VOCs in fiberglass insulation/zh

本页介绍了玻璃纤维保温材料中的挥发性有机化合物 (VOC)含量，玻璃纤维保温材料是美国标准的房屋建筑材料。

美国材料应用：玻璃纤维保温材料是建筑中非常常用的保温材料，有两种不同的形式：毯状和散装。作为一种保温方法，玻璃纤维用于帮助控制建筑物内的温度和噪音。它较少用于为管道、屋顶、墙壁、地板、汽车、冰箱和烹饪器具等电器和设备保温。^{[ 2 ]}

美国材料消耗量：在美国，保温材料的年营业额约为85亿美元^[需核实]，但由于住房建设的复苏带动需求增长，预计到2012年，该行业将以每年5.3%的速度增长。玻璃纤维仍将是保温材料的主要来源，其需求量将超过泡沫塑料，后者是第二大常用保温材料。反射保温材料和辐射屏障的增长速度可能最快，尽管其客户群体较小。^{[ 3 ]}

隔热材料的其他用途：人们通常认为隔热材料是控制温度和最大限度散热的手段，但它还有其他用途。隔热材料是很好的吸音材料，将其用于墙壁和天花板时，可以降低来自其他房间或室外的声音传播。隔热产品也是减少水分传播的好方法。以玻璃纤维隔热材料为例，其毡片和毯子外层材料起到防潮层的作用，有助于阻止水蒸气向易凝结的地方移动。^{[ 3 ]}

制造玻璃纤维保温材料

玻璃纤维保温材料是通过熔化玻璃并纺丝制成纤维的。为了将所有纤维粘合在一起，会在玻璃纤维中添加粘合剂。最常用的粘合剂是酚醛树脂，但也有其他替代品可以帮助减少挥发性有机化合物（VOC）的排放。目前的研究尚未表明粘合剂中的甲醛是否会影响空气质量，因此为了谨慎起见，可以选择使用替代粘合剂的玻璃纤维公司。所有在美国生产的玻璃纤维保温材料都至少含有30%的再生玻璃。^{[ 4 ]}

替代粘合剂：丙烯酸（由约翰曼维尔公司生产）和快速可再生生物基粘合剂（由克瑙夫公司生产）^{[ 5 ]}

监管挥发性有机化合物限值

目前，对于住宅环境中的甲醛浓度尚无统一标准。一些政府机构和组织制定了职业环境中甲醛的定义和标准，但这些定义和标准彼此之间存在显著差异。^{[ 6 ]}

-美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 设定的容许暴露限值-

美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 制定了法定容许接触限值 (PEL)，以规范职业环境中工人接触甲醛的情况。PEL 通常以 8 小时时间加权平均值 (TWA) 表示，但也可以以短期接触限值 (STEL) 表示。对于甲醛，OSHA 设定的 PEL/TWA 为空气中 750 ppb。

由于容许暴露限值 (PEL) 是基于 8 小时的时间段，PEL/TWA 可能无法检测到短时间内的高暴露水平，因此美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 也制定了 PEL/STEL。PEL/STEL 以连续 15 分钟的时间段为准，确定工人可以接触到的浓度水平，而不会对健康造成影响。OSHA 设定的甲醛 PEL/STEL 限值为空气中 2000 ppb。^{[ 6 ]}

-NIOSH设定的容许暴露限值-

美国国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 使用相同的公式计算时间加权平均值，但其允许浓度水平有所不同。NIOSH 将 TWA 定义为 16 ppb。由于国际癌症研究机构 (IARC) 已将甲醛重新归类为致癌物，NIOSH 建议将甲醛暴露量限制在检测限以下。^{[ 6 ]}

VOCs

甲醛是室内空气中一种主要的污染物，值得关注。这种挥发性有机化合物（VOC）的主要来源是压制木制品和玻璃纤维保温材料。甲醛是一种刺激性物质，会影响眼睛、鼻子、喉咙和肺部。长期接触这种化合物可能导致癌症。甲醛只是室内空气中可能存在的众多潜在有害物质之一。其他室内空气污染物还包括其他VOC，例如四氯乙烯、三氯乙烯、氯仿、苯、苯乙烯等等。选择玻璃纤维保温材料时，最好选择不含甲醛的品牌。一些公司提供不含甲醛的保温材料，例如Johns Manville公司，其网址为：http://web.archive.org/web/20120512032159/http ://www.jm.com/insulation/building_insulation/4465.htm。室内污染之所以令人担忧，是因为人们平均90%的时间都待在室内。研究表明，人类接触空气污染物的情况表明，室内许多空气污染物的浓度可能是室外浓度的两到五倍（有时甚至更高）。^{[ 7 ] [ 8 ]}

此对比表^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}展示了常见住宅保温材料的特性。所考虑的材料及其物理形态如下：玻璃纤维[毯状]、纤维素[吹入式]、矿物棉[吹入式]和棉（牛仔布）毡[吹入式]。

成本按平方英尺计算，并可能因所用材料厚度而异。本表未列出安装成本。

承包商安装隔热材料的总成本受多种因素影响，但按照现代标准对开放式阁楼进行隔热的估价约为每平方英尺 0.50 美元至 2.25 美元。

笔记：

• ND=未检测到
• JM=约翰曼维尔（无甲醛玻璃纤维保温棉）
• R 值以英寸为单位给出（例如，如果某种材料的 R 值为每英寸 3.7，那么要使墙体的 R 值达到 R-13，则只需要不到 4 英寸厚的材料）。

R值描述了材料保温性能的评级。R值有两种不同的单位：国际单位制（SI，单位为m²·°C/W）和美国常用单位制（单位为ft²·°F·h/Btu）。R值的等级取决于保温材料的铺设量和种类。住宅所需的R值取决于所在地区的气候和常见的天气状况，例如强风。所需的R值还取决于房屋的保温区域；例如，屋顶、墙壁或地暖地板的最低R值就不同。每个州都有强制性的保温要求，由于各州气候差异很大，因此即使在同一州内，要求也可能存在很大差异。为了更直观地理解 R 值：在加利福尼亚州，阁楼的隔热材料在 1-15 区必须至少达到 R-38，在 16 区必须至少达到 R-30。而墙壁的隔热材料在所有区域都必须至少达到 R-13。^{[ 15 ]}

玻璃纤维保温材料制造商

此对比表格列出了不同玻璃纤维保温材料生产商及其是否获得 Greenguard 认证。^{[ 16 ] [ 17 ]}

Greenguard是一家致力于保护人类健康的环保机构，其工作方式是通过减少接触有毒化学物质和改善室内空气质量。作为第三方机构，Greenguard负责研究产品排放，以确定每种产品的适宜排放水平。该环保机构的目标是确定哪些工艺和产品在室内使用时化学物质和颗粒物排放量较低。通过这种方式，Greenguard希望让消费者确信他们购买的是更安全、经过更严格测试的产品。Greenguard会对低排放产品进行认证，并在产品上贴上认证标志，以告知消费者该产品已获得公司认证：^{[ 17 ]}

玻璃纤维保温材料的替代品

• 棉絮（牛仔布）：

UltraTouch是一家生产这种产品的公司。它几乎完全由100%可回收的天然牛仔布和棉纤维制成，与其他类型的隔热材料相比，其生产所需的能源极少。它不含挥发性有机化合物（VOC）或化学刺激物，也无需贴致癌物警告标签。这些再生棉絮具有防火性能，因为它们经过天然阻燃剂处理，同时还能防止害虫、霉菌和真菌滋生。它不仅是更环保的选择，而且还保持着至少8的高R值。^{[ 18 ]}

• 矿物棉：

平均而言，矿物棉含有 75% 的工业后回收成分。它可以制成毯状或散装填充物，无需添加额外的化学物质即可达到防火性能。更柔软的毡状矿物产品密度更高，能更紧密地填充标准墙体空腔，并且比标准玻璃纤维毡更不易发生空气对流热损失。^{[ 20 ]}

• 纤维素松散填充物：

它可以喷涂在封闭的墙壁和不易触及的地方，例如，它适用于不想完全打开的现有墙壁。这种材料的缺点是容易沉降，导致某些区域隔热效果不佳。^{[ 21 ]}

• 喷涂聚氨酯泡沫：

喷涂式泡沫具有粘性，可膨胀填充整个墙体空腔。虽然比其他类型的保温材料更昂贵，但由于其能膨胀填充预留区域内的所有细小缝隙，因此具有更高的隔热值（R值）。避免使用含氟氯化碳（CFC）的泡沫。^{[ 21 ]}

• 回收报纸：

如果纸张得到防潮处理，并用硼砂进行适当处理使其防火防虫，则其绝缘性能优于玻璃纤维和矿棉。纸张可以通过手工填充或喷吹的方式安装。^{[ 23 ]}

• 大豆基泡沫：

这种由大豆制成的泡沫保温材料比喷涂泡沫保温材料健康得多，但却具备喷涂泡沫保温材料的所有优点。^{[ 21 ]}

• 硬质泡沫板：

在狭小空间内，混凝土板边缘可使用硬质保温板。虽然价格更高，但硬质保温板的R值更高。避免使用含甲醛的产品^{[ 21 ]。}

• 珍珠岩（散装填充物）：

珍珠岩在建筑中用作散装填充保温材料。它具有优异的保温性能，且重量轻。施工方法是将珍珠岩倒入混凝土砌块的空腔中，使其完全填充所有孔隙和缝隙。珍珠岩还能提高防火等级、降低噪音，并具有防腐防虫的特性。

玻璃纤维保温材料散发的气体是否会进入室内空气？

有时安装保温材料后会闻到异味。玻璃纤维保温材料可能会散发出两种异味。第一种是石油味，这种气味在近期生产的保温产品中更容易闻到。这种气味通常会在几天内消散，并且一旦消失就不会再出现。为了加快异味的去除，可以对该区域进行通风。第二种异味非常罕见，闻起来像鱼腥味或尿骚味。这种异味是由生产过程中未完全干燥或固化的粘合剂引起的。这种异味也会消散，但速度较慢。消散所需的时间取决于残留粘合剂的量。与第一种异味类似，通风可以更快地消除第二种异味。^{[ 25 ]}

含有纤维的材料，例如玻璃纤维复合材料或绝缘材料，当扩散到空气中和/或被人吸入时，会刺激皮肤、眼睛和呼吸道。^{[ 26 ]}

另请参阅

胶合板中的挥发性有机化合物

泡沫绝缘材料中的挥发性有机化合物

地毯和地毯垫中的挥发性有机化合物

• 以下是一些其他相关网站或信息的链接

http://www.bondedlogic.com/documents/UltraTouchComparison.pdf

http://web.archive.org/web/20120828020516/http://www.energysavers.gov:80/your_home/insulation_airsealing/index.cfm/mytopic=11510

http://www.cdc.gov/niosh/topics/indoorenv/ConstructionIEQ.html

http://www.scottsdaleaz.gov/Assets/Public+Website/greenbuilding/GBMaterials.pdf

演示文稿：http://www.slideshare.net/jandd308/fiberglass-insulation

参考文献