Budynki komercyjne mogą stwarzać wiele problemów
dla wykonawców izolacji. Prace komercyjne obejmują między innymi budynki biurowe, hotele, szkoły, szpitale, ośrodki spokojnej starości, kondominia, budynki rządowe i
supermarkety. Spośród nich, szpitale i szkoły wydają się oferować
największe możliwości na dzisiejszym rynku budowlanym. Przykłady zastosowań mechanicznych wymagających izolacji w tych projektach obejmują: niskociśnieniową parę/kondensat, gorącą wodę, zimną wodę i linie klimatyzacyjne; ogrzewanie
gorącą wodę, zasilanie i powrót wody chłodzącej oraz linie czynnika chłodniczego; a także zasilanie
i powrót systemów powietrza zewnętrznego i powietrza wylotowego.
Komercyjne projekty budowlane
typowo różnią się od projektów przemysłowych następującymi cechami:
- Grubość izolacji musi być zgodna z lokalnymi kodeksami budowlanymi;
- Węższy zakres temperatur (+40°F do +300°F);
- Mniejszy zakres i rozmiar rur;
- Ogólnie krótsze ramy czasowe od złożenia oferty do instalacji i od rozpoczęcia
instalacji do jej zakończenia; - Ogólnie nowe konstrukcje lub dodatki – nie prace konserwacyjne; i
- Minimalna konserwacja może być oczekiwana po zakończeniu instalacji.
Trzy największe problemy, z którymi styka się wykonawca
izolacji w przypadku prac komercyjnych to:
- Upewnienie się, że budynek jest zamknięty (tzn. dach jest zainstalowany, a budynek jest
szczelny) przed rozpoczęciem instalacji izolacji. Nie zawsze może to być
wykonalne, ponieważ wykonawca izolacji nie ma na to wpływu. - Zapewnienie
przez inżyniera projektu i inne branże (wykonawcy mechaniczni rur/przewodów)
odstępu między rurami a ścianami dla określonej grubości izolacji. - Współpraca
z harmonogramami innych wykonawców mechanicznych i hydraulicznych.
Podczas określania najlepszej izolacji dla tych zastosowań, inżynier/wykonawca projektu
pierwszy zwraca uwagę na zgodność wydajności, która obejmuje
spełnienie wszystkich stanowych i lokalnych wymagań prawa budowlanego. Izolacja
materiały muszą być w stanie wytrzymać temperatury i warunki środowiskowe
dla danego zastosowania. Różne regiony kraju – np. północ i południe lub obszary śródlądowe i nadmorskie – mogą wymagać różnych materiałów do tego samego zastosowania ze względu na różne warunki środowiskowe, takie jak wyższa wilgotność w obszarach południowych i nadmorskich. Jest to
szczególnie prawdziwe w przypadku systemów pracujących poniżej poziomu otoczenia, takich jak woda lodowa, w których zarówno
kondensacja powierzchniowa (czasami nazywana kondensacją przypadkową lub przerywaną), jak i
kondensacja w obszarze izolacji (która może być spowodowana nieodpowiednim
uszczelnieniem parą wodną na wszystkich połączeniach, szwach wzdłużnych, łącznikach, wieszakach i
punktach końcowych) stanowią kluczowy problem. Muszą być one uwzględnione w
parametrach projektowych. Gdy przegrody zewnętrzne budynku nie są osuszane, ważne jest, aby inżynier wybrał materiały izolacyjne o niskiej absorpcji wody oraz systemy izolacyjne o niskiej przepuszczalności pary wodnej.
Po przejrzeniu
materiałów izolacyjnych może się okazać, że są 2 lub 3, które spełniają wymagane kryteria wydajności. Tak więc, następnym krokiem w procesie selekcji jest wybór
najbardziej opłacalnego materiału, co często zależy od tego, który produkt jest najłatwiejszy do zainstalowania lub będzie trwał najdłużej przy niewielkiej konserwacji lub bez niej.
W tym artykule zajmiemy się
unikalnymi okolicznościami w budynkach komercyjnych, które określają wydajność
i efektywność kosztową.
Należy pamiętać, że właściciel budynku
musi rozróżnić pomiędzy materiałami o najniższym koszcie pierwszym a materiałami o najniższym koszcie cyklu życia, ponieważ często nie są one takie same. Następnie musi on
przekazać swoje wymagania inżynierowi specyfikującemu.
W systemach gorących często określane i instalowane są następujące
materiały:
- Para niskociśnieniowa i kondensat – włókno szklane z płaszczem całoserwisowym
(ASJ) - Ciepła woda – włókno szklane z ASJ (gorąca woda jest czasami zlecana przez wykonawcę instalacji wodno-kanalizacyjnej podwykonawcy izolacji). Ponadto, izolacje o zamkniętej strukturze komórkowej są czasami stosowane, gdy inżynier mechanik nie chce mieszać materiałów w zastosowaniach do ciepłej i zimnej wody użytkowej.
Do gorących zastosowań,
włókno szklane z ASJ ma zalety wydajności, łatwości instalacji i
efektywności kosztowej.
Dla systemów poniżej poziomu otoczenia – tj. zimnej lub schłodzonej wody – inżynierowie projektanci rutynowo wybierają izolację zamkniętokomórkową z niską wartością przepuszczalności pary wodnej, szczególnie w przestrzeniach nieklimatyzowanych, ze względu na ich obawy dotyczące kontroli kondensacji i
długoterminowej wydajności cieplnej. Do tej grupy materiałów należą: szkło komórkowe, pianka elastomerowa, pianka fenolowa, poliolefiny, polistyren i
izolacje z pianki poliizocyjanurowej (PIR). Włókno szklane jest nadal określane i z powodzeniem stosowane w systemach poniżej temperatury otoczenia w stale klimatyzowanych pomieszczeniach, takich jak biura, gdzie wilgotność jest niska i występuje mniejszy napływ pary wodnej, zazwyczaj w regionach północnych. W przypadku pomieszczeń nieklimatyzowanych zaleca się, aby włókno szklane z ASJ było pokryte nieprzerwanie uszczelnioną osłoną z polichlorku winylu (PVC).
Na rysunku 1 autor przedstawia
kilka rodzajów materiałów izolacyjnych wymienionych według zastosowań. Nie wszystkie materiały izolacyjne są wymienione, jednak czytelnicy powinni sprawdzić, co jest najlepsze dla ich
indywidualnego projektu.
Kwestie wydajności unikalne dla systemów poniżej poziomu otoczenia
w budynkach komercyjnych, które mogą mieć wpływ na wybór materiałów
procesu mogą obejmować:
- Podatność na rozwój pleśni na zamkniętych rurociągach (za ścianami). Jest to szczególny problem z papierowymi paroizolatorami w przestrzeniach nieklimatyzowanych. Obawy dotyczące problemów z pleśnią w tego typu zastosowaniach mogą prowadzić do stosowania droższych i bardziej pracochłonnych systemów izolacyjnych w celu ograniczenia potencjalnych przyszłych problemów.
- Podatność na uszkodzenie bariery paroszczelnej w kanałach rurowych, gdzie materiał musi być
nakładany i przesuwany przez otwory. To ograniczyłoby konserwację po
instalacji. Niektóre materiały izolacyjne wymagają specyfikacji solidnego
płaszcza zdolnego wytrzymać nadużycia; z tego
powodu czasem stosuje się płaszcz z PCW. Wielowarstwowe (niskoparoprzepuszczalne) płaszcze z łatwymi do uszczelnienia szwami, które są odporne na
nadużycia, mogą być stosowane tam, gdzie konserwacja systemu będzie ograniczona lub
nie będzie jej wcale. - Temperatura i wilgotność nie regulowane
równomiernie w całym budynku mogą wymagać zastosowania większej grubości izolacji
aby zapobiec kondensacji w niektórych częściach budynku (np. na zapleczu lub w obszarach
sufitowych). - Zapobieganie kondensacji/ przenikaniu pary wodnej
w obrębie izolacji i na powierzchniach metalowych rur i
urządzeń, wymagające, aby wszystkie systemy izolacyjne były całkowicie uszczelnione
przeciwko przenikaniu pary wodnej. W takim przypadku należy wybierać tylko systemy izolacyjne zdolne do
ciągłego uszczelniania. Często błędną koncepcją jest twierdzenie, że wszystkie płaszcze zapewniają barierę dla wilgoci i pary wodnej. Płaszcze metalowe, takie jak aluminiowe, zapewniają barierę dla pary wodnej tylko wtedy, gdy wszystkie szwy i wszelkie
przepusty (np. otwory nitowe) są uszczelnione; dlatego płaszcze metalowe są
przeznaczone do celów ochronnych, a nie jako materiał opóźniający przepływ pary wodnej. Dodatkowo, powłoka PVC będzie skuteczna tylko jako bariera przepuszczająca parę wodną w szwach. Płaszcze z elastycznego laminatu, niektóre o zerowej przepuszczalności, muszą być stale uszczelnione, zwykle za pomocą kompatybilnej taśmy o zerowej przepuszczalności, wrażliwej na nacisk
. Zwrotna tkanina z włókna szklanego zapewnia jedynie ochronę przed nadużyciami i nie stanowi bariery opóźniającej przepływ pary wodnej. W przypadku systemów poniżej poziomu otoczenia, izolacja
pod płaszczem powinna sama zapewnić barierę dla pary wodnej.
Kwestie instalacyjne unikalne dla
systemów poniżej poziomu otoczenia w budynkach komercyjnych mogą obejmować:
- Instalację izolacji przed zamknięciem budynku. Jest to dość powszechna, ale przynosząca efekt przeciwny do zamierzonego, praktyka. Materiały z pianki zamknięto-komórkowej są
zdolne do wytrzymania przerywanej wilgoci lub warunków wysokiej wilgotności, które
mogą być obecne podczas budowy budynku, ale często nie jest to
uwzględnione w specyfikacji projektu inżynieryjnego. Izolacja piankowa o zamkniętych komórkach
produktów jest czasami określana lub stosowana z tego powodu, na przykład w hotelach
(pionach kanałów). - Potrzeba zastosowania elastycznego materiału izolacyjnego do instalacji wokół i
przez ściany, w tym linie klimatyzacyjne, odpływy wody lodowej itp.
Uwaga: Linie klimatyzacyjne są zazwyczaj wykonywane przez instalatora
mechanicznego/sprzętu.?
Potrzeba sprostania skróconemu
planowi instalacji. Aby skrócić czas instalacji, często
używa się produktów instalacyjnych z klejem, wstępnie nałożonymi,
prefabrykowanymi złączami lub izolacją z wstępnie nałożonym płaszczem. Produkty te mogą również zmniejszyć ryzyko
awarii na szwach i połączeniach izolacji lub płaszcza. Szwy,
łącza, płaszcze lub kleje stosowane w warunkach kontrolowanych fabrycznie mogą
sprawować się lepiej niż te stosowane w terenie w zmiennych warunkach środowiskowych
. - Możliwość nasunięcia izolacji na rurę miedzianą w długich odcinkach
(20 cali) w celu wyeliminowania połączeń doczołowych i przyspieszenia czasu instalacji, co często jest
problemem w supermarketach. Uwaga: Supermarkety są zazwyczaj wykonywane przez
wykonawcę instalacji chłodniczych. - Aplikacje pogrzebowe, które wymagają nośności, jak również
szczelności. - Najwyższe zastosowania o wysokiej wilgotności mogą wymagać izolacji o niskiej przepuszczalności pary wodnej i dodatkowego płaszcza o niskiej przepuszczalności, stale uszczelnionego, aby zapobiec długotrwałemu przenikaniu pary wodnej.
- Zapobieganie korozji rur i sprzętu
, zwanej czasem korozją pod izolacją lub CUI, w chłodniach
zastosowaniach (wykorzystujących systemy amoniakalne) powinno być przedmiotem szczególnej uwagi. Polistyren i
PIR w płaszczu uszczelnionym środkiem opóźniającym parowanie o niskiej przepuszczalności mają długą historię
stosowania.
Jak widać na przykładach, istnieje wiele powodów, dla których system izolacji jest
wybierany do konkretnego zastosowania. Parametry wydajności powinny być zawsze
najważniejszym priorytetem, przy czym inne czynniki również wchodzą w grę (koszt
materiału, technika instalacji, łatwość/czas instalacji, trwałość
materiału w czasie, itp.) Wreszcie, doświadczeni wykonawcy zapoznają się z
instalacją określonych materiałów na określonych typach systemów. Producenci izolacji i
akcesoriów nieustannie starają się udoskonalać swoje produkty, aby uzyskać
lepszą wydajność i łatwość instalacji. Rozumieją, że jeden materiał izolacyjny lub jeden system izolacyjny nie będzie działał najlepiej we wszystkich zastosowaniach, co skutkuje niszowymi produktami do konkretnych zastosowań. Zastosowania komercyjne są zwykle bardziej zróżnicowane i otwarte na zmiany w projektach niż zastosowania przemysłowe. Inżynierowie projektanci i wykonawcy izolacji powinni
zawsze zwracać uwagę na nowe produkty i procesy, jeśli chcą pozostać
konkurencyjni i dostarczać najlepsze materiały do danego zastosowania.
Rysunek 1 .