在过去的20年里，建筑业经历了对降低建筑物能源需求的重新感兴趣。在建筑码级，美国加热，制冷和空调工程师（ASHRAE）等团体一直稳定地提高了建筑信封和系统的绩效标准。设计师已经受到挑战，找到和实施能够实际上和经济地影响我们建筑物的能源需求的技术和解决方案。

然而，在通过改善建筑绝缘性能来管理导电损耗方面进展较少。如果不考虑热桥，增加绝缘材料的厚度会带来收益递减，如本文顶部的插图所示。

这项研究的目的是量化和理解如何建造的Façades执行，以及调查普通问题细节的建议改进。结果表明，通过采用仔细的细节和易于使用的产品，可以减少50％或更高的热桥接。

一个研究项目着眼于热桥的影响

研究项目由多步骤方法组成，从现有组件的现场观察开始，然后是现有细节的计算机模拟和提出的热改进。基于每层信封的电阻的r值的手计算源于适当的商店图纸，施工文件和/或规格信息。由于这些简化的单尺寸计算不考虑任何热桥接，因此它们被用作“基线R值”作为最佳情况。

热成像相机用于确定现有Façades的实际R值。团队部署到15个建筑物，以评估一般信封的热性能和扫描似乎不同的区域。使用Madding（2008）发布的方法，使用红外成像和温度数据记录器收集外部空气温度，内部空气温度和辐射温度，以便计算组装的竣工R值。

因为物理上改变建造条件是不可能的，计算机模拟被用来测试各种建筑细节可能的改进。劳伦斯伯克利国家实验室的THERM 7.3程序被用于确定完整组件的r值，包括热桥，基于其易用性和集成到设计过程的能力。

对于每个细节，模型是由构造的设计制备的，然后通过将它们与具有热成像相机在现场中测量的实际性能进行校准来校准。对于诸如螺栓或夹子的不连续的热桥，使用两种方法来解释它们的三维冲击：平行路径方法和等温平面方法。并行路径方法采用两种模拟的加权平均值，一个具有不连续的桥接元件和一个没有它。等温平面方法使用桥接材料的加权电导率和不连续热元件的绝缘来运行一个模拟。因为平行路径倾向于高估热桥接的冲击，所以等温平面倾向于低估了冲击，所以两种方法都用于了解热桥可能具有的冲击范围。

从Therm的图形和定量输出工作，模型策略探测到识别给定细节内的显着传热元件，并最终预测可能由细节变化导致的性能改进。

关于雨幕的案例研究

调查分为两类：Façade系统和装配转换。在窗口安装，基础 - 墙壁过渡，墙体系统，拱门，屋顶到墙体过渡，栏杆，屋顶穿透，百叶窗开口，现有建筑物，带嵌入式梁的现有建筑物以及板坯和板坯的变化地震和运动接头。

确定了五种基本的Faveçade系统，这通常适用于现代商业和制度工作，似乎反映了不同的挑战。这些是：Rainscreens，砌体贴面墙，绝缘金属面板，幕墙和现有砌体的翻新。下面进一步详细讨论Rainscreens。

Rainscreen夹和轨道是导热的

Rainscreens由于他们控制空气和湿度运动的能力而受到商业Façades的欢迎。由于包层被保持在墙壁上，因此这些系统需要轨道，Z-GIRTS和/或夹子的二级结构系统，以支撑包层。通常由高导电金属制成，这些构件穿透绝缘，导致显着的热桥。虽然钢螺栓之间的绝缘长期以来一直被承认导致热桥接，但是这些Rainscreen支撑件在最近忽略了类似的冲击。

在RainscreenFaçades的热图像中，观察到比设计预期性能的20％至60％的热性能降低，大多数约为45％至55％降低。选择用于研究的系统都有2英寸和3英寸。与各种支撑系统的绝缘，如垂直和水平Z-GIRTS，以及不同的夹子系统。

在垂直和水平方向上，Z-girts的性能大约下降了45%至55%，这取决于绝缘厚度。由于雨幕片段的间断性，它们在热图像和计算机建模方面的表现都优于连续的Z-girts。夹式支撑系统的热流只有Z-girts的一半，或设计意图的25%。虽然间歇性的支撑系统确实改善了性能，但该团队研究了进一步改善雨幕支撑系统性能的方法。

目前市场上有许多热破碎Z-girt和雨幕支撑系统。作为研究项目的一部分，研究小组探索了四种热破坏方案。所有四个测试系统都表现良好。通常情况下，由于支撑系统的热桥接，组件的r值仅降低了10%至15%。

尽量消除穿透绝缘的连续导电元件

整个建筑包络隔热屏障的连续性是良好的热性能的基础。它降低了能量消耗，增加了热舒适度，并有助于防止冷凝。虽然可能被消除一些热桥，但研究的实际目标表明，可以有效地管理热桥，并且这样做将对建筑物的性能产生有意义的影响。

第一优先事项应该是消除连续导电元件，例如完全穿透绝缘层的Z-Girts或砌体搁架角度。通过将其拉动热屏障并使用不连续支撑件来容易地中断这些系统，以使所需的连接回到结构。

第二，尝试利用可用的热破碎产品或策略来断开热流通过热障。热破碎的雨幕支撑系统、砖箍和混凝土板连接在市场上是现成的。然而，在这些产品的应用中，必须确保在隔热边界内发生热击穿。研究发现，一些产品很容易被破坏，在不合适的位置相对于自然的绝缘位置。

最后，当热桥是必要的时候，例如当结构必须通过绝缘体不间断地穿透时，寻找具有尽可能低的导热率的材料。例如，不锈钢具有碳钢的电导率，玻璃纤维的电导率明显低于不锈钢的电导率。

虽然这项研究并不打算对所有的热桥进行详尽的分析，但它确实确定了通常发生的条件类型，并有助于量化其局部影响。最重要的是，预计这项研究将有助于建立对导致热桥的情况的直观理解，而不考虑具体的项目条件，并提供易于解决这些问题的工具。

安德里亚·洛夫(Andrea Love)是波士顿建筑公司Payette的建筑科学主管，负责公司的可持续发展和研究工作。这篇文章，最初发表在建筑物由汉娜·德施拉格(Hannah Durschlag)同行评审。