摘要:美國單層節能屋面系統發展現狀
節能屋面系統目前正受到廣泛關注。2005年以來,石油、天然氣和電費價格兩位數的增長刺激了與能源相關的立法,美國終于認真地對待節能問題了。
在低坡屋面上使用更“冷”的、反射更強的屋面卷材,呈一種逐年增長的趨勢。
目前,有進取心的屋面制造商不滿足于供應能在溫暖氣候中節能的反射屋面卷材,他們還研發和上市新的產品及使屋面承包商施工更快更方便的新技術。例如,節約勞動力的自粘屋面卷材、反射單層屋面卷材和
改性瀝青屋面卷材等。可以為屋面承包商增加利潤空間、為專業節約成本。
帶淺色表面具反射功能的TPO、
PVC、
EPDM和改性瀝青屋面卷材(甚至壓頂屋面系統),對氣候溫暖地區的大多數商業建筑來說都是不錯的選擇。反射和清潔
在單層屋面工業中,自粘卷材正處于增長態勢。因為他們具有節能、節約勞力及環保等優點。
自粘屋面卷材通常可以縮短屋面卷材及其附件的鋪設時間、節約勞力和節省材料,這是因為它的黏結層是在工廠里加上去的。另外,這種卷材的
接縫和附件的施工可以熱
焊接或用自
粘接縫帶和附件。
在現場,熟練工可以在幾分鐘內在預先處理好的基面上完成lm左右卷材的鋪設,明顯地節約勞力,從而提供有競爭力的報價及為業主節約成本。另外,因為很多此類卷材符合“能源之星”對
反射率的要求,潛在的節能是其又一大優勢。
承包商必須嚴格遵守制造商在貯存和鋪設方面的指導。關鍵的一點是自粘卷材的黏結層要和屋面基層牢固黏結,尤其是在屋面翻修時,在自粘卷材鋪開和就位前基層必須經過適當的處理。另外,自粘卷材在環境溫度低于10℃時不能鋪設。
單層卷材
現有的全部改性瀝青屋面系統的產品都可以具有滿足“能源之星”要求的反射面層,有些產品也可能是自粘的。此外,對既有EPDM和改性瀝青屋面系統的翻修,承包商也可以提供使用保證期。
起先,屋面系統的設計者們擔心在寒冷的冬季反射屋面卷材的作用可能適得其反。理論上講,在某些氣候條件下,在晴朗的冬日只有深色屋面卷材表面具有較高的溫度,才會減少建筑物
采暖需求。
為了更好地認識屋面卷材反射率方面的問題,SPRI和美國能源部(DOE)近來啟動了一項歷時3年的關于反射的研究計劃。代表商業屋面卷材和零件供應商的行業協會SPRI,在行業范圍的技術課題研究方面投入了大量的時間和資源。
在橡樹嶺國家實驗室(ORNL)圍護系統研究裝置上進行的研究檢測了由10家制造商提供的18種屋面卷材反射率的變化。卷材的顏色有白色、黃褐色和灰色,目的是研究什么原因使卷材反射率降低及反射率降低在美國不同地區的影響。例如,在建筑物以制冷為主的地區,反射率的降低會影響整個建筑的能耗;相反,在以采暖為主的地區,反射率的任何損失都不會影響建筑的能耗。
OPNL的研究還發現,反射率可以通過清洗卷材表面完全恢復。屋面制造商可以提供正確的清洗屋面上卷材的方法。
加速試驗可能會幫助制造商加速“能源之星”評級的進程。這一點非常重要,因為現行的“能源之星”評級規定,只要卷材配方的改變導致反射率變化在5%以上,就要再進行3年的現場測試。
壓頂卷材
SPRI公布了關于“壓頂屋面系統節能評估”的階段性研究報告。該研究的目的是要說明壓頂屋面系統的節能效果是否和冷屋面系統相似及是否應當納入美國環境保護署(EPA)和其他聯邦和規范組織的“冷”屋面名單。
研究小組做了很多平行實驗。將不同質量的壓頂屋面與鋪
面磚屋面、黑色和白色卷材屋面進行比較,研究始于2004年3月12日,不間斷地進行了100周,直到今年年初才結束。
測試系統在田納西州東部暴露了24個月后發現,最重的壓頂屋面系統減少了流人測試建筑物的熱量。此前,ORNL測定過反射卷材的這一性能。兩個試驗結果表明,壓頂的和反射卷材系統都能減少流入建筑物的熱量,因而在以制冷為主的地區可以節能。
至今為止的結果表明。壓頂系統表面的最高溫度(32.2—39.4oC)明顯要低于黑色屋面卷材的溫度(63.3oC),大約和面磚系統相當。白色卷材表面的溫度最低,最高僅為30oC。但是,壓頂屋面系統溫度峰值的出現要晚30min到2h,使屋面在黃昏時溫度還比較高。
根據上述階段性報告,通過降低屋面溫度峰值和延遲熱量進入室內,壓頂屋面系統節能是很可觀的。但是,此類屋面系統目前不滿足對高反射率和
熱輻射的要求,因而EPA和其他一些組織不認為壓頂屋面系統是“冷”的。
研究還發現,最重的壓頂系統和面磚系統單位面積的質量大體相同,但7個月后它們的
反射系數明顯不同,分別為O.22和0.55.
可以預料,該研究將提供3年的實驗數據。目前兩篇研究報告已經發表。
數據收集包括連續的溫度、
熱流量、天氣情況的檢測及發射系數和熱
輻射的定期檢驗。可持續的屋面系統
一個單層屋面系統由3~4部分組成。即結構(屋面)板、隔氣層、
保溫層和單層卷材。安裝可持續屋面系統,心須考慮制造上述組成材料的工藝、安裝步驟、屋面系統的預期使用壽命、屋面的功能和維護等方面。同樣重要的還有與環保有關的進行重復利用、回收和處理方面的同題。
SPRI的成員強調
保溫層在降低能耗和安裝成本方面的重要性,并繼續承諾推進節能屋面和環保、安全的施工技術的發展。SPRI將繼續通過發起一系列的研究計劃和出版推薦性標準等活動來實現上述目標,這些標準能幫助屋面工業成為節能和可持續性屋面系統設計的領導者。
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