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建筑科学

热桥接

为什么绝缘不应该以填充框架腔结束

钢结构的非隔热屋顶的热桥(r值约为0.04 /英寸)意味着椽线处的裸屋顶。
图片信用:丹莫里森

一切都是相对的——尤其是当涉及到热桥接的时候。热桥接发生在组装组件相对于周围材料的低r值从建筑内部跨越到外部的地方。热桥是在木制框架组件中进行的,因为尽管木材是一种非常好的绝缘体,大约每英寸R-1,但它的导热性至少是任何腔体绝缘体的三倍,腔体绝缘体的导热性最低为每英寸R-3.5。

没有隔热的屋顶由木头框架(r值约为1.1每英寸)意味着椽线覆盖雪。

钢框架每英寸约为R.04,这是一个完全不同规模的热桥。钢框架通常减少腔内r值高达50%,而木框架减少腔内r值略低于10%。

将建筑信封与外部刚性绝缘包裹在热桥接中切断。作为外护套的刚性绝缘是木材框架组件的一个很好的主意,必须为.但就像所有的湿热事物一样,当你减少或消除热桥时,你得到了双重好处——你节省了能源,减少了冷凝、发霉和腐烂的可能性。

我们在框架腔体中放置绝缘材料的主要原因是有空间- 这是最简单,最昂贵的东西。但它不是最好的地方,大部分是因为热桥接。在建筑科学公司的Joe Lstiburek呼叫“完美的墙壁“(或屋顶),所有绝缘体在外部。这意味着建筑框架的体验几乎与乘员的条件几乎与占用者,一个真正的食谱,适合快乐,舒适和长期的人和建筑物。

要衡量框架类型、间距和热桥接的能量影响,请尝试ORNL全壁R值计算器

10评论

  1. 凯文·克莱恩||#1

    在维护6-9/16"门框时,防止热桥接
    2009年3月18日,

    “绿色”首先是从节能开始的。没有更好的方法来确保你的建筑围护结构节约能源,然后使用闭孔喷雾泡沫绝缘。闭孔泡沫塑料的最高r值额定为6.8 /英寸,厚度为2″左右,是市场上性能最好的绝缘材料,应该成为墙壁和阁楼设计的组成部分。有一种墙体设计肯定会变得更受欢迎,它使用2×4螺柱,2″泡沫板作为热断裂,7/16 OSB或其他结构板使用3.5″螺钉作为紧固件。然后用2″闭孔泡沫喷入2×4螺柱空腔。总壁厚为6-9/16″,门窗边框标准。这堵安静舒适的能量墙的r值是24!还有许多其他方法可以利用闭孔泡沫塑料作为绝缘材料,既不会超出你的预算,也会为你的家庭生活节省能源。我们将在接下来的日子里讨论更多的问题。
    杂货员
    http://www.thefoamman.net

  2. 吉姆Blodgett||#2

    R-24墙值得注意吗?
    “这堵安静舒适的能量墙的r值是24!”

    我不是建筑科学家,凯文,但如果我们都同意热辐射,我不明白为什么我们赞成R-24墙,而建筑规范(读作“最低可接受标准”)要求R-30和更好的屋顶和地板。

    我们不是应该努力创造一个平衡的信封吗?

  3. 乔·麦克纳利||#3

    热量散发,但大部分是上升的
    "...当建筑规范(阅读“最低可接受标准”)要求R-30,屋顶和地板要求更好。据我所知,没有商业建筑的规定要求墙壁安装R-30,而我在威斯康星州,那里的天气很冷。代码要求我使用Comcheck来满足总体信封目标。

    “我们不应该试图创造一个平衡的信封吗?”你的平衡是什么意思?加热升高,降压最爆炸在屋顶上。,因此屋顶的R值应更高。

    添加更多的R值是不分青红皂白的愚蠢。这是我们绘图板上的项目的真实界限,现在展示了回报率递减的法律。提出了R-32墙壁和R-60。当能源建模完成时,他们发现R-20墙壁和R-30屋顶每年只需1000.00美元。但额外的Insul的成本。到达R-30墙壁和R-60屋顶是40万美元!这是40年的回报,只是没有意义。

  4. 沃尔特Gayeski||#4

    40年回报vs内部收益率
    绝缘增加成本的内部收益率是多少?也就是计算未来10年或15年的增量成本和增量节约。如果内部收益率大于资本成本,就有必要加大隔离力度。你能计算出这些数字吗?

  5. GBA编辑器
    彼得·约斯特||# 5

    热度上升,回报增加
    嘿,伙计们,

    我知道这可能看起来像技术性,但热量不会上升,热空气。我们大多数人在美国上面的更多绝缘层而不是我们,因为它通常比墙壁更便宜。在精心设计和充气的建筑中,空气分层可能会足够轻微,即通过天花板的热量损失与墙壁相同。

    关于回报:我相信你们都读了马丁的博客,了解了他对绝缘回报的看法,但我非常同意马克·罗森鲍姆(Marc Rosenbaum)对回报的评估://m.etiketa4.com/blogs/dept/green-building-blog/blog-review-thriving-low-carbon.我认为,当建筑的寿命应该超过100年时,简单的或甚至是净预设价值的回报计算是不符合任务的。

  6. 斯图尔特·阿克曼||#6

    “包装建筑信封
    “用外部刚性绝缘材料包裹建筑围护结构可以切断热桥。”

    切断热桥接需要什么最小厚度?

  7. GBA编辑器
    彼得·约斯特||# 7

    停止热流
    嘿,斯图尔特-

    你不能阻止热量流动,只能让它慢下来。足够的r值,以显著减少热流是一个功能的温差,装配正在经历(及其持续时间)。当我在建筑科学公司工作的时候,我们使用的经验法则是每1000天加热温度使用1/4英寸的硬质泡沫(假设是R-5 /英寸)。只是一个经验法则,但仍然有用。

    彼得

  8. GBA编辑器
    马丁Holladay||#8

    回应Stewart A.
    斯图尔特,
    除了减少通过框架构件的热流速率,外部泡沫护套还有另一个重要的功能:它保持壁腔足够温暖,以防止冷凝或水分积累。为了达到这个目标,泡沫必须满足特定的最小r值要求。要了解更多关于这些计算的信息,请看刚性泡沫护套最小厚度的计算

  9. 杰拉德Celentano||#9

    森林穿过树林
    这是一个很好的学术讨论,但真正的观点是什么?对我来说,这是房子提供的生活体验。什么是成本(前期和经常性)以及舒适程度是多少?什么是房主,社区和环境的影响?

    计算墙体系统的热阻是相当直接的(高中数学)。许多网站都解决了这个问题,但是串联电阻只是简单地相加,而并联电阻则是通过反比或倒数相加(Rtot= 1/(1/R1 + 1/R2))。

    为了更清楚地说明,我将讨论个别组件的R值和墙体系统(螺柱、玻璃纤维、窗户、插座盒等)的整体有效R值。顺便说一下,我的计算似乎与提供的链接一致,但我们的假设可能不同。

    考虑一个12英尺长(8英尺高)的墙壁,带有2x6木结构,装满玻璃纤维。整体r值为11。这可能听起来很可能,但要把它放在角度,我们的殖民地和维多利亚时代的祖先在他们的房子里处理r 1或更少。第二次世界大战兽医居住在全新的房屋中,r值为3或4?

    首先,让我们假设墙壁非常密封,否则玻璃纤维不会对你有太大的好处。其次,我忽略了石膏板、护套和外部覆层的影响,这对我所有的数字来说都是一个R1左右的数字。墙壁大约有15%的木材用于钉和板,所以你计算热分流(桥接),木材(R5.5)对玻璃纤维(R19),给你和整个墙壁系统的R值为R13.9。木钉的热桥接使填充空间的R值降低了约33%。

    如果在6%的墙面区域添加窗口(R3),则墙系统均落到R11.3

    增加一些电灯开关和出线箱(占墙体面积的1%),并在盒子后面填充绝缘材料(R11?),使墙体系统退化为R11.2。

    如果你选择,而不是削减玻璃纤维完全在盒子里,那么你的墙系统也R11.2(假设和R5.5为死者的空气空间框。)(它实际上降低了计算R值约为0.02,如果你相信这些简单的计算是准确的在真实的应用程序中。)

    假设有5%的墙是皱巴巴的玻璃纤维和有效的R10,那么墙体系统大约是R10.9

    因此,通过计算,您可以表明螺柱的热桥接是整体R值的大幅度,外部泡沫面板的吸引力是明显的。

    计算还表明,草率的玻璃纤维安装会降低你的R值,可能是一个单位的十分之二。当然,增加一个额外的窗户或额外的木材可以有类似的效果,如果玻璃纤维安装真的很差,那么这些数字将会更糟。

    但真正的问题是,这有多重要?在额外的加热/制冷费用和舒适度方面,房主要花多少钱?建设者要花多少钱来缓解这个“问题”?为了增加这个R值,一个建筑需要支付多少钱?如果你处理的是螺柱和玻璃纤维或类似的东西,你会更好地支付保温安装人员更多的钱,以更加挑剔还是简单地购买一个更有效的加热装置?这是热包膜中真正的薄弱环节吗?我没有这些答案,但这些是我们应该寻找的。

    接下来需要这些数字进入整个房屋的模型。然后,这些信息可能会增加加热/冷却成本和舒适度的一些洞察力。可以分配美元值,并且可以开始完成实际成本效益分析。通过整个房子,动态模型比静态更有用。最终您希望将这些理论数字与现实世界的结果进行比较,以进一步优化(或理解模型的局限性。

  10. GBA编辑器
    马丁Holladay||#10

    对杰拉德·塞伦塔诺的回应
    格拉德,
    您远离第一个提出这些问题的人,这一切都是由20世纪80年代初的超级化先驱的解决和回答。

    在寒冷气候地区,以一种解决热桥的方式建造墙体具有良好的经济意义。通常的解决方案是双柱墙或外部硬质泡沫。

    在佛罗里达州和得克萨斯州,解决热桥问题的投资回报没有明尼苏达州和缅因州那么确定。

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