第一稻殼屋,作者:Paul A. Olivier 博士

稻殼在自然界中是獨一無二的。它們含有大約 20% 的乳白二氧化矽以及大量稱為木質素的苯基丙烷結構聚合物。這種豐富的農業廢棄物具有人們所期望的一些最好的絕緣材料的所有特性。最近田納西州庫克維爾研發服務中心進行的 ASTM 測試表明,稻殼不易著火或陰燃,對濕氣滲透和真菌分解具有很強的抵抗力,不能很好地傳遞熱量,沒有氣味或散發氣體,它們對鋁、銅或鋼沒有腐蝕性。在原始和未加工狀態下,稻殼構成 A 級或 I 級隔熱材料,因此,可以非常經濟地使用它們來對超級隔熱稻殼房屋的牆壁、地板和屋頂空腔進行隔熱。本文也說明如何用各種源自甘蔗皮的工程木材產品來建造這種房屋的結構。

當大自然決定如何包裝一粒米時,她用通常被稱為「生物蛋白石」的東西包裹了這一小束營養物質。[1]稻殼的化學結構含有與水結合的無定形二氧化矽,與蛋白石的化學結構非常相似,這賦予了稻殼一些相當驚人的特性。我們在任何地方都找不到蛋白質和可用碳水化合物含量如此之低,但同時粗纖維、粗灰分和二氧化矽含量卻如此之高的穀物副產品。[2]在所有穀類副產品中,稻殼的可消化營養素總量百分比最低(低於10%)。[3]

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稻殼含有約 20% 的蛋白石二氧化矽,以及大量稱為木質素的苯基丙烷結構聚合物。如此高的二氧化矽含量在自然界中是非常不尋常的,[4]這種二氧化矽和木質素的緊密混合使稻殼不僅能夠抵抗水滲透和真菌分解,而且能夠抵抗人類對其進行的最大努力的處理。由於稻米在除南極洲以外的各大洲都有種植,其全球面積和產量僅次於小麥,[5][6]而且稻殼平均約佔稻米粗收穫重量的 20%,

全世界每年產生超過 1 億噸稻殼。[7] 1995年,美國在路易斯安那州、德州、阿肯色州、密蘇裡州、密西西比州、佛羅裡達州和加州的約50家工廠[9]生產了約1,260,000公噸稻殼[8] 。由於大多數工廠都會儲存糙米並每天進行加工,因此全年都有新鮮的乾稻殼供應。由於船體不易生物降解或燃燒,因此有時可以免費獲得。

穀殼通常售價約為 6 美元/噸,但有一家工廠表示,其穀殼售價為每噸 2 至 20 美元。[10]

船體是一種非常堅韌且耐磨的包裝材料,由兩個互鎖的半部組成。它封裝了磨碎的穀物所騰出的微小空間,並且在靠近無數其他船體的地方,它形成了一個與優秀絕緣材料相媲美的熱障。[11]整個稻殼的熱阻測試顯示 R 值大於每英吋 3.0。[12]如果稻殼的 R 值如此有利,為什麼它們沒有被廣泛用於住宅和商業建築的隔熱?[13]

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也許我們的科學家和工程師只專注於創造可以貼上專有標籤和銷售的材料和產品。也許簡單地使用稻殼作為絕緣材料並不足以激發科學或商業想像。但是,當天然材料比比皆是時,為什麼還要關注人造產品呢?當然,一定有一些深刻而明顯的原因使得生稻殼不適合用來當作絕緣材料。

稻殼會燃燒嗎 是的,他們確實做到了,但是很困難,正如埃爾登·比格爾曾經優雅地解釋過:

「外殼獨特的二氧化矽-纖維素『吸管束』結構排列使得物體不會燃燒,甚至不會以類似於任何有機物質的方式釋放熱量。這些微小的二氧化矽冠管狀結構提供了固有的阻力通常,它們會封閉並阻止徹底、均勻的燃燒,而這對於獲得所需的最終產品至關重要。” [14]

任何嘗試過用火柴點燃鬆散稻殼的人都知道它們是多麼難以燃燒。由於空氣無法自由流過一堆稻殼來提供維持快速燃燒所需的氧氣,因此它們不易燃燒且乾淨。鬆散的稻殼的堆積密度與成捆的稻草的堆積密度相似,任何嘗試過燃燒稻草捆的人都知道與氧氣可用性相關的問題。但氧氣的簡單可用性並不能解釋一切。

正如我們上面所指出的,與其他植物材料相比,稻殼中乳白二氧化矽的高比例是最不尋常的,一些科學家表示,在稻殼燃燒過程中,矽灰可能會形成“繭”,阻止氧氣進入。到達內部的碳。其他科學家推測,由於二氧化矽和碳可能在分子層面上部分結合,因此在高溫燃燒時會形成碳化矽,而這種耐熱陶瓷的存在阻礙了稻殼的容易燃燒。[15]還有一些科學家表示,在某些溫度下,船體中二氧化矽和碳之間的分子鍵實際上得到了加強,從而阻止了船體徹底、均勻的燃燒。[16]無論如何,即使我們確實設法點燃一堆稻殼,我們也會發現它往往會陰燃而不是火焰。

稻殼具有阻燃性,在常溫下可自熄。將點燃的火柴扔到一堆稻殼上通常會燃盡,而不會在稻殼中產生自維持的火焰。[17]

傳統的纖維素絕緣材料需要添加大量的阻燃劑和陰燃劑。傳統纖維素絕緣材料中阻燃和陰燃化學物質(例如硼酸、硼酸鈉、硫酸銨、硫酸鋁、三水合鋁、磷酸一銨或磷酸二銨)的濃度可高達40%按重量計。[18]這些化學品的購買和製備成本昂貴,纖維素纖維必須經過大量的準備才能接收它們。

令人驚訝的是,稻殼不需要阻燃劑或陰燃劑。大自然已免費賦予這種農業廢物所需的所有燃燒特性,以通過臨界輻射通量測試 (ASTM C739/E970-89)、陰燃燃燒測試 (ASTM C739,第 14 節) 和表面燃燒特性測試 ( ASTM E84)。R&D Services 最近進行的測試表明,平均臨界輻射通量(CRF) 為0.29 W/cm2,陰燃燃燒重量損失在0.03% 至0.07% 之間,火焰蔓延指數(FSI) 為10,煙霧發展指數(SDI ) 50。由於美國建築規範要求 FSI 為 25 或更低,SDI 為 450 或更低,因此我們發現稻殼很容易通過這些測試。在原始和未加工狀態下,稻殼構成 A 級或 I 級絕緣材料。

所有有機材料都會吸收或釋放水分,直到與周圍空氣的相對濕度達到平衡。稻殼外表面高濃度的乳白二氧化矽阻礙了大氣中的水分轉移到稻殼。此外,2.1% 至 6.0% 的稻殼由一種稱為角質的生物聚酯組成,[19]它與稻株產生的蠟結合,形成高度不滲透的屏障。大自然採用了幾種非常有效的策略來保護稻穀免受水和高濕度的影響,這些水和高濕度通常與這種植物的栽培和生長有關。

因此,對25°C 稻殼進行的研究表明,在50% 相對濕度下,稻殼的平衡含水量等於或低於10%,而在90% 相對濕度下,稻殼的平衡含水量保持在或低於10%。15% 。[20] R&D Services 進行的濕氣吸附測試(ASTM C739,第 12 節)顯示重量僅增加了 3.23%。這遠低於維持真菌和黴菌生長所需的水分含量。

ASTM 纖維素絕緣材料標準規範要求進行為期 28 天的抗真菌生長測試(請參閱 ASTM C1497 第 10 節、ASTM C1338、ASTM C1149 第 6.6 節或 ASTM C739 第 11 節)。根據這些標準,研發服務部門在稻殼上接種了五種不同的真菌,稻殼在不添加殺菌劑或任何其他化學物質的情況下通過了這些測試。

稻殼外表面的高濃度蛋白石二氧化矽也使稻殼的有效硬度與所報告的蛋白石值大致相同(莫氏硬度為 6)。[21]然而,由於稻殼中存在木質素,這種硬度被柔韌性和彈性所調節。由於稻殼堅硬而富有彈性,因此它的抗沉降和抗壓能力遠優於碎報紙。纖維素絕緣材料在牆體空腔中的沉降可將其安裝高度減少多達 25%。因此,通常需要透過聚醋酸乙烯酯或丙烯酸黏合劑來穩定纖維素絕緣材料。如果稻殼被牢固地振動或裝入牆體空腔中,則不需要這些穩定化合物。

通常鬆散的稻殼的休止角約為35度。[22]但是,一旦牢固地裝入壁腔中,它們微小的尖端、邊緣和毛髮就會互鎖以實現負休止角。由於稻殼在溫和壓力下的這種特殊結合,它們以非常均勻的方式穩定下來,並且不可能進一步沉降。此外,由於無需在稻殼中添加阻燃劑、殺菌劑或任何其他化學品,研發服務部門已確定這種良性且穩定的生物質不會散發出令人討厭的氣味(ASTM C739)。同樣,研發服務部門確定稻殼不會腐蝕鋁、銅或鋼(ASTM C739,第 9 節)。

有了稻殼,我們就不需要進行會產生空氣污染、水污染或侵蝕的採礦或製造過程。[23]對於稻殼,我們不需要進行會耗盡化石燃料儲備的製造過程(如聚苯乙烯、​​[24]聚異氰脲酸酯和聚氨酯絕緣材料)。對於稻殼,我們不使用氯基化學品,例如光氣、氯丙烯[25]或任何消耗臭氧層的氯氟烴。[26]對於稻殼,我們不使用脲醛,當然也不使用大多數玻璃纖維絕緣材料中使用的苯酚甲醛。[27]有了稻殼,我們就不必擔心灰塵和纖維的刺激性或致癌性。[28]此外,對化學敏感的人不必擔心與棉絮絕緣材料中的黏合劑、回收報紙中的墨水或泡沫絕緣材料釋放的揮發性有機化合物相關的廢氣。[29]由於稻殼不需要粉碎、錘磨、蓬鬆、纖維化、黏合或穩定,因此在有稻殼可用的國家,它們所具有的內含能量肯定比纖維素絕緣材料少得多。[30]由於稻殼不易燃燒,因此不需要阻燃劑或陰燃劑,而且由於它們非常堅韌耐用,因此沒有什麼可以阻止它們一次又一次地使用和回收。

也許與稻殼利用相關的最重要的成本是其運輸。堆積密度約 9 磅。每英尺3[31]散裝船體的運輸成本與捆紮稻草大致相同。然而,為了降低運輸成本,稻殼可以壓縮至 25 磅。每英尺3而不破壞其彈性。[32]一旦壓力消除,它們很容易彈回原來的密度。但為了經濟地運輸稻殼,沒有必要將稻殼壓縮至25磅/英尺3的密度。標準 53 英尺拖車的密度僅為 14.50 lbs/ft 3 ,其最大法定重量為 24 噸,可達到最佳運輸效率。如果在這種運輸密度下,我們平均支付每英里 1.45 美元的卡車運輸費,則運輸一噸稻殼 250、500、750、1000、1250 和 250、500、750、1000、1250 和分別為1500 英里(見下圖)。

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在安裝密度為 9 lbs/ft 3時,一噸稻殼可對 12 吋牆腔的222 ft 2進行隔熱。因此,在這些相同距離上運輸產生的每平方英尺成本分別為 0.07 美元、0.14 美元、0.20 美元、0.27 美元、0.34 美元和 0.41 美元(見下圖)。

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那些居住在碾米廠不到 200 英里的地方應該很難證明使用任何其他類型的隔熱材料是合理的。當許多工廠不情願地以每噸低於 5 美元的價格出售稻殼時,支持稻殼的論點就變得更加引人注目。以每噸 5.00 美元計算,12 吋深牆每英尺2的稻殼成本僅為 0.02 美元。

假設我們每噸支付的價格不是 5.00 美元而是 25 美元(遠高於當前市場價值),我們發現每 ft 2牆體隔熱稻殼的購買價格僅為 0.11 美元。將這 0.11 美元加回相同距離的運輸成本中,我們得出每 ft 2稻殼運送到工地的總成本分別為0.18 美元、0.25 美元、0.32 美元、0.38 美元、0.45 美元和0.52 美元(見下圖) 。

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透過這些簡單的計算,我們發現稻殼的運輸不應限製或限制其作為絕緣材料的廣泛使用。這些計算使我們能夠進行兩種比較,一種是針對捆紮的稻草,另一種是針對緻密纖維素保溫材料。相對於當今市場上所有其他類型的隔熱材料,這兩種類型的隔熱材料具有最高的回收含量和最低的隱含能量含量。

平均而言,兩串稻草捆(14x18x36 英吋)重 45 磅,售價為 2.50 美元,運送到工地需額外支付 1.00 美元。[33]雙繩捆平放在牆內,代表 3.5 英尺2的牆面。這使得每 ft 2牆的購買價格為 0.71 美元,我們必須另外添加 0.29 美元的運輸費。因此,每2英尺草捆壁的稻草捆紮總成本約為 1.00 美元。這相當於運輸 250 英里的稻殼價格的五倍多,幾乎是運輸 1,500 英里的稻殼價格的兩倍。此外,每英吋 R-3.0 的 12 英吋稻殼比每英吋 R-1.45 的 18 英吋稻草捆提供的隔熱效果高出 37%,[34],成本只有五分之一到一半,用量減少了33 %牆面空間。

密集包裝應用中的纖維素絕緣材料以大約 3.5 磅/英尺3的密度插入牆壁中。因此,一噸纖維素隔熱材料將為我們提議的 12 英吋深牆的571 英尺2隔熱。以每噸 540 美元的平均交貨價格計算,每 ft 2牆體保溫纖維素保溫材料的成本約為 0.95 美元。這比捆紮的稻草稍便宜,但仍大約是運輸 250 英里的稻殼價格的五倍,是運輸 1,500 英里的稻殼價格的兩倍。

如果稻殼隔熱材料與稻草包和纖維素隔熱材料相媲美,那麼它比那些低迴收含量和高隱含能量含量的隔熱材料更受歡迎嗎?美國的建築業每年需要數百萬噸隔熱材料。碾米廠不應該與建築師和建築商結盟,取代所有不以環保和有益的方式生產的隔熱材料嗎?

在反駁中,有人可能會非常正確地認為承重稻草牆提供的不僅僅是隔熱效果。有人可能還會爭辯說,我們將稻殼的理論隔熱值與稻草捆的安裝隔熱值進行了比較——這是蘋果和橙子的典型案例。但只要牆系統設計正確(沒有透過結構構件導熱),並且只要稻殼均勻分佈並填充在牆內(沒有空間未被稻殼佔據),理論值和安裝值應該相同。

1994年,纖維素絕緣工業消耗了42萬噸回收報紙。[35]這是一項應該以各種可能的方式促進和加強的活動。如果碾米廠為保溫產業做出等量的貢獻,這將只占美國稻殼年產量的三分之一。

以每噸 25 美元的平均售價和 600 英里的平均運輸距離計算,這將為碾米廠每年帶來約 1,050 萬美元的收入,為運輸公司帶來超過 1,500 萬美元的收入。由於美國的稻殼產量僅佔全球產量的不到 1.3%,因此世界其他國家可以從這種豐富的農業副產品的簡單而簡單的利用中獲得更多收益。假設我們確信稻殼比傳統隔熱材料有許多優勢,那麼我們應該如何使用稻殼建造超級隔熱的房屋呢?進一步假設我們想幾乎完全用農業廢棄物來建造這棟房子的結構,我們該如何進行?由於鬆散的稻殼與成捆的稻草不同,沒有結構價值,那麼我們該如何建造稻殼房屋的地板、牆壁和屋頂空腔呢?允許我們用低階纖維素材料製造地板、牆壁和屋頂系統的技術已經存在。Georgia-Pacific、Louisiana Pacific、Weyerhaeuser 和Boise 等公司專門生產各種工程木材產品,如工字托樑、單板層積材(LVL)、平行刨花材(PSL)、層壓刨花材(LSL)、定向刨花材木材 (OSL)、膠合層壓木材 (GLULAM) 等。這些工程木製品比傳統實木鋸材具有廣泛的優勢。

它們沒有結和其他缺陷。它們不會收縮、隆起、扭曲、彎曲、裂開、龜裂或翹曲。它們比實心鋸材更堅固、更硬、更輕、更直且更精確。它們可以設計成跨越相對較長的距離,單位重量的承載能力要大得多。建築師可以設計出具有更多宜居和有用空間的結構,建築商不會面臨丟棄和浪費,木匠發現它們很容易切割和安裝。

目前,白楊是用於製造許多此類工程木材產品的主要原料。白楊生長在森林中,到目前為止,這些森林的破壞一直是製造工程木材的不可避免的結果。稻草包建築如此有力地吸引了我們的注意力,原因很簡單,它利用了豐富的農業廢棄物。在建造承重稻草牆時,我們不需要砍倒一棵樹,也不需要以任何方式影響依賴樹木的豐富多樣的生命。此外,我們不需要佔用額外一英畝的農地來生產建造所需的草捆。稻草捆是種植小麥和製作麵粉的副產品或副產品。

就像農業為我們提供稻殼作為稻米的副產品一樣,農業難道不能為我們提供堅固的木質纖維作為其他東西的副產品嗎?我們正在尋找一種農業副產品,按照自然的某種內在邏輯,它在許多方面都應該類似於竹子。它不僅應該生長快速且堅固,而且我們甚至可能期望在植物本身的結構方面發現與竹子的顯著相似之處,更具體地說,是表徵莖或稈的一系列節和節間。像竹子一樣,它應該是一種高大的多年生草本植物,具有厚壁的外皮或皮層,但與竹子不同的是,我們可能希望它可以作為其他東西的副產品而被收穫和利用。無需專門留出土地用於種植,收穫、運輸和預處理所需的所有設備都應已到位。我們該去哪裡尋找如此神奇的植物呢?

它已經存在了。早在 1493 年,克里斯多福哥倫布 (Christopher Columbus) 將甘蔗引入新大陸,對於美國農業來說,甘蔗並不新鮮。[36]但自從它被引入美洲以來,它的種植主要是為了填充其內核的大量蔗糖。儘管所有高價值的蔗糖主要存在於其內部,但整個莖都被壓碎、壓制和加工,這樣一來,木質外皮的完整性、強度和價值就被完全破壞了。在最好的情況下,它可以用作低級燃料,最壞的情況下,它會被成堆地丟棄在戶外,最終可能透過嗜熱細菌的作用而自燃。很難理解當我們焚燒甘蔗外皮時我們到底丟掉了什麼。如果我們將太平洋西北地區典型森林的生長速度和纖維品質與路易斯安那州典型甘蔗種植園的生長速度和纖維品質進行比較,我們會驚訝地發現甘蔗田明顯優於森林。在同等時間內,一英畝甘蔗的產量幾乎是一英畝森林的兩倍。

一旦整個莖或坯料通過傳統的壓榨機,不僅外皮的結構完整性被破壞,而且髓和外皮變得緊密混合,並且經濟地分離它們的任何可能性都被破壞。甘蔗植物的內核或髓代表了一種可生物降解的半纖維素纖維,其結構價值非常小,如果我們正在尋找傳統林產品的替代品,那麼即使在人造木製品中含有少量髓也將是非常不可取的。因此,所有的注意力都轉移到了在工廠切割和研磨甘蔗之前尋找將果皮與髓分離的方法。

如今,已開發國家的甘蔗大多是透過方坯收割機收割的。鋼坯收割機將秸稈打落並咬入行的表面,帶走大量垃圾,如鐵、沙、黏土、黏土球、石頭、磚塊、樹葉和頂部。然後收割機將莖切成約 8 英吋長的坯料。在最好的情況下,在乾燥條件下,一噸甘蔗含有按重量計8%的無機垃圾,而在潮濕條件下,一噸甘蔗含有按重量計高達30%的無機垃圾。在工廠的研磨過程中,甘蔗堅韌的纖維素纖維不僅被完全破壞,而且這種纖維有時與等量的無機碎片緊密混合。

進入工廠的垃圾不含糖,當它以濾餅或甘蔗渣的形式離開工廠時,它會帶走糖。坯料中每有百分之一的垃圾就代表每噸甘蔗損失三磅糖的產量。更多的垃圾意味著更多的維護、更多的絮狀、更多的石灰、更多的天然氣、更多未燃燒的甘蔗渣、更多的濾餅、更多的前端裝載機、更多的水處理、更多的沉澱池、更多的用於清理沉澱池的拉鏟、更多的運輸、更多反轉,糖蜜多,糖少,成本高。當然,必須有一種方法可以最大限度地回收糖並最大限度地降低生產成本,同時充分保留果皮的完整性。

為了解決這個問題,需要兩種類型的分離。第一個分離器,即重介質分離器,從甘蔗坯中去除所有無機碎片,第二個分離器,即機械分離器,將髓與外皮分離。

路易斯安那州華盛頓市的 Engineering、Separation and Recycling LLC 設計了 20 多台重介質分離機,廣泛用於多種根類蔬菜的預處理,如馬鈴薯、胡蘿蔔、婆羅門參和甜菜。同樣的蔬菜分離機可以非常有效地將坯料與無機碎片分離(見下圖)。由於甘蔗坯的密度約為 1.09 RD(與馬鈴薯的密度非常相似),並且由於黏土球、石頭和磚塊的密度遠高於 2.00 RD,因此這種分離非常簡單且直接。

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從坯料中去除所有無機材料後,它們會被輸送到一個非常現代且複雜的機械分離器,稱為「蒂爾比分離器」。Tilby 分離機由​​一組初始輥(分割站)組成,鋼坯在其中被縱向切成兩半。然後,該過程分為左右兩組滾筒(去髓站),每組滾筒刮出髓並將其與果皮分離。鋼坯以每秒 20 英尺的速度通過分離機和脫髓站。只有果髓送至果汁機,而果皮則送至烘乾機。一旦乾燥至含水量低於 2%,外皮就可以加工成幾乎任何類型的工程木材。

由於原始坯料的纖維結構和長度在 Tilby 工藝中得到了充分保留,因此工程木材製造過程中所需的膠水比通常情況下要少得多。如果將其製成工程木釘,我們就擁有了建造我們所提議的稻殼房屋的牆腔所需的一切。如果製成工程木製品工字托樑,我們就擁有了創建地板和屋頂空腔所需的一切。窗台、地磚、屋頂搖晃,甚至製造纖維水泥壁板所需的纖維,都可以由極堅固的甘蔗皮纖維製成。[37] [38]

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透過使用工程木材,可以以合理的成本將整個結構抬離地面(橋墩和梁),並允許選址在低窪地區或不平坦的地形上。同樣,閣樓很容易轉變為開放、無障礙且有用的居住空間,大大降低了每平方英尺結構的平均成本。[39]由於全球原甘蔗的年產量約為 10 億噸,因此工程木材產業可能可獲得約 7,500 萬噸乾果皮。這幾乎相當於全世界每年可用的 1 億噸稻殼。利用糖和米這兩種副產品,我們每年可以建造數百萬棟房屋並為其提供隔熱材料。

作為一個大工業社會的公民,我們發現很難做一些真正有所作為的事情。在選擇建造大量由農業廢料製成的結構時,我們不僅做了對環境有益的事情,而且還為自己打造了遠遠優於任何傳統可用結構的結構。這種超級隔熱的稻殼/甘蔗房,如果設計得當,[40] 的建造成本應該比傳統結構便宜得多,同時持續使業主受益,水電費平均每天不超過一美元。

因此,為什麼要採用傳統方式建造,因為其他方式更便宜且在各方面都更明智呢?到目前為止,我們總是可以逃避這樣一個事實:只要我們不知道可能性,我們就無法實現它。但這與其說是責任和義務,不如說是尋找新的、令人興奮的方式來創造性地回應我們宇宙中令人驚嘆和壓倒性的美麗。

附錄

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第一座稻殼屋

第一棟稻殼房屋於 2004 年 2 月竣工,是 Paul 和 Ly Olivier 的家。它位於路易斯安那州華盛頓歷史悠久的汽船小鎮,對面是宏偉的木蘭嶺種植園,[41]它與該地區 150 多年前建造的房屋沒有什麼區別。本文所述的許多建築技術已應用於該房屋的建造中。

保羅·奧利維爾

工程、分離及回收有限責任公司

郵政信箱 250

華盛頓, 路易斯安那州 70589

電話:1-337-826-5540

電子郵件:xpolivier@hotmail.com

筆記

  1. ^ Velupillai, L.、Mahin, DB、Warshaw, JW 和 Wailes, EJ 1996。稻殼能源系統和設備市場研究,第 24 頁,路易斯安那州農業中心。「在自然界中,二氧化矽(SiO2) 以七種不同的多晶型物的形式出現:石英、方英石、鱗石英、柯石英、石英石、閃鋅礦(二氧化矽玻璃)和蛋白石;後兩者是無定形的。” Drees, L.、Wilding, L.、Smeck, N. 與 Senkayi, A.1989。土壤環境中的礦物質(第二版),第 913 頁,“蛋白石是一種水合二氧化矽多晶型 (SiO2.nH2O)。” 同上,第 921 頁
  2. ^ 稻殼灰水泥:其開發和應用,聯合國工業發展組織,維也納,第 12-13 頁
  3. ^ 朱 利亞諾,B.1985。賴斯:化學與技術,p。695
  4. ^ “沒有任何其他植物內臟的二氧化矽含量能與稻殼中的含量相媲美。” Beagle, EC 1978。FOA 農業服務公告 31,第 8 頁
  5. ^ Velupillai (1996),第 1 頁
  6. ^ 同上,第 15 頁。參見 Beagle (1978),第 6 頁。“稻穀中稻殼的百分比差異很大,但 20% 可以作為一個公平的平均值。” 同上,第 25 頁
  7. ^ Velupillai (1996),第 15 頁
  8. ^ 同上,第 44 頁
  9. ^ 同上,第 37 頁。有關美國部分碾米廠的列表,請參閱http://web.archive.org/web/20060312140454/http://www.ricecafe.com:80/newlinks2.htm(已刪除網站;2010 年11 月)或ftp://www.usarice.com/publish/member1.htm(需會員資格;2010 年 11 月)
  10. ^ Velupillai (1996),第 45 頁
  11. ^ Velupillai (1996),第 16 頁
  12. ^ “稻殼的導熱係數約為 0.0359 W/(m.°C);該值與優良絕緣材料的導熱係數相當(休斯頓,1972 年)。” 朱利亞諾(1985),第 696 頁。據報道,稻殼灰的導熱係數為0.062 Wm-1.K-1。參見工發組織,第 21 頁。田納西州庫克維爾的研發部門最近進行的一項測試表明,每英吋 R 為 3.024。
  13. ^ 儘管燒焦的稻殼已作為鬆散填充應用中的隔熱材料以“Mehabit”的商標名稱出售,但很難找到證據表明新鮮稻殼已用於此目的。參見 Beagle (1978),第 132 頁
  14. ^ Beagle (1978),第 8 頁。“稻殼中二氧化矽的高含量和獨特的二氧化矽纖維素結構阻礙了稻殼在燃燒過程中的均勻和徹底燃燒。” Velupillai (1996),第 18 頁。“在所有生物質燃燒中,稻殼(和秸稈)的燃燒特別困難,因為灰分含量很高。” 同上,第 23 頁。“Eldon Beagle 點燃一堆 300'x500'x50' 的稻殼,燃燒了六個月。” 同上,第 24 頁。“然而,過量空氣無法輕易或乾淨地燃燒穀殼,而且能量回收率非常低,因為產生的熱量無法以有益的方式利用。” 同上,第 25 頁
  15. ^ 同上,第 24 頁
  16. 摘自與 Riceland Foods, Inc. 的 Carl D. Simpson 的對話
  17. ^ Beagle (1978),第 9 頁,引自 Burrows (109A)
  18. 「商業纖維素絕緣材料中通常添加的化學物質濃度通常為10 至40%(按重量計)。常用的化學物質有硼酸、硼酸鈉、硫酸銨、硫酸鋁、三水合鋁、磷酸一銨或磷酸二銨。” 題為「纖維素材料中的硼酸鹽阻燃劑」的服務公告,第 5 頁,由 US Borax 準備
  19. ^ 朱 利亞諾 (1985),第 695 頁。關於角質[1](無此頁面,2010 年 11 月)
  20. ^ 朱 利亞諾 (1985),第 707 頁
  21. ^ 朱 利亞諾 (1985),第 696 頁
  22. ^ 朱 利亞諾 (1985),第 28 頁
  23. ^ 本段的比較語言大多取自環境建築新聞 – 絕緣材料:環境比較[2]
  24. ^ “聚苯乙烯絕緣材料中使用的苯乙烯被美國環保局認定為可能的致癌物、誘變劑、慢性毒素和環境毒素。此外,它是由苯生產的,而苯是另一種具有環境和健康問題的化學物質。” 同上,第 5 頁
  25. “為了製造異氰酸酯(聚異氰脲酸酯和聚氨酯絕緣材料的前體),使用了兩種氯基化學物質:光氣和丙烯氯醇。” 同上,第 4-5 頁
  26. “在絕緣材料中發現的最重要的污染物是氯基化學物質,它們會破壞地球的臭氧層保護層。” 同上,第 5 頁
  27. “大多數玻璃纖維絕緣材料是使用苯酚甲醛 (PF) 黏合劑將纖維固定在一起生產的。” 同上,第 5 頁
  28. ^ 同上 第 10 頁討論了“對玻璃纖維日益增長的健康擔憂”
  29. ^ 同上,第 10-11 頁
  30. ^ 隱含能源定義為「生產和運輸材料所需的能源」。同上,第 8 頁
  31. ^ Juliano (1985),第 696 頁,Velupillai (1996),第 16 頁,Beagle (1978),第 8 頁
  32. “外殼可以輕鬆壓縮至約 0.4 g/cm 3,並且研磨可使堆積密度增加兩到四倍。” 朱利亞諾 (1985),第 696 頁
  33. ^ 這些數據由流行的稻草捆出版物《最後一根稻草》的編輯凱瑟琳·瓦內克 (Catherine Wanek) 提交
  34. 「測量結果顯示(稻草捆)牆的絕緣等級為 R-27.5 (RSI-4.8)。以厚度計算,這是每英吋 R-1.45 (0.099 W/m°C),大約一半多一點最常報道的值。” [3]第2頁
  35. www.buldinggreen.com p.2(需訂閱,2010 年 11 月)
  36. ^ http://web.archive.org/web/20020316053751/http://www.lib.lsu.edu:80/special/exhibits/sugar/case1.html(連結無效,2010 年 11 月)
  37. 有關稻殼施工技術的更多資訊[4]
  38. 消除甘蔗坯料中的異物[5]
  39. ^ 例如,如果樓下佔總居住空間的 60%,成本為 80 美元/ft 2 ,而如果樓上可以以 10 美元/ft 2的額外成本改造成總居住空間的 40% ,那麼每平方英尺僅 52 美元
  40. 「足夠厚的隔熱層和足夠好的窗戶可以消除對熔爐的需求,這意味著比這些效率措施成本更多的資本投資。更好的設備也有助於消除冷卻系統,節省更多資本成本。唯一效率較高的設備房屋和汽車的建造成本確實更高,但當設計為整體系統時,超高效的房屋和汽車通常比原始的、未經改進的版本成本更低。” Hawkens, P.、Lovins, A. 和 Lovins, H. 1999。《自然資本主義》,第 14 頁。114,波士頓:Little, Brown and Company
  41. ^ http://web.archive.org/web/20050624085458/http://www.cajuntravel.com:80/washington.html
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