Интересной дилеммой для конструкторов и строителей становится выбор изоляционного материала. Любая изоляция технически является «невредной для природы», поскольку в ней не используется энергия, а ее главная задача – сохранение энергии, которая в ином случае была бы потрачена впустую.

Современный рынок изобилует продукцией, которая претендует на звание «экологически чистой». Как выбирать самый лучший продукт, который мог бы внести свой вклад в стратегию создания экологичного здания? Поскольку изоляционный материал предназначен для продления срок службы здания, данный продукт заслуживает особого внимания.

Как можно догадаться, существует множество факторов и признаков, которые следовало бы учитывать, принимая решение о выборе конкретного изоляционного материала. Конструктор, отмечающий только лишь переработанные внутренние компоненты или базовый материал, упускает важные факторы, которые облегчают поиск преимуществ изоляционного материала. Помимо этого, конструкторы и строители, которые полагаются только на заявления производителей в отношении безопасных признаков продукта, могут обнаружить, что выбрали продукты, не соответствующие тем заявлениям, и таким образом подвергнуть опасности весь проект.

К важным факторам, которые должны учитывать конструкторы и строители при выборе правильного изоляционного материала для своих проектов, относятся воздействие на природу на протяжении всего срока службы, а также долгосрочная эффективность и результаты испытаний на безопасность.

Ложные требования рынка – покупатель должен быть осторожен

Промышленность изоляционных материалов включает в себя ряд средних и крупных компаний, а также сотни более мелких производителей и мелкие семейные магазины. У более крупной организации может быть преимущество сильного корпоративного управления, которое отслеживает рыночные требования, но у мелких организаций этого нет. Очевидно, что в суматохе вокруг экологичного здания некоторые производители изоляционных материалов преувеличивают, возможно, бессознательно, экологическую чистоту своих продуктов.

Мы часто видим рекламу, в которой заявляется, что некая изоляция обладает защитой от плесени, пожара или насекомых. Небольшое исследование быстро раскроет пустоту таких заявлений. Данный вопрос возник несколько лет назад, когда Американское агентство по защите окружающей среды (ЕРА) приняло меры против компании ParPac Insulation, утверждавшей, что ее изоляция обладает свойствами пестицидов. ЕРА потребовало от ParPac убрать все заявления в отношении пестицидов из своей рекламы и маркировки. Забавно то, что многие компании, заявляющие о свойствах своей продукции по защите от насекомых благодаря наличию боратов, которые используются в их продуктах в целях противопожарной защиты, также утверждают о нетоксичности своей продукции – мнимая дихотомия, которая не была изучена полностью.

Таким образом, покупателям стоит остерегаться компаний,  чрезмерно восхваляющих свою продукцию. Здесь определенно уместно старое изречение – «Если это звучит слишком хорошо для того, чтобы быть правдой, то, возможно, так оно и есть».

Долгосрочная эффективность продукта

Важным признаком любого продукта, которому отдается предпочтение по причине его экологической чистоты, является его способность выполнять свою задачу. В случае изоляционного материала она измеряется по его тепловой и акустической эффективности на протяжении определенного периода времени. Спецификаторам следует убедиться в том, что мера теплосопротивления не будет ухудшаться с течением времени. Для засыпных изоляционных материалов это означает проверку по данным долгосрочного отстаивания. Для листовой изоляции и изоляционных матов это означает подтверждение того, что продукт может восстановиться после сжатия.

Мера теплосопротивления

Изоляцию всегда следует определять по мере теплосопротивления, а не по толщине. Требования по мере теплосопротивления в США регулируются правилом Федеральной торговой комиссии (FTC) по мере теплосопротивления (16 CFR Часть 460). Правило по мере теплосопротивления запрещает определение меры теплосопротивления по дюймам, так как, согласно FTC – «Мера теплосопротивления не является линейной величиной, и маркировки и другие рекламные материалы, представляющие термостойкость продукта в виде указания меры теплосопротивления на дюйм, вводят потребителей в заблуждение». (44 Фед. Рег. 50,234)

FTC указывает, что можно указывать ряд величин меры теплосопротивления на дюйм в том случае, если указывается в точности, насколько уменьшается мера теплосопротивления по мере увеличения толщины. На самом деле, в случаях, когда указывается диапазон меры теплосопротивления на дюйм, правило требует включать нижеуказанное заявление: «Мера теплосопротивления на дюйм данного изоляционного материала изменяется в зависимости от толщины. Чем толще изоляция, тем ниже мера теплосопротивления на дюйм», (16 CFR 460.2016)

Некоторые предполагают, что мера теплосопротивления может утратить свое значение в результате проникновения воздуха в материал. Это не так. В Правиле по мере теплосопротивления нет положений или формулировок, которые явно, косвенно или даже слегка намекают на то, что мера теплосопротивления может утратить значение с проникновением воздуха или в результате действия иных факторов. У таких заявлений нет никаких обоснований. На самом деле, согласно FTC, мера теплосопротивления является «важной информацией, которая измеряет эффективность изоляционного материала и без которой потребители не могут принимать взвешенные решения при покупке».

На самом деле, государственные документы, на которые полагается FTC, устанавливая меру теплосопротивления в качестве главного способа по определению термостойкости, убедительнейшим образом подтверждают, что мера теплосопротивления изоляционного материала является единственной мерой оценки, позволяющей потребителю сравнить эффективность конкурирующих изоляционных продуктов. FTC с непоколебимой уверенностью отвергает другие меры измерения, которые можно было бы использовать для установления термостойкости: «Иного мерила, пригодного для данной цели не существует… Мера теплосопротивления является единственной поддающийся количественному определению… величиной термостойкости, которая предоставит обычному потребителю средство для оценки изоляционного материала».

Экологически чистые компоненты

Популяризация экологичных зданий инициирует всплеск инноваций в изоляционной промышленности. На рынке возникает продукция из ряда нетрадиционных материалов, качественных и клочков одежды, хотя она представлена в ограниченном количестве. Несмотря на то, что на первый взгляд подобная продукция может иметь признаки экологической чистоты, возможно, она не прошла испытание на меру теплосопротивления, долгосрочную противопожарную эффективность, упругость и оседание.

Стремясь сделать свой выбор среди новых «зеленых» продуктов, некоторые предполагают, что традиционная продукция, благодаря десятилетиям применения, экологически чистой не является. Стекловолокно производится при помощи песка и переработанного стеклобоя. Песок – один из самых распространенных материалов на земле и относится к возобновляемым ресурсам. Изоляция из шлаковаты изготавливается из доменного шлака, представляющего собой побочный продукт производства стали. Некоторые производители шлаковаты дошли до того, что изымают нужный им шлак со свалок, а другие не позволяют шлаку добраться до свалки. Данные продукты способствуют улучшению окружающей среды. Новые продукты не всегда экологически чисты.

Испытания на вредность для здоровья и безопасность работы

Конструкторы «зеленых» зданий также должны уделять внимание безопасности тех продуктов, которые они выбирают. Не все продукты прошли полноценные испытания. Следует избегать использования тех, которые объявляются безопасности, просто не пройдя испытания. Это не означает, что их нельзя использовать без опаски, однако спецификаторам следует плотнее заниматься продукцией, запрашивать у производителей и независимых источников подробную информацию в отношении вреда продукции для здоровья и безопасности ее работы. Если подобную информацию не предоставляют достаточно быстро, то этим не следует пренебрегать.

Для многих изоляционных материалов требуется добавление антипиренов, чтобы обеспечить их безопасное использование в строительстве здания. Антипирены составляют как минимум 20% веса продукции. Проектировщикам следует брать информацию о безопасности таких химикатов не только у производителей изоляционного материала, но также и у производителя самого химиката, или в Американском совете по химикатам. Указания производителя изоляции могут быть гораздо менее подробными, чем указания производителя химикатов. Так может появиться ложное чувство безопасности. Этот важный этап пропускать нельзя.

Нижний сегмент

При выборы экологически чистого изоляционного материала приходится учитывать множество других факторов – наличие поблизости от места строительства, количество упаковок, энергопотребление во время производства и другое. Многие производители или их торговые ассоциации провели анализ жизненного цикла своей продукции. Нужно уделить время и разобраться во всех критериях по оценке «зеленых» признаков изоляции.

В конечном счете, любая строительная изоляция способствует улучшению нашей окружающей среды, и добавление изоляции сверх самых минимальных нормативных уровней дополнит другие шаги в сторону экологически чистой конструкции, которые предпринимаются на строительном проекте. Если разместить изоляцию в боковых стенах, полупроходных каналах, фундаментах и чердаках, то в результате этого уменьшится количество энергии, которую необходимо затратить для поддержания в здании комфортной температуры, а также для предоставления дополнительных выгод конечным пользователям и всему обществу. Тем не менее, во время проектирования и строительства «зеленой» конструкции следует учитывать все признаки материала, благодаря которым он становится долговечным, ценным и экологически безопасным. Необходимо смотреть глубже и выбирать продукт, или сочетание продуктов, которое лучше всего подходит для данного конкретного проекта!

Стекловолокно и шлаковая вата в «Зеленом здании»

В настоящее время изоляция, установленная в жилых, коммерческих и промышленных конструкциях на всей территории Соединенных штатов, сберегает более 23.5*10¹⁵ БТЕ, 177.1 млрд долларов США (134.5 млрд евро) и 403.1 мт углерода в год, согласно отчету «Green & Clean», подготовленному Альянсом по сбережению энергии.

Если в разговоре со сторонниками экологически чистых зданий упомянуть стекловолокно и шлаковую вату, то можно встретиться взглядом с удивленными глазами. Однако, при изучении требований проекта по строительству экологичного здания можно обнаружить, что у стекловолокна и шлаковой ваты имеется несколько уникальных свойств, которым конструкторы должны уделить максимальное внимание. Во-первых, эти продукты безопасно и эффективно используются более 80 лет. На рынке экологичных конструкций старую продукцию иногда воспринимают как устаревшую. Однако в случае изоляции, которая выходит на первый план во время строительства, очень важно выбрать надежный вариант, при котором не произойдет усадка или снижение меры теплосопротивления с течением времени.

Искусственные волокна, например стекловолокно и шлаковая вата, могут достичь наивысших уровней меры теплосопротивления, находясь в стандартной полости. Это имеет большое значение. Больше ни один изоляционный материал не может сам по себе достичь показателя R-15 в полости размером 2х4. Для всех остальных изоляционных материалов приходится использовать комбинированную систему, например изоляция для полости и внешняя обшивка из пенопласта. Возможно, это подойдет в некоторых проектах, но не во всех. При помощи стекловолокна и шлаковой ваты у конструкторов есть возможность получить необходимые им показатели меры теплосопротивления без изменения стандартной практики строительства.

Что касается срока службы, то стекловолокно и шлаковую вату можно с уверенностью выбирать при строительстве экологически безопасного здания.

У них низкий уровень внутренней энергии, их легко приобрести по невысокой цене, для их производства используются переработанные материалы, быстро возобновляющиеся материалы и отходы. Стекловолокно и шлаковая вата зарекомендовали себя как безопасные материалы в установке и использовании, они эффективно упаковываются и перевозятся.

Данные материалы обладают низкой внутренней энергией, ниже, чем у большинства других изоляционных материалов, в том числе у целлюлозы, согласно исследованию First Environment. Для некоторых это может стать неожиданностью, однако во время сравнения жизненного цикла стекловолокна и шлаковой ваты с целлюлозой, включая процесс изготовления первоначальной газетной бумаги, данные показывают, что внутренняя энергия стекловолокна и шлаковой ваты значительно слабее, чем у целлюлозы. К тому же, согласно отчету Альянса по сбережению энергии, в течение только лишь первого года службы стекловолокно и шлаковая вата экономят более чем в 12 раз больше энергии, чем было использовано в их производстве.

Стекловолокно и шлаковая вата часто применяются в сочетании. Поскольку стекловолокно и шлаковая вата производятся в Северной Америке на 49 заводах, то высока вероятность того, что конструкторы легко найдут продукт, который производится и отгружается на расстоянии в пределах 500 миль от рабочего участка. Это важнейший элемент для большинства программ по строительству экологичных зданий.

Промышленность по производству стекловолокна и шлаковой ваты в Северной Америке ежегодно использует около 2.7 млрд фунтов переработанного стекла и доменного шлака в производстве своих продуктов. Это эквивалентно футбольному полю, включая и зоны за воротами, заполненного переработанными материалами в глубину почти на 620 футов. Если бы материала было больше, то промышленность могла бы использовать и его. Однако, как это часто бывает в производстве продукции с использованием переработанного материала, приходится идти на компромисс. Чтобы получить больше переработанного материала, производителям придется перевозить его на более дальние расстояния, что в первую очередь снижает экологические преимущества использования этих материалов. Большинство производителей стекловолокна используют около 40% переработанного материала, а содержание шлаковой ваты в доменном шлаке составляет около 70%.

Помимо переработанного стекла, в производстве стекловолокна используется песок, быстро возобновляющийся сырьевой материал, как говорит Д-р Нельсон Шаффер из Университета штата Индиана, США. Некоторые считают, что все возобновляемые материалы имеют сельскохозяйственное происхождение. Песок доказывает, что эта точка зрения очень узка. Новый песок появляется каждый день в результате непрерывных природных и геологических процессов. Мировые запасы песка настолько огромны, что при нынешних уровнях поставок легко можно обеспечивать потребности людей столетиями. При этом ежегодно природными процессами создаются сотни и миллионы тонн песка. Именно это и можно назвать возобновляемостью.

Максимум изоляции в экологически чистых зданиях

Интересен тот факт, что дискуссия вокруг использования изоляции в «зеленых» и экологичных зданиях часто сосредоточивается на самом материале. На самом деле, важен не выбор материала, а выбор верного количества для использования. Экологичное здание должно быть энергоэкономичным. Эта цель достигается не только при помощи эффективного оборудования, но и соответствующей оболочки здания, которая позволяет максимальным образом использовать тепловую изоляцию. В США здания потребляют более 40% всей используемой энергии, поэтому энергоэкономичность здесь никогда не будет пустым словом.

Следует внимательно изучить те аспекты конструкции, которые влияют на энергоэкономичность (оболочка здания и оборудование). Строительство должно вестись таким образом, чтобы максимизировать сбережение энергии и достичь цели проекта. В этой ситуации никогда нельзя будет говорить о минимальном нормативном уровне. Однако, многие программы строительства экологичных зданий позволяют получить достаточно преимуществ из различных экологических атрибутов зданий с этикеткой об экологической безопасности, никоим образом не являющихся энергоэкономичными. Экологическая устойчивость – это не просто набор очков и подсчет, сколько использовано переработанного материала. Данное понятие также включает в себя красоту, безопасность для здоровья, удобство и низкую стоимость жизненного и рабочего пространства. Правильный выбор изоляции поможет окупиться остальным инвестициям в экологию (например, солнечная энергия, высокоэффективное оборудование, режим экономичного энергопотребления Energy Star и др.), а также гарантирует надежную службу здания после износа оборудования.

Неважно, какие еще варианты можно использовать, чтобы здание стало «зеленым», в главных ролях всегда будут изоляция и энергоэкономичность.

С анализом российского рынка теплоизоляции Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок теплоизоляционных материалов в России».

www.newchemistry.ru