美国大部分地区的标准住宅建筑都采用2×4框架结构,采用玻璃纤维绝缘材料,在墙壁上达到了微不足道的R-10标准。即使在基础墙上安装了隔热层,也很少超过一英寸厚,而且隔热层几乎从不放在楼板下面。在佛蒙特州,我们通常做得更好。近40年前颁布的第250号法案要求开发商改善能源性能,这导致住宅建筑广泛转向2×6框架。
但在我看来,2×6的墙建设仍然严重不足。一个建造良好的2×6框架墙,用高密度填充的纤维素或玻璃纤维隔热,只能达到R-17或R-18(包括通过更导电的木钉的“热桥”)。如果我们想有机会实现气候科学家告诉我们的需要达到的碳排放减少目标——到2050年或更早减少80%——我们就必须开始更好地为房屋保温。
那么合理的目标是什么?
建立科学专家Joe Lstiburek,Ph.D.,P.Eng。,的建设科学公司在马萨诸塞州韦斯特福德,认为,对于北部的任何房子,我们应该遵循R值的“10-20-40-60规则”:R-10在基层板块下;R-20基层墙;R-40房屋墙壁和R-60天花板或屋顶。
实现这些绝缘层是一个挑战,但它远非不可能。以下是可以实现10-20-40-60个绝缘目标的几种方法:
R-10在混凝土板下。这可以用2英寸的挤出聚苯乙烯或XPS(例如,陶油酯),2-1 / 2“的高密度膨胀聚苯乙烯(EPS),或2英尺”的喷雾聚氨酯泡沫,由熟练的绝缘承包商投入。在像佛蒙特州这样的寒冷气候中,我认为亚板子绝缘水平应甚至将进一步提升至约R-20,其中4英寸的刚性泡沫。
R-20基础墙壁。这可以通过内部或外部基础绝缘或绝缘混凝土形式(ICFs)来实现。用外保温,最常见的是XPS,但我非常喜欢硬质矿棉等Roxul滴水板,每英寸提供R-4.2,厚度可达2-3/8″(所以两层最厚的产品就能达到R-20的目标)。如果在室内保温,合理的方法是在基础墙上加1″或2″层刚性保温,然后加一个2×4或2×6框架墙,填充中空纤维或玻璃纤维保温。有了icf,许多产品的内表面和外表面都至少有2″高密度EPS,因此R-20的目标可以相当容易地实现。
R-40高于等级的房屋墙壁。在墙壁上实现R-40是一个挑战。这里有几个选择,让你非常接近:2×6框架墙,高密度填充纤维素,外加三英寸铝箔表面聚异氰脲酸酯泡沫;双层2×4壁,由至少3″隔开,所述所述腔内填充高密度填充纤维素或高密度玻璃纤维棉絮(总体厚度至少10″);以及带有9个″或10个″面板的结构绝缘面板(SIP)系统。
R-60天花板或屋顶。在天花板(未加热的阁楼)中的这种高绝缘水平可以通过16“至18英寸”的纤维素绝缘或高密度玻璃纤维击剑来实现 - 您可能需要在沉降后达到推荐的R值。如果屋顶被绝缘(在大教堂上方)上,则进入R-60通常需要腔室填充绝缘的组合在椽子或桁架上并在屋顶护套顶部上的刚性绝缘。
将这些绝缘水平与紧凑的设计,适度的被动太阳能特征,三层玻璃的低级窗户和高效照明和设备相结合,应将新房的能量消耗降至不到四分之一的标准新房。然后,这种房屋的能量要求应该足够低,大多数情况下,如果不是全部,剩余的能量需求可以满足(现在或在未来),光伏(太阳能电气)面板实现净零能量或碳- 对绩效。
在接下来的几周里,我将研究与绝缘性能极高的房屋相关的各种问题,以及如何处理现有房屋——“深度能源改造”的概念。
12评论
南方怎么样?
我很欣赏这篇文章谈到了北德克松线的北方,但对其他气候的一些建议怎么样?R40墙壁是一种浪费,其中Delta T很少超过20度。首先有更好的地方花钱。
“高r”组件
卡尔,如果你的目标是建造良好的节能家园,你不是太关心的安慰......然后我同意
如果您已经建立了高性能的家园,您已经花了您的钱在那些“更好的地方”......
如果你已经准备好迎接2030年挑战的下一步……
然后是时候开始看较弱的链接了。
右侧2楼的2个房屋的外墙表面比屋顶区域更多。
增加壁r值超过R-20或R-22继续减少传导热…不管你的气候如何。
墙不是唯一的弱点。但是通常被忽略,因为我们得到了“回报”陷入困境,而不是查看BTU的去哪里。
面对基础和平板边缘弱点
除了墙壁之外,我认为我们(混合和热潮湿)
应该寻找更好地使我们基础的周边的方法......是白蚁和抗病的方法。
基础和平板边缘绝缘
对于这些应用,我是刚性矿棉的忠实粉丝。一个好的产品是罗西的流行板。它是高度疏水的所以对于排水,它非常适合排水,它绝缘至每英寸约R-4.4,并且它不受白蚁 - 或者至少比泡沫绝缘更不可渗透。Roxul刚刚开始在美国中分发了一些矿物羊毛蝙蝠产品。我希望它们还会提高高密度排水管的可用性。我还希望这款产品(或另一种刚性矿物羊毛或刚性玻璃纤维)也可以测试和销售在板下。
roxul与砖块
亚历克斯,
在德克萨斯州几乎所有城市和或契约限制授权我们拥有高百分比的砖块或砖石贴层的包层。
如果Roxul对地面接触是安全的......基础的一部分通常是什么“在地面和砖之间显示”的基础部分?
你可以用什么类型的“包层”来覆盖roxul?
我从未见过任何人都在这里隔离一下平板边缘。所以我无法想象如何完成这一点。
你将如何“破坏”砖头在板上的热桥?
外部基础绝缘
约翰,
在东北部,建造者使用各种材料来覆盖上方的外部基础绝缘。他们的耐用性来自短暂的长寿。
1.抹子灰泥。
2.机械紧固金属板条上的灰色灰泥。
3. 4x8薄型水泥壁板。
4.压力处理的胶合板。
5.涂上铝闪光。
6.为此目的销售刚性塑料面板。
据我所知,当砖块绑在板坯上时,没有良好的细节来处理砖块底部的热断裂。我可以想象一个涉及钢角来支撑砖的精心细节,但几个方面仍然很麻烦。
热桥减少......欧洲的例子
谢谢马丁,
我注意到这个passivhaus榜样..并且想知道是否有人尝试过这样的材料
http://www.passivhaustagung.de/passive_house_e/passive_house_avoiding_thermal_brigdes.html.
他们称之为具有低导热率的多孔砖或混凝土块
家庭能源效率 - 基本最低要求
Interst在定义家庭能源效率的基本最低要求。
最大限度地利用自然光的设计和构建
脱胺类型的窗口几何形状,以提高家庭中自然光的质量。
需要多少绝缘?
Harold Orr表示,墙壁r值应该是年度加热度数除以180.我会增加1/2墙壁的墙壁,1/2至2次,作为墙壁的天花板绝缘。这将为任何位置提供相当一致的能源性能。
大拇指
我没有听过这个拇指规则。我喜欢它!
导电VS其他热增益/损耗参数
7月17日,约翰·布鲁克斯写道:“在R-20或R-22之外增加墙的r值将继续减少传导性热传递……”那么对流热和辐射热的获得或损失呢?在美国南部,尤其是西南地区,至少在白天,辐射是要应对的最大问题,其次是传导,然后是对流。我真的不明白为什么玻璃纤维棉条和轧辊如此普遍,特别是在建筑增长最快的南部/西南部?如果我对电加热的想法是正确的,那么辐射防热最好是通过反射绝缘,如铝箔/聚酯薄膜面板vs导电强的材料,如玻璃纤维。我不确定用天然气/石油供暖的家庭,什么是最重要的问题。请告诉我你们的想法
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