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建筑科学

三个简单和基本的高级框架技术

不使用这些技术的木结构房屋错过了一个节省能源和降低建筑成本的简单机会

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标准三柱t型墙框架常用于隔断与外墙相交的地方。这种方法在三个螺柱后面形成一个难以绝缘的空隙。
图片来源:能源先锋
标准三柱t型墙框架常用于隔断与外墙相交的地方。这种方法在三个螺柱后面形成一个难以绝缘的空隙。
图片来源:能源先锋
标准3钉墙角框架
图片来源:能源先锋
先进框架2-螺柱角(图片来源:美国能源部)
图片来源:美国能源部

北美的大多数新房子都是用棍子建造的。早期的房屋建造者使用更大的木材——木材——当我们今天大量使用的小尺寸木材上市时,他们嘲笑这些新奇的小木质东西,称它们为木棍。现在我们的房屋建筑行业到处都是用木头建造的房子,你住的房子很可能就是用木头建造的。可悲的是,建造这些房屋的许多技术都是在我们开始隔热之前使用的。

在隔热材料普及之前,如果你在墙上多放些木头也没关系。事实上,许多建筑商仍然认为木材越多越好。但当隔热材料进入框架构件之间的空洞时,每多一块木头就意味着隔热材料减少。这意味着冬天会有更多的热量损失,夏天会有更多的热量增加,因为木材的r值不到大多数绝缘材料的三分之一。(把所有的绝缘材料都放在外面会更好但这样做成本更高,而且不太可能在住宅市场大规模出现。)

好消息是,有一些简单的方法可以改善框架,在不影响房屋结构稳定性的情况下获得更多的隔热效果。这里有三个我认为应该用在每一个木棍建造的房子。

梯T-walls

这是显而易见的。当内墙与外墙相交时,标准的做法是使用三个螺栓来完成t型墙。上面的照片展示了它的样子。

[图片来源:美国能源部]
定向刨花板你在上面照片中看到的(OSB)护套将被绝缘覆盖。然而,在外墙的这两个螺柱之间的空间,不会有任何绝缘。没有办法把它弄到那里。(嗯,你可以钻几个洞,试着在里面喷泡沫,但在一个封闭的洞里喷泡沫有可能会把墙炸飞或留下空隙。此外,很少有建筑商会花时间这么做。)

一个简单的解决方案是梯型墙。右边的图表显示了它的样子。

而不是垂直的钉钉,你拿一些废木材,水平地运行它。你把宽的一侧靠在t型墙螺柱上,这样你就有空间在后面隔离腔。它是美丽的!你既节省了木材,又能得到一个隔热性能更好的房子。

上面的照片来自于人类家园在乔治亚州中北部的分支机构。我们和他们一起工作,总是对他们实现这样的东西的能力印象深刻。

这是它在现实生活中的样子(右)。

它的干墙用的是1格的枯木基本上是通过洞来防火的。

当然,在t型墙上也有不同的高级框架。这是我们的一个客户几年前用过的。

加州角和双螺柱角

这与t型墙问题类似。标准的做法是在角落上用三个螺栓和积木,这样你就不能隔离它了。这是它的样子(右)。

先进的框架替代方案是使用三个螺柱,但留下一个开口,以使绝缘回到角落,就像这样(右)。

在东南部这里通常被称为加州角。我不知道在加州叫什么。也许只是一个角落?

我上面提到的DOE事实表还展示了如何做一个双螺柱角。这是图表(右边)。

它使用更少的木材,为你提供更多的隔热空间。看看情况说明书了解更多细节。

绝缘头

在用木头建造的房屋中,有很多头部。当你不能按规定的间距安装螺柱时,它们就会承担负载,就像你有门窗的情况一样。它们通常是用两块更大的木头做成的,比如2x10英寸的,但它们有一个缺口。在2×4墙上,两个2x10的边沿是3个″厚。墙有3.5″厚。在一个典型的家庭中,额外的半英寸被浪费了。在2×6墙中,你浪费了2.5英寸。

这里的自然解决方案是在缝隙中放入一些绝缘材料。你可以用硬质泡沫板轻松做到。如果你不喜欢泡沫,你可以用矿物棉或其他东西。在里面放些绝缘材料。否则,你就有了一个热桥,浪费了你的加热和冷却资金,可能会产生其他问题,比如让你的平均辐射温度冬天冷得不舒服,夏天热得不舒服。

右边的图片(来自同一美国能源部关于高级框架的文件如梯形t墙图像)说明了它是如何工作的。

更进一步,您可以通过适当地调整它们的大小或根本不使用它们来进一步减少头部的热桥接。许多制版师会在房子的每个开口使用相同大小的头。但不同的开口有不同的负荷传输。有些没有负荷。在这种情况下,你可以把头部变小或去掉,为更多的绝缘留出空间。

太容易不用了

在木结构房屋中,这三种先进的框架技术很容易不使用。事实上,有些人会看到这些,并质疑它们是否被称为“高级框架”。但在美国东南部和其他一些地区,许多建筑商仍然没有采用这三种技术。

它们还没有被用在所有木棒建造的房子上的唯一原因是惯性。“我们已经这样做了30年,从来没有出现过问题。”如果你是一名建设者,并且担心尝试新事物,那就去看看吧Matt Risinger关于标准取景和高级取景的视频

一个典型的房子的外墙有25%是框架。木材的r值约为每英寸1。大多数绝缘材料接近每英寸4。使用这些先进的框架技术将减少这些墙壁中的木材数量,并增加隔热性能。

是时候克服惯性了。这些事情很容易,很容易,很容易。你的房子不会倒。相反,你的房子会更好。

Allison贝尔斯是乔治亚州迪凯特的一名演讲者、作家、建筑科学顾问,也是《能源先锋博客.你可以在推特上关注他@EnergyVanguard

7评论

  1. 罗伯特Opaluch||# 1

    详情请
    你能提供更多的细节,或者一个图表,来说明照片描述的内容吗
    "干墙用枯木做的" "什么东西能通过空腔防火"
    谢谢。

  2. GBA编辑器
    马丁Holladay||#2

    对Robert Opaluch的回应
    罗伯特,
    和你一样,我也不熟悉艾莉森的术语。一定是格鲁吉亚的行话。

    “本质上是防火”的2x4是水平的2x4钉子,安装在螺柱上。

    Allison所说的“1-by deadwood”就是我所说的垂直钉钉器,用来固定墙角的石膏板。

  3. GBA编辑器
    Allison A. Bailes III,博士||# 3

    对Robert Opaluch的回应
    罗伯特,抱歉让你误会了。马丁的答案是正确的。文章中的第四张照片展示了我试图描述的一个例子。枯木是,我相信,1x4,钉在内墙的T和干墙钉在上面。

    防火屏障就像我在梯子t墙中描述的梯子部分,除了2x4是钉在水平而不是垂直的长维度上。这可以防止梯子“台阶”后面的玻璃纤维受到压缩,但增加了热桥。

    这样说得通吗?

  4. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 4

    划分交叉帧
    由于其他原因,三个螺柱的交集是一个糟糕的细节。因为钉子不能钉在一起,所以很难保持角的直线。

    我们使用下面所示的变体,而不是梯子。其中一个主要的好处是,两个2'x6 ' '的交叉口作为一个指导的位置,隔断,所以一旦外墙站立,你不需要测量或铅垂线隔断墙。它还提供了连续的后援在角落。如果你在添加室内装饰或内置装饰,这通常是有用的。

  5. 凯文ZORSKI||# 5

    分区结构
    @ Malcolm -我喜欢你的解决方案,如果隔板碰巧掉在一个外部螺栓上。但当它没有,它至少是一个额外的螺栓,梯子工作得更好(更少的木材)。

  6. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 6

    凯文
    它确实加快了取景过程。当你切割你的墙壁时,你要做的第一件事是计算角落和分区的数量,然后组成l。就像我说的,一旦墙竖起来你就有了一个定位所有分区的精确路线图。

    如果你正在安装一个内部膜或(上帝禁止)poly,在角落的连续背衬也很有用。我们的代码要求所有的关节都是坚实的阻塞,而不仅仅是胶带。

    我并不像一些建筑商那样热衷于减少框架作为一种隔热策略。我宁愿保持一个坚固的结构框架,并以其他方式处理热桥。对我来说,高级框架建筑相当于一辆高端赛车。在室内赛车场很好,在街上就不太好了。

  7. NowICDesigns||# 7

    我可以让泡沫隔热安装人员用Great Stuff Window和Door泡沫填充堵塞之间的角落空洞,但业主必须钻1进去。每孔2英尺。我想做一个更容易接近的空间的角落,但佛罗里达州建筑法规要求2个全高的角钉与间歇性阻塞。这有点棘手,因为我是乔治亚州的设计师,而我的女婿在佛罗里达做建筑。他每天都给我发照片,我评论建筑。保温工也做得很好,继续从墙到屋顶保温,以保持空气屏障。还没拿到鼓风机门的测试结果。

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