商業施設は、断熱工事業者にとってさまざまな問題
を引き起こすことがあります。 商業施設には、オフィスビル、ホテル、
学校、病院、老人ホーム、マンション、庁舎、
スーパーマーケットなどがあります。 このうち、病院と学校は、今日の建設市場で最も大きなチャンスを提供しているようだ。 これらのプロジェクトで断熱を必要とする機械
アプリケーションの例としては、低圧
蒸気/凝縮水、温水、冷水、空調ライン、加熱
温水、供給/戻り冷水、冷媒ライン、供給
および戻り外気/排気システムなどが挙げられます。
商業ビルプロジェクト
は、一般的に次のような点で工業プロジェクトと異なる。
- 断熱材の厚さは、地域の建築基準法に準拠する必要がある、
- 温度範囲が狭い(+40°F~+300°F)、
- 範囲およびパイプのサイズが小さい。
- 入札から設置まで、および
設置開始から完了までの期間が一般的に短い、 - 一般的に新築または増築で、メンテナンス作業ではない、
- 設置完了後のメンテナンスがほとんど期待されない。
商業的な仕事において
断熱業者が直面する3つの最大の問題は次のとおりです:
- 断熱施工を始める前に建物が
閉鎖されている(すなわち、屋根が取り付けられており
水密性がある)ことを確認することです。 これは、断熱工事業者がコントロールできないので、常に
実行可能とは限りません。 - 設計エンジニアや他の業者(パイプ/ダクト機械請負業者)が、指定された断熱材の厚さに対してパイプと壁の間に
クリアランスを確保すること。 - Working
With the schedule of the other mechanical and plumbing contractors.
これらのアプリケーションに最適な断熱材を指定する場合、設計
エンジニア/請負業者はまず、
すべての州および地域の建築基準法の要件を満たすことを含むであろう性能コンプライアンスに注目します。 断熱材
は、特定の用途の温度と環境
条件に耐えられるものでなければなりません。 国の異なる地域、例えば、北と南、または内陸部と沿岸部では、南部や沿岸部では湿度が高いなどの異なる環境
条件のため、同じ用途でも
異なる材料が必要になる場合があります。 これは、
特に冷水のような低環境システムにおいて、
表面結露(偶然または断続的結露と呼ばれることもある)と
断熱エリア内の結露(すべての接合部、長手方向の継ぎ目、継手、ハンガー、
終点における
水蒸気シールが不十分であることが原因)の両方が重要な懸念を構成する場合に当てはまります。 これらは、
設計パラメータで対処しなければなりません。 建物の外壁が乾燥されていない場合、エンジニアは低吸水
特性を持つ断熱材と低水蒸気透過性を持つ断熱システムを指定することが重要です
断熱
材を検討した後、必要な性能
基準を満たすものが2つか3つあることが分かるかも知れません。 したがって、選択プロセスの次のステップは、
最も費用対効果の高い材料を選択することであり、多くの場合、どの製品が最も
簡単に設置できるか、またはほとんどあるいは全くメンテナンスせずに最も長持ちするかで決まります。
この記事では、性能
と費用対効果を決定する、商業ビル特有の事情について取り上げます。
建物の所有者
は、最低初期コスト材料と最低
ライフサイクルコスト材料を区別する必要があり、これらは同じではないことが多いことに注意してください。 そして、
その要求を仕様作成エンジニアに伝えなければならない。
高温システムでは、以下の
材料がよく指定され、設置されます:
- 低圧蒸気および復水-オールサービス・ジャケット付きガラス繊維
(ASJ) - 温水-ASJ付きガラス繊維(温水は配管業者が断熱下請業者に
外注している場合があります)。 また、国内の給湯・冷水用途で機械技術者が
材料を混ぜたくない場合、
密閉型断熱材を使用することがあります。
高温用途では、
ASJ付きガラス繊維が性能、施工性、
費用対効果の点で優れている。
周囲温度以下のシステム、すなわち、
冷水または冷水の場合、設計エンジニアは日常的に、特に
無調整空間において、結露制御と
長期熱性能への懸念から、固有の低い水蒸気透過性値を持つ独立気泡断熱
材を選択することがあります。 この材料群には、セルラー
ガラス、エラストマーフォーム、フェノールフォーム、ポリオレフィン、ポリスチレン、および
ポリイソシアヌレート(PIR)フォーム断熱材が含まれることになる。 ガラス繊維は、湿度が低く蒸気
の発生が少ない居住中のオフィスなどの連続空調
空間における周囲温度以下のシステムで、通常北方地域で指定
され、成功裏に使用され続けています。 非調節空間の場合、ASJを使用したグラスファイバーは、連続的に密閉された
ポリ塩化ビニル(PVC)ジャケットで覆われることが推奨されます。
考慮すべきもう1つの点は、特定のスペースでの使用中の環境変動です。
たとえば、空調されたコンベンション センター ホールでは、搬入または搬出の際に、輸送
ドアが大きく開いていると、周囲条件に大きな
変動が生じる場合があります。 このような状況に対して適切な断熱材を
選択しなければ、建物のシステムが問題に直面する可能性があります。
図1では、著者は用途別にリストされた断熱材の種類
を示しています。
材料選択
プロセスにおいて考慮すべき、商業ビルにおける低環境
システム特有の性能問題には、以下のようなものがあります:
- Susceptibility of mold growth on enclosed piping (behind walls). これは、特に、空調されていない空間における紙製の蒸気
リターダで問題となります。 この種のアプリケーションにおけるカビの問題に対する懸念は、将来起こりうる問題を軽減するために、より高価で手間のかかる断熱
システムが使用されることにつながるかもしれません。 - 材料を塗布し、貫通部を通して滑らせなければならないパイプ・ケースにおける蒸気バリアの損傷に対する感受性。 これは、
設置後の保守を制限することになります。 断熱材によっては、乱暴な扱いに耐える堅牢な
ジャケットの仕様を要求するものもあり、この
理由からPVCジャケットが使用されることもあります。 システムのメンテナンスが制限される、または
ない場合には、
乱用に耐えるシームが容易に封止できる多層(低パーム)ジャケットが使用されることがあります。 - 建物全体の温度と湿度が
均一に調節されていない場合、建物の一部(例えば、バックルームまたは
天井部分)で結露を防ぐために、より大きな断熱材の厚さ
を使用することが必要になる場合があります。 - 断熱材内および金属パイプや
機器表面での水蒸気
結露/侵入の防止、すべての断熱システムを水蒸気侵入に対して完全に密閉
することを要求しています。 この場合、連続的に密閉できる
断熱システムのみを選択する必要があります。 よく誤解されるのは、
すべてのジャケットが水分/水蒸気バリアを提供するという考え方です。 アルミニウムなどの金属ジャケットは、すべての縫い目とあらゆる
穴(例:リベット穴)がコーキングされている場合にのみ、水蒸気バリアとなります。 また、
PVCジャケットは、縫い目の水蒸気透過防止材としてのみ有効です。 柔軟なラミネート・ジャケット(透過率ゼロのものもある)は、
通常は互換性のある透過率ゼロの感圧テープで、継続的に密閉する必要があります。 再湿性グラスファイバー・クロスは、乱暴な扱いに対する保護のみを提供し、
蒸気リターダ・バリアではありません。 周囲温度が低いシステムでは、ジャケッティングの下にある断熱材
が、それ自体で水蒸気バリアとなるはずです。
商業ビルにおける
below-ambient システムに特有の設置上の問題には、次のようなものがあります:
- 建物が密閉される前に断熱材が設置されること。 これは
よくあることですが、逆効果です。 クローズド セル フォーム材料は、建物の建設中に存在する可能性のある断続的な湿気または高湿度状態に耐えることができますが、これは工学設計仕様に
織り込まれていないことがよくあります。 ホテル
(ダクトの立ち上がり部)などでは、このような理由でクローズドセル発泡断熱材
製品が指定・使用されることがあります。 - 空調ライン、冷水ランアウトなど、壁周辺および
貫通設置用の柔軟な断熱材の必要性。
注:空調ラインは通常
機械/設備設置者によって完成されます。?
圧縮
設置タイムスケジュールへの対応の必要性。 接着剤、プレアプライド、
プレファブ・フィッティング、またはプレアプライド・ジャケットを備えた絶縁体を備えた設置製品は、設置時間を短縮するためにしばしば
使用されています。 これらの製品は、断熱材やジャケッティングの継ぎ目や接合部における故障のリスク
を低減することもできます。 工場で管理された環境で使用されるシーム、
ジョイント、ジャケッティング、または接着剤は、さまざまな環境
条件のもとで現場で使用されるものより優れた性能を発揮する場合があります。 - 断熱材を長いセクション
(20インチ)で銅管にスライドさせ、突き合わせ継手をなくし、設置時間を短縮することが可能で、スーパーマーケットではしばしば
懸念されます。 注:スーパーマーケットでは、一般的に
冷凍機業者が行います。 - 埋設用途で、
水密性だけでなく、耐荷重性が要求されるもの。 - 極端に高湿なアプリケーションでは、低水蒸気
透過絶縁と、長期の水蒸気透過を防ぐために低透過率で連続的に密閉された
ジャケットを追加で必要とする場合があります。 - 低温貯蔵
アプリケーション(アンモニアシステムを使用)における配管および機器
の腐食の防止(断熱材下の腐食またはCUIと呼ばれることもある)は、特に注意を払う必要があります。 ポリスチレンと
PIRジャケットは、低透過性蒸気遅延剤で密封され、
使用の長い歴史があります。
例に見られるように、特定のアプリケーションに断熱システムが
選択される理由はたくさんあります。 性能パラメーターは常に
最優先であるべきですが、他の要因も考慮しなければなりません(
材料のコスト、設置技術、設置の容易さ/時間、
材料の経年耐久性、など)。 最後に、経験豊富な請負業者は、特定のタイプのシステムに特定の材料をインストールすること
に精通しています。 断熱材および
付属品メーカーは、より良い性能と設置の容易さを求めて、絶えず製品を改良しようとしています。 彼らは、1つの断熱材や1つの断熱システムがすべての用途に最適でないことを理解しており、
その結果、特定の用途に向けたニッチ製品が生み出されています。 商業用
アプリケーションは、
工業用アプリケーションよりも多様で、設計のバリエーションに対してオープンである傾向があります。 設計エンジニアや断熱工事業者は、
競争力を維持し、用途に最適な材料を提供したいのであれば、
常に新しい製品やプロセスに気を配る必要があります。