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能源智能细节

能源智能屋顶的发展

铝板和水垢条系统创造了一个防辐射屋顶,通风屋顶平台适合所有气候

建筑师彼得·普菲弗追溯到80年代初,当时泡沫喷雾技术的普及,他辐射屏障屋顶设计的起源就已经被人们所追忆。”当我们第一次考虑喷雾泡沫的应用时,将泡沫添加到阁楼是建筑业的一种激进的变革剂。”。

作为一名年轻的建筑师,他觉得让阁楼通风降温没有什么意义,因为主要的热源是太阳辐射,他认为应该从一开始就阻止太阳辐射进入阁楼。他解释说:“从物理学的角度来看,试图通过对流(也就是排气)来对抗辐射是一种较弱的策略。”

糟糕的阁楼细节浪费能源

彼得认为漏气是过度使用能源的头号原因。考虑到大多数空调的设置是为了将空气吸出室内,冷却和除湿,然后通过管道网络将其送回室内。当管道不密封时,它们就会泄漏,并且很大比例的空调空气永远不会进入家中。然后房子就变成了“负压”,意思是它将100%的空气排出去进行调节,但不会全部返回,这就产生了负压。这迫使房子从每一个裂缝中吸收空气。其结果可能是20%或更多的能量损失。这个过程还会把湿热的空气带入室内,而空调需要处理这些问题。

对这种能量损失的了解,促使彼得努力将管道爆破器测试作为规范要求,以确保空调空气不会丢失在外壳外。但是,即使是密封的管道,如果放在没有空调的阁楼上,效果也会更差。彼得设想的不仅是密封的管道,而且还有……

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11日评论

  1. 亚伦·贝克沃斯||#1

    几年前,我在我们的小房子上建了一个门廊,我用的是加尔瓦卢波纹屋顶板,主要是因为它们是从下面暴露出来的,我们要去看一看乡村。我最后用剩下的面板为我们的猎狗盖了一间狗屋。本文和帕特里克最近在FHB播客上与彼得的谈话让我对这座屋顶的固有辐射屏障特性感到疑惑。在狗屋,面板安装在1/2英寸CDX以上,并允许从屋檐到屋脊的连续气流。

    瓦楞屋顶是一个流行的选择在一些老矿业社区在我们这里在新墨西哥西南部。我真的很喜欢它的外观和巨大的滴水边缘,它在屋檐上伸出一英寸左右的面板。也许我应该考虑用铝制波纹板来建造我们希望将来在这里建造的小房子。GBA社区有什么想法吗?

    谢谢,
    亚伦

    1. 专家成员
      马尔科姆·泰勒||#3

      亚伦,

      我用许多瓦楞玻璃面板作为墙面的覆层,作为屋顶在外屋。它的形状允许在支架之间有很长的跨度,正如你所说的那样,它看起来很好。

      在隔热屋顶上使用它的缺点是:
      -它依赖垫片紧固件,这意味着数以百计的孔穿过屋顶和随之而来的泄漏的可能性。
      -这种形状使得面板的末端密封,防止害虫,同时仍然使通风困难。
      -像臀部、山谷、侧壁等闪烁的交叉口比使用诸如扣锁面板之类的东西更困难。

      我自己的房子:

      1. 亚伦·贝克沃斯||# 7

        马尔科姆,

        你家的照片很棒,谢谢分享。至于缺点,我注意到在我们夏季的强烈t型风暴中,走廊屋顶有一些漏水。我把紧固件放在通道的低中心,但后来我一直在想为什么不把它们定位在通道之间的高点上。

        1. 专家成员
          马尔科姆·泰勒||#8

          这工作得很好。一些面板型材不够硬,垫圈变得松散,但瓦楞它似乎保持紧。它还能阻止紧固件像山谷里的那样收集碎片。我正在更换社区会堂屋顶上的所有垫圈螺钉(以及2000个紧固件)。他们大概35岁了,所以我没什么可抱怨的。

  2. 查理•沙利文||#2

    这是一个很好的系统,很高兴在这里看到一些关于炎热气候建筑的文章。

    讽刺的是,系统设计产生于对传热物理的误解,但不知何故一个好的设计最终产生了。

    辐射屏障系统可以很好地降低屋顶因太阳辐射而加热而产生的热增益。但这两个工作良好只是巧合,而不是辐射的结果。如果你有一个志愿者团队在阴天用吹风机在屋顶上加热到130华氏度,屋顶下的辐射屏障就如同阻止热量通过屋顶被太阳加热到130华氏度一样有效。一旦屋顶很热,不管屋顶怎么热,从屋顶底部冒出来的热量都是一样的。

    任何时候你有一个空气间隙,一边是热的材料,另一边是冷的材料,热量会通过这个间隙通过辐射和约定。热量从何而来并不重要。如果热流方向是向上的,对流就会非常强,停止辐射没有多大好处——热量仍然会很容易通过对流穿过间隙。但是如果热流是向下的,对流就不能很好地工作,所以用一个低e的材料在一个表面上抵消辐射,会给你一个很好的热流减少,大约相当于R-6。

    以很少的材料和人工成本得到R-6是一笔好买卖。但是你可以通过把常规的绝缘层加厚一点来达到同样的效果。所以乍一看,一个辐射屏障似乎是一个聪明的做法,但不是一个巨大的胜利。

    但是这个系统有一个巧妙的技巧:它与排气通道结合的方式。通过这个通道的外部空气流把原本会转移到胶合板上的热量排出,而不是通过脊口。一种思考方式的工作原理是,额外的角色得到的辐射屏障部署工作结合通风保持甲板获得远高于周围空气温度,当屋顶比环境空气温度,这比仅仅在整体绝缘材料中加入R-6能产生更大的不同。你可以用R-6在排气通道上方的其他绝缘材料得到类似的效果,但辐射屏障被证明是一种低成本的方法。

  3. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||#4

    正如查理所说:这看起来像一个非常炎热的屋顶。我不确定在寒冷的地区依靠封闭泡沫细胞来保温是否有意义,也不确定在潮湿的气候中屋顶(相对于墙壁)是否能从捆绑中受益。

    1. 查理•沙利文||# 5

      我甚至没有考虑在炎热的气候中使用喷雾泡沫是否有意义。有了上面的排气管,使用纤维素似乎是一个成本更低、对气候影响更小的完美可行选择。

      1. 专家成员
        马尔科姆·泰勒||#6

        查理,

        我现在对炎热潮湿的气候还不够发表有益的评论。在寒冷的气候下,似乎一些减少热桥的连续绝缘是有益的。

  4. 迈克尔·布鲁杰||# 9

    你能用木胶或液体指甲把毛条贴在地板上吗?那么屋顶就不会有任何穿透物。

    但我怀疑这可能不够强大,或者不符合规范。

    我有一个1951年建造的出租屋,瓦楞金属板上钉着钉子,而不是螺丝钉。迄今为止还没有已知的泄漏。

  5. FrontRange||#10

    "试图通过对流来对抗辐射,也就是排气,从物理角度来看是一种很弱的策略"

    嗯,什么?这是一个荒谬的说法。从物理学的角度看,辐射和对流只是传热的机制——要么是强弱的,取决于系统和条件。

    从纯粹的热传导角度来看,更好的解决方案是将隔热层移到阁楼的地板上(现在可以是蓬松的隔热层),并在胶合板的上方和下方增加拱脚和脊孔来通风。基本上是一个标准的通风阁楼,在覆盖物上面增加了铜阀通风装置。现在你从胶合板的底部得到了热量传递自然对流会从隔热层的顶部带走一些热量。

  6. 格伦·英格拉姆||#11

    如果使用这个系统做一个大教堂天花板,那么甲板上方的通风是否符合通风系统的要求?或者你还需要在屋顶板下面通风,还是在屋顶面板上方使用外部隔热层?你能在椽子之间放上被吹成纤维素的,而不需要封闭的泡沫吗?是否可以使用拉链护套,或者需要更具渗透性的东西,以便护套能干燥到外面?

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