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各种保温材料本身的碳排放大PK,可能颠覆了你对节能的认知

  • 2021-07-12
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根据国际能源协会2014年报告,建筑消耗了全球三分之一以上的能源和一半的电力,同时产生了全球三分之一的碳排放。此外,考虑到预计到2050年世界人口将增加25亿,建筑能耗将给全球能源系统带来更大压力。2020年全球潜在的能源节约占比53%的住宅和商业建筑行业没有雄心勃勃的能效目标,可持续性转型就不会成功,而这个比例里,其次是交通运输(24%)和制造业(23%)。
随着2016年全球所有行业能效投资同比增长+9%,并已经取得了显著进展。在2016年全球能源效率投资的2310亿美元中,1330亿美元分配给建筑部门,其中~50%投资建造围护结构解决方案。
供暖分别占住宅和商业建筑能耗的60%和50%。隔热与其他宏观和微观设计因素(如建筑形式、朝向和体量、景观美化、通风、被动式太阳能设计、热质量和玻璃技术)一起,在建筑能耗合理化方面发挥着关键作用。
在全球能源结构中增加可再生能源的同时,通过优化建筑材料的碳足迹和提高能效能力来显著降低我们的能源需求,将促进可持续转型。因此,建筑行业需要
I)设计最大限度减少热量损失和最大限度提高能效的材料,以及ii)从产品成分和供应链流程的角度实施可持续的隔热产品制造流程。
通过使用具有复杂固体路径的低密度材料,以及具有减少热传导的截留气穴的蜂窝状或纤维状结构,最大限度地提高了其隔热性。与基准建筑相比,建筑隔热可以通过采用有机天然纤维或蜂窝状隔热材料可以节省10倍的降低供暖/制冷成本,这为经济理念增加了积极的碳足迹影响。
根据道奇数据分析公司的“2016年世界绿色建筑趋势”调查,生物源/天然纤维绝缘[3]仅占建筑绝缘市场的5%,而矿物棉和合成保温分别占55%和40%。根据这项调查,保温市场将在未来几十年内继续增长3%至5%。通过两位数的增长,天然纤维市场将获得越来越大的市场份额,并可能在未来逐步取代大多数其他绝缘体。
目前的市场份额是历史性的,这是因为合成和矿物保温材料仍然是热效率相当高(λ)的最便宜的绝缘材料之一。对于同等或更好的测量热效率,其成本可降低至50%。
然而,这种热效率特性需要仔细考虑。λ 是在生产线的末端测量的。如果几年后再次测量,特别是在矿物保温材料体的潮湿条件下,热效率将显著下降,而生物纤维无论从尺寸还是λ角度来看都将保持非常稳定。
另一个重要的考虑因素是这种材料不仅能抵御寒冷,还能抵御夏季供暖,这是用“相移”来衡量的。
相移是热量进入栖息地所需的时间。这通常能够避免使用空调,特别是在环境上昂贵的空调。为了获得出色的夏季舒适性,除了保温功率之外,考虑保温材料具体构造的材料和保温本身的技术指标也很重要。数值越高,材料能够吸收的热量就越多,从而更长时间的保持家居内部的新鲜度。
对于木棉或GRAMITHERM(一种创新的天然纤维绝缘材料,由草甸草制成,我们将在本文中重点介绍)度量大约是11小时。对于矿物纤维或合成绝缘体,它是4-7小时,这意味着在一种情况下,热量需要11个小时才能穿过GRAMITHERM保温层,而在矿物纤维/合成绝缘体的情况下只需要7个小时。举个例子,如果太阳从上午10点开始加热屋顶,自然隔热层不会让热量在晚上9点之前通过。到那时夜幕将会降临,辐射将会停止。因此,天然纤维可以防止太阳辐射,并在不使用冷却系统的情况下提供最佳的夏季舒适度。
一些其他的品质,如声音吸收或容易铺设没有保护罩也影响一种类型的保温材料的选择。此外,由于人们对气候全球变暖的认识日益提高,保温市场的发展也将受到生态因素的驱动,包括碳足迹、可回收性、健康影响和原材料消耗标准。
根据碳足迹,合成保温材料的资产负债表最差,平均每公斤产品排放6.5公斤,矿物棉为0.93公斤/公斤,而天然纤维平均每公斤产品吸收0.1公斤二氧化碳,对气候有积极影响。
另一个关键的生态问题是再循环能力,平均降解时间超过500年的合成保温材料的负面影响也是不可持续的。矿物棉也很难回收,因为回收成本高于新产品制造成本。这不是天然纤维的情况,天然纤维具有天然和完全可回收的优点。
关于健康问题,矿物纤维似乎存在一些潜在的吸入纤维的危险。他们需要像面具这样的预防措施来控制。矿石岩棉体会向空气中释放出几种有害化合物,聚氨酯也不例外。最近,一些保温材料公司被指控与安装了聚氨酯开孔喷涂隔热产品印象房主的健康问题有关。再说一次,天然制品保温材料一般对健康无害,只要它们不释放任何公认的有毒化合物,因此有助于对抗室内空气污染。然而,这些保温材料必须经过一些额外的处理,特别是保护它们免受啮齿动物的侵害或使它们防火。这种处理并不总是不含聚酯纤维,聚酯纤维来自石化产品…
最后,生物来源产品的主要兴趣之一是它们的可再生性。如果每个人都像澳大利亚人一样生活,我们将需要5.2颗行星资源。如果我们像美国人一样生活,需要5颗行星资源。如果世界其他地方像法国一样生活,我们将需要3颗行星资源。按照世界平均水平,我们需要1.7个星球资源。只有可再生的原材料才能被认为是取之不尽的资源,只要它们的开发速度不超过自然。
GRAMITHERM是一种创新的生物源保温材料,在绿色保温材料竞争对手中提供最佳的碳足迹,使用丰富且未充分利用的原材料:草甸草,同时也是生物源保温市场中最具竞争力的价格选择之一。
制造GRAMITHERM的工业过程不产生废物,并且需要有限的外部能源,这使得它非常适合循环经济。根据苏黎世大学2015年进行的生命周期分析,制造1千克GRAMITHERM可吸收1.405千克二氧化碳。
禾本科植物涵盖了一个地球上四分之一的土地,使其成为可用的最丰富的材料。草地覆盖物~20%欧洲领土的一部分。因此,草似乎是最丰富的生物量资源之一,同时也是最未充分利用的资源之一。与大麻或亚麻不同,草不需要专门的农田,如今成功且有利可图的工业应用太少。
它也是价格最具竞争力的生物源保温产品之一,标价为10€/平方米。只有已经大量生产的木棉在定价上更激进,平均价格为8-10€/平方米[5]。然而,与木棉不同,GRAMITHERM的安装是无尘的。
GRAMITHERM还提供了适当隔热材料应具备的所有必要技术特征和优势,包括防寒防暑隔热、防霉防火、防过敏(无花粉、细颗粒或真菌孢子)、吸音、湿度调节、尺寸稳定性、防啮齿动物(制造过程中可消化部分与纤维分离)以及材料处理过程中的其他健康优势。GRAMITHERM可用于隔热位于屋顶下和椽子之间的新建筑和翻新建筑的部分,用于外墙和内部隔板的双重隔热,此外还有木框架以及地板和天花板。
它从周围空气中吸收水分并在环境空气变得干燥时释放水分的非凡能力给人以极大的舒适感。这一特性使GRAMITHERM成为亚热带地区性能最好的绝缘体之一,那里不包括合成和矿物产品。
除了作为具有竞争性技术和价格特征的绝缘市场的绿色替代品,GRAMITHERM还在其整个生命周期内提供了积极的碳足迹影响。此外,未开发的草的可用性将允许在世界各地生产GRAMITHERM,提供一个有竞争力的生物来源的保温解决方案。
怎么样,今天分享的信息对于你来说是不是很脑洞?大家关注保温材料,往往关注其成本,其强度,很少有从材料碳排放价值角度来分析的。这种天然草制品保温材料是真正的低碳环保材料,在未来的零碳建筑领域,是一种创新!跟着我们的步伐,不断了解零碳建筑的各种新技术吧!
不过,这个材料的防火性不知如何,如果需要A级防火的保温材料可以考虑银通YT哦!
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