Yksityiskäyttöiset rakennukset voivat aiheuttaa monenlaisia ongelmia
eristysurakoitsijoille. Kaupallisia urakoita ovat muun muassa toimistorakennukset, hotellit,
koulut, sairaalat, vanhustenkeskukset, asuinkerrostalot, valtion rakennukset ja
supermarketit. Näistä sairaalat ja koulut näyttävät tarjoavan
suurimmat mahdollisuudet nykyisillä rakennusmarkkinoilla. Esimerkkejä mekaanisista
sovelluksista, jotka vaativat eristystä näissä hankkeissa, ovat: matalapaine
höyry-/lauhdevesi-, kuuma- ja kylmävesi- sekä ilmastointilinjat; lämmitys
kuumavesi-, tulo- ja paluukylmävesi- sekä kylmäainelinjat; tulo-
ja paluu-
ulkoilma- ja poistoilmajärjestelmät.
Kaupalliset rakennushankkeet
eroavat tyypillisesti teollisuushankkeista seuraavien ominaisuuksien osalta:
- Eristepaksuuksien on oltava paikallisten rakennusmääräysten mukaisia;
- Lyhyempi lämpötila-alue (+40°F – +300°F);
- Pienempi laajuus ja putkikoko;
- Yleisesti lyhyempi aikataulu tarjouksen tekemisestä asennukseen ja
asennuksen aloittamisesta valmistumiseen; - Yleisesti uudisrakentamista tai lisäyksiä – ei kunnossapitotöitä; ja
- Minimaalista kunnossapitoa on odotettavissa asennuksen valmistumisen jälkeen.
Kolme suurinta asiaa, joita
eristysurakoitsija kohtaa kaupallisissa urakoissa, ovat:
- Varmuus
siitä, että rakennus on suljettu (eli katto on asennettu ja rakennus on
vedenpitävä) ennen eristyksen asennuksen aloittamista. Tämä ei välttämättä ole aina
toteutettavissa, koska eristysurakoitsija ei valvo tätä. - Varmuus
suunnittelijan ja muiden ammattiryhmien (putki-/kanavamekaniikkaurakoitsijat)
varmistaa
putkien ja seinien välinen etäisyys määritellylle eristepaksuudelle. - Työskentely
muiden kone- ja LVI-urakoitsijoiden aikataulujen kanssa.
Määritellessään parasta eristettä näihin sovelluksiin suunnittelu
insinööri/urakoitsija tarkastelee ensin suorituskyvyn vaatimustenmukaisuutta, johon sisältyisi
kaikkien osavaltioiden ja paikallisten rakennusmääräysten vaatimusten täyttäminen. Eristys
materiaalien on kestettävä kyseisen sovelluksen lämpötilat ja ympäristö
olosuhteet. Maan eri alueilla – esimerkiksi pohjoisessa ja etelässä tai sisämaassa ja rannikkoalueilla – saatetaan vaatia
erilaisia materiaaleja samaan sovellukseen erilaisten ympäristöolosuhteiden
vuoksi, kuten eteläisten ja rannikkoalueiden korkeampi kosteus. Tämä pätee
erityisesti ilmastoinnin alapuolella oleviin järjestelmiin, kuten jäähdytettyyn veteen, joissa sekä
pinnan kondensoituminen (jota joskus kutsutaan satunnaiseksi tai ajoittaiseksi kondensoitumiseksi) että
kondensoituminen eristysalueen sisällä (joka voi johtua riittämättömästä
kosteushöyryntiivistyksestä kaikissa saumoissa, pituussuuntaisissa saumoissa, liitososissa, ripustimissa ja
päätepistekohdissa) ovat keskeisiä huolenaiheita. Nämä on otettava huomioon
suunnitteluparametreissa. Kun rakennuksen vaippaa ei ole kuivattu, on tärkeää
, että insinööri määrittelee eristysmateriaalit, joilla on alhaiset veden imeytymis
ominaisuudet, ja eristysjärjestelmät, joiden vesihöyrynläpäisevyys on alhainen.
Eristys
materiaalien tarkastelun jälkeen saatetaan huomata, että on kaksi tai kolme sellaista, jotka täyttävät vaadittavat suorituskyky
kriteerit. Näin ollen valintaprosessin seuraava vaihe on valita
kustannustehokkain materiaali, mikä ratkaistaan usein sen mukaan, mikä tuote on
helpoimmin asennettavissa tai kestää pisimpään vähäisellä tai olemattomalla huollolla.
Tässä artikkelissa käsitellään liikerakennusten
yksityisiä olosuhteita, jotka määrittävät suorituskyvyn
ja kustannustehokkuuden.
Huomaa, että rakennuksen omistajan
on erotettava toisistaan edullisimmat ensikustannusmateriaalit ja edullisimmat
elinkaarikustannusmateriaalit, koska ne eivät useinkaan ole sama asia. Sitten hänen on
välitettävä vaatimuksensa määrittävälle insinöörille.
Lämpimissä järjestelmissä määritetään ja asennetaan usein seuraavia
materiaaleja:
- Matalapainehöyry ja -lauhde – lasikuitua, jossa on all-service jacketing
(ASJ) - Kuumavesi – lasikuitua, jossa on ASJ (kuumavesi on toisinaan LVI-urakoitsijan aliurakoitsijan alihankkima
eristysurakoitsija). Lisäksi
suljettuja solueristeitä käytetään joskus silloin, kun koneenrakentaja ei
halua sekoittaa materiaaleja kotitalouksien kuuma- ja kylmävesisovelluksissa.
Lämpimissä sovelluksissa
lasikuitu, jossa on ASJ, tarjoaa suorituskyvyn, asennuksen helppouden ja
kustannustehokkuuden etuja.
Lämpötilan alapuolella oleviin järjestelmiin eli
kylmään tai jäähdytettyyn veteen suunnittelijat valitsevat rutiininomaisesti suljetut solueristeet
materiaaleja, joilla on alhainen vesihöyrynläpäisevyysarvo, erityisesti ilmastoimattomissa tiloissa, koska he ovat huolissaan kondenssiveden hallitsemisesta ja
pitkäaikaisesta lämpötehokkuudesta. Tähän materiaaliryhmään kuuluvat solulasi, elastomeerinen vaahto, fenolivaahto, polyolefiini, polystyreeni ja
polyisosyanuraatti (PIR). Lasikuitua on edelleen määritelty
ja sitä käytetään menestyksekkäästi ympäristön lämpötilan alapuolella olevissa järjestelmissä jatkuvasti ilmastoitavissa
tiloissa, kuten toimistotiloissa, joissa kosteus on alhainen ja höyryn
kulkeutuminen vähäisempää, tyypillisesti pohjoisilla alueilla. Ilmastoimattomissa tiloissa on
suositeltu, että ASJ:llä varustettu lasikuitu peitetään jatkuvasti suljetulla
polyvinyylikloridivaipalla (PVC).
Toinen huomioon otettava
seikatekijä ovat ympäristön vaihtelut käytön aikana tietyssä tilassa.
Esimerkiksi ilmastoidussa kongressikeskuksen hallissa voi esiintyä suuria
vaihteluita ympäristöolosuhteissa lastauksen tai purkamisen aikana, kun kuljetus
ovet ovat auki. Tällaisiin olosuhteisiin on
valittava sopiva eristys tai rakennuksen järjestelmät voivat joutua ongelmiin. Samanlainen tilanne voi
tapahtua, kun kongressikeskus ei ole käytössä ja LVI-järjestelmä kytketään
pois päältä, jolloin sisäolosuhteet kohoavat huomattavasti.
Kuvassa 1 kirjoittaja esittää
joitakin eristysmateriaalityyppejä käyttötarkoituksen mukaan lueteltuna. Kaikkia eristys
materiaaleja ei kuitenkaan ole lueteltu; lukijan on tutkittava, mikä on parasta hänen
yksityiseen projektiinsa.
Kaupallisissa rakennuksissa oleviin alipaineisiin
järjestelmiin liittyviin erityisiin suorituskykyyn liittyviin seikkoihin, jotka vaikuttaisivat materiaalin valintaan
, voivat kuulua:
- Homeen kasvamisen alttius suljetuissa putkistoissa (seinien takana). Tämä on ongelma erityisesti paperipintaisten höyryn
hidastimien kanssa ilmastoimattomissa tiloissa. Huoli homeongelmista tämäntyyppisissä
sovelluksissa voi johtaa siihen, että mahdollisten tulevien ongelmien vähentämiseksi käytetään kalliimpia ja työläämpiä eristys
järjestelmiä. - Höyrynsulkujen vaurioitumisalttius putkikanaaleissa, joissa materiaalia on
levitettävä ja liu’utettava läpivientien läpi. Tämä rajoittaisi kunnossapitoa
asennuksen jälkeen. Jotkin eristemateriaalit edellyttävät
kestävän
vaipan määrittelyä, joka kestää väärinkäytöksiä; PVC-vaippaa käytetään joskus tästä
syystä. Monikerroksisia (low perm) vaippoja, joissa on helposti tiivistettävät saumat, jotka kestävät
väärinkäyttöä, voidaan käyttää silloin, kun järjestelmän huolto on vähäistä tai
sitä ei ole. - Lämpötila ja kosteus, joita ei säädellä
tasaisesti koko rakennuksessa, voivat vaatia suuremman eristyspaksuuden käyttöä
kondenssin estämiseksi joissakin rakennuksen osissa (esim. takahuoneessa tai
kattoalueilla). - Vesihöyryn
kondensaation/intruusion estäminen eristeen sisällä ja metalliputkien ja
laitteiden pinnoilla edellyttämällä, että kaikki eristysjärjestelmät on tiivistettävä
täysin vesihöyryn tunkeutumisen estämiseksi. Tällöin olisi valittava ainoastaan eristysjärjestelmät, jotka voidaan
tiivistää jatkuvasti. Usein harhaanjohtava käsite on
, että kaikki vaipat muodostavat kosteus-/kosteushöyrysulun. Metallipäällyste,
kuten alumiini, muodostaa kosteushöyrysulun vain, jos kaikki saumat ja kaikki
läpiviennit (esim. niittiaukot) on tiivistetty; siksi metallipäällysteen
on
tarkoitus olla suojaava eikä höyrynhidastinmateriaali. Lisäksi
PVC-vaippa on tehokas vain
saumojen vesihöyrynläpäisysulkuna. Joustava laminaattivaippa, joista joillakin on nolla läpäisevyysluokitus, on
tiivistettävä jatkuvasti, yleensä yhteensopivalla, nolla läpäisevällä, paineelle
herkällä teipillä. Uudelleenkierrettävä lasikuitukangas suojaa vain väärinkäytöksiltä, eikä se ole höyrynsulku. Alipaineistetuissa järjestelmissä vaipan alla olevan eristyksen
pitäisi yksinään muodostaa kosteushöyrynsulku.
Asennuskysymyksiin, jotka ovat ainutlaatuisia liikerakennusten
alhaalla olevien järjestelmien osalta, voivat kuulua:
- eristeen asentaminen ennen rakennuksen kotelointia. Tämä on
varsin yleinen, mutta haitallinen käytäntö. Suljetut solumuovimateriaalit pystyvät
kestämään ajoittaista kosteutta tai korkeaa ilmankosteutta, joka
saattaa esiintyä rakennuksen rakentamisen aikana, mutta tätä ei useinkaan
oteta huomioon teknisen suunnittelun määrittelyssä. Suljettu soluvaahtoeriste
tuotteita määritetään tai käytetään joskus tästä syystä, kuten hotelleissa
(kanavien nousuputket). - Tarve joustavalle eristysmateriaalille asennettavaksi seinien ympärille ja
seinien läpi, mukaan lukien ilmastointilinjat, jäähdytetyn veden läpiviennit jne.
Huomautus: Ilmastointilinjat valmistaa tyypillisesti
mekaaninen/laiteasentaja.?
Tarve noudattaa tiivistettyä
asennusaikataulua. Asennustuotteita, joissa on liima, esiasennetut,
esivalmistetut liittimet tai eristys, jossa on esiasennettu vaippa, käytetään usein
asennusaikaa lyhentämään. Nämä tuotteet voivat myös vähentää
riskiä, että eristeen tai vaipan saumoissa ja liitoksissa tapahtuu vikoja. Saumat,
liitokset, vaippa tai liimat, jotka on levitetty tehtaalla valvotuissa olosuhteissa, saattavat
suorittaa paremmin kuin ne, jotka on levitetty kentällä vaihtelevissa ympäristöolosuhteissa
. - Kyky liu’uttaa eristettä kupariputken päälle pitkissä osissa
(20 tuumaa), jotta voidaan eliminoida päittäisliitokset ja nopeuttaa asennusaikaa, mikä on usein
ongelma supermarketeissa. Huomautus: Supermarketit tekee yleensä
jäähdytysurakoitsija. - Hautasovellukset, jotka vaativat kantavuutta sekä
vedenpitävyyttä. - Erittäin korkeakosteat sovellukset saattavat vaatia vähäistä vesihöyryn
läpäisevää eristystä ja lisäksi ”matalan läpäisevyyden omaavaa, jatkuvasti tiivistettyä”
vaippaa estämään vesihöyryn tunkeutumisen pitkällä aikavälillä. - Putkien ja laitteiden
korroosion, jota joskus kutsutaan korroosioksi eristeen alla tai CUI:ksi, ehkäisyyn kylmävarastoissa
(ammoniakkijärjestelmiä käytettäessä) on kiinnitettävä erityistä huomiota. Polystyreeni- ja
PIR-vaippoja, jotka on tiivistetty matalan höyrynläpäisevällä höyrynhidastimella, on käytetty pitkään
.
Kuten esimerkeistä nähdään, on monia syitä siihen, miksi eristysjärjestelmä
valitaan tiettyyn sovellukseen. Suorituskykyparametrien tulisi aina olla
tärkeimmällä sijalla, mutta myös muut tekijät vaikuttavat (materiaalin
kustannukset, asennustekniikka, asennuksen helppous/aika, materiaalin
kestävyys ajan mittaan jne.). Lopuksi kokeneet urakoitsijat ovat perehtyneet
tiettyjen materiaalien asentamiseen tietyntyyppisiin järjestelmiin. Eristeiden ja
lisävarusteiden valmistajat pyrkivät jatkuvasti parantamaan tuotteitaan suorituskykyä ja asennuksen helppoutta. He ymmärtävät, että yksi eristys
materiaali tai yksi eristysjärjestelmä ei sovellu parhaiten kaikkiin sovelluksiin,
minkä seurauksena syntyy erikoistuotteita tiettyihin sovelluksiin. Kaupalliset
sovellukset ovat yleensä monipuolisempia ja avoimempia suunnittelun vaihtelulle kuin
teolliset sovellukset. Suunnitteluinsinöörien ja eristysurakoitsijoiden tulisi
jatkuvasti olla tarkkana uusien tuotteiden ja prosessien suhteen, jos he haluavat pysyä
kilpailukykyisinä ja tarjota parhaat materiaalit sovellukseen.
Kuva 1