘

纤维素是阁楼的天然绝缘材料

(图片来源:getty images)

纤维素是最常见的松散的天然绝缘材料,它通常是回收报纸的一个聪明的术语,尽管在某些情况下使用木浆。它可以在包中松散地DIY应用,也可以吹进一个腔(通常是一个木框),或湿喷到一个木框上。

天然隔热的成本是多少?

所有天然绝缘产品都比非天然同类产品贵。为了达到所需的U值,天然绝缘产品一般为18英镑至22英镑/平方米,100毫米厚,而相同性能的矿棉为5英镑至8英镑/平方米,刚性泡沫为10英镑至17英镑/平方米,50毫米厚。

迄今为止,与非天然制造商相比,天然绝缘行业规模很小,这意味着价格竞争较小。

安装天然绝缘材料

使用天然绝缘材料并不神秘。它以同样的方式实现了与合成绝缘相同的功能。我们不会在混凝土地板下使用矿棉绝缘材料——混凝土会把它压扁。出于同样的原因,在这种情况下,我们会使用坚硬的木纤维板而不是羊毛。

我们需要大约两倍的厚度才能达到与塑料绝缘相同的绝缘水平,但你也可以对矿棉说同样的话。

蒂姆是可持续建筑方法和住宅能源效率方面的专家,并为杂志和全国性报纸撰写相关文章。他是……的作者可持续建筑圣经简单的可持续住宅和厌氧消化-制造沼气-制造能源:地球扫描专家指南。


他对可再生能源和可持续性的兴趣最初是受到参观皇家节日大厅热泵和埃德蒙顿废物热项目的启发。1979年

最初的热情爆发导致他尝试(失败了)在肯特郡的一个烘焙场建造一个沼气池,将猪粪转化为燃料,这是他的第一个转化项目。


2002年,他搬到了南威尔士的一个小农场,那里可以获得更广泛的自然资源,这激发了他对可持续发展的热情。他继续在这处房产安装可再生能源技术,包括生物质锅炉和风力涡轮机。


他正式经营能源效率咨询公司WeatherWorks,并在全国各地的住宅建筑和装修展上担任演讲者和专家。