关于外壳和结构

建筑围护结构或外壳是房屋的一部分，你可以在它周围画一条线:屋顶、墙壁和地板。围墙从地基和地板开始。它延伸出地面，作为地面上的墙，它有一个屋顶。外壳的每个部分都面临着不同的挑战，但它们必须一起实现相同的目标，即停止或减缓空气、水和热量的流动，同时仍允许不可避免的水的入侵方式干燥。房屋中这种平衡最棘手的部分是屋顶与墙壁和地板与地基的交界处。更复杂的是，这些组件并不总是对齐——无论是字面上还是比喻上。

绿色家园很简单

在传统的蓝图上，在房子的排水部分周围画一条线应该很容易，但在空气屏障或热障上就不那么容易了(简单形状的房子使这更容易)。当这些线条不清晰时，设计中就存在潜在的弱点。当线不确定的时候，就有一个弱点。

绿色设计寻找结合空气屏障和保温层的方法。可以实现外壳的几个目标的材料简化了整体设计。

屋顶被热，雨和冰雹轰炸。管道和通风设备的烟囱，天窗和渗透器是泄漏的麻烦斑点，因此有权获得闪烁和宽恕细节很重要。

墙风雨兼程。大多数墙每天接收到的阳光很少:南墙得到的阳光最多;北墙是最少的。因为它们是垂直的，所以水流得很快。对墙壁来说，风吹雨不仅仅是雨水的问题。薄弱环节是洞:门;窗户;和甲板。在暴雨期间，内外之间的压力差实际上可以把水吸进门窗周围的小漏洞，从而形成稳定的水流。

基础它们的温度波动很小，因为它们被埋在地下，那里的温度从来不会高于70华氏度，也很少低于32华氏度。但除非你生活在沙漠里，否则地面总是湿的，而水总是会涌进来。如果你允许，土壤里的水会一直吸到屋顶框架。毛细断裂，如刷上防潮，槛封，和刚性绝缘阻碍这一过程。

更多关于外壳和结构

对空气的障碍

精心设计的空中障碍需要与工作站上的每个人都合作。通常，培训商人的任务落在建造者的肩膀上，谁必须确保建筑物上的每个人都了解空中障碍是什么。

一些产品，例如干墙、塑料或家用保鲜膜，被认为是空气屏障。但是当建筑科学家谈论家庭的空气屏障时，他们并不是在谈论一种单一的材料;他们说的是一系列材料，这些材料从地下室的板子延伸到整个建筑外墙的隔热层，并穿过成品天花板。

如果设计师不知道它在哪里，也不知道如何建造，建筑师很难建造一个有效的空气屏障。对于一些专业人士来说，对空气屏障的理解不足是很常见的。在需要的情况下，建筑商可能需要教育设计师有关空气屏障的问题，反之亦然。

一个空气屏障是许多部分的总和

空气屏障由组装和连接在一起的材料组成，以防止空气泄漏之间的空调空间和非空调空间-或内外。

典型的空气屏障包括十几种材料，包括以下部分或全部:浇注混凝土;窗台上密封;壁板;housewrap;承包商的磁带;捻缝;喷雾泡沫;垫圈;车窗玻璃;干墙; polyethylene; and weatherstripping. If any of these materials are leaky, the home’s air barrier may be compromised.

有关空气屏障的更多信息，请参见GBA百科全书中关于该主题的文章：空气屏障。

测量房子的紧张程度

高质量的空气屏障是节能住宅的重要组成部分。在一个新家被占用之前，屏障的密封性应该总是通过吹风机门测试来验证。

吹风机门的测试通常安排在管道和电气粗装工作完成后，但在石膏板挂起之前。测试是在绝缘之前还是之后进行，取决于建造者的偏好和所安装的绝缘类型。

在风机门承包商到达之前，一个负责的工人应该检查整个房子的空气屏障问题，特别注意泥槛、边缘托梁、粗糙的开口、电线和管道渗透、拱腹、壁炉和通道舱口。检查将涉及每一层，从地下室到阁楼。准备好几管填塞材料和几罐泡沫喷雾来修复任何发现的缺陷。

有关吹风机门测试的更多信息，请参见“鼓风机门基础。”

方便的产品可以帮助气密性

到目前为止，大多数建筑商都熟悉使用喷雾泡沫来密封住宅空气屏障的渗透部分。但还有其他不太为人熟知的产品，也可以提高家庭的气密性。

密封电气箱。每个制造商都有自己的方法来改善电气箱的气密性，但大多数类型包括密封干式墙的法兰，以及用于密封箱后部电线进入处的孔的系统。

橡胶垫圈。尽管喷雾泡沫通常用于防止空气通过太宽的缝隙泄漏，但一些建筑商对这一技术的结果感到失望。新罕布什尔州沃波尔(Walpole) Bensonwood Homes的建筑系统助理汉斯·波尔希茨(Hans Porschitz)就是这样一位施工人员。据波尔希茨说，他的工作人员在使用喷雾泡沫密封SIP接缝时，结果不一致，尤其是在寒冷天气安装泡沫时。

Porschitz发现EPDM（合成橡胶）垫圈比喷雾泡沫更好。“EPDM垫圈的灵活性远远优于一个组件或双组分泡沫，”Porschitz说。

关于绝缘

规则一:你无法阻止热量，但你可以让它慢下来。

热量总是从热带到寒冷地区移动。在夏季，外部热量将朝向房屋的冷却器内部流动。在冬季，内部热量将朝向外部流动。绝缘的作用是减缓这种热流。通常，绝缘体更厚的绝缘比较薄的绝缘更有效。

许多能源顾问提出了以下经验法则:安装在绿色建筑中的绝缘材料的r值应该是规范最低值的两倍左右。当然，这是一个规划指南，而不是硬性规则。

一定程度上，绝缘越强越好

一层隔热层的厚度增加一倍，隔热层的r值就会增加一倍，热量损失减半。每当保温层厚度增加一倍时，就适用这条规则。但是，由于收益递减规律，将绝缘材料从R-10增加一倍至R-20所节省的能源，将远远超过将绝缘材料从R-20增加一倍至R-40所节省的能源。

最好在盒子外绝缘

住宅建筑中最常用的绝缘材料有玻璃纤维、纤维素、喷涂聚氨酯泡沫和硬质绝缘材料。绝缘材料在销售时通常都有一个标明r值的标签。r值越高，绝缘效果越好。然而，为了达到标签上的r值，绝缘安装时必须无压缩或空隙。

虽然住宅墙体保温传统上安装在螺柱腔内，最好的位置安装墙体保温是在框架外。这减少了热桥效应的螺柱在墙壁-每一块框架是一个热桥通过绝缘。这些热桥严重降低了墙体的性能。

热桥效应可以通过使用硬质泡沫包层来部分解决——通常是1或2英寸的XPS或聚异氰脲酸酯。更好的是墙壁设计，把所有的绝缘材料——6到10英寸的硬质泡沫——放在框架外面。

当隔热层在框架外时，框架材料保持温暖和干燥。当螺柱槽没有填充绝缘材料时，电工和水管工的工作就大大简化了。

具有泡沫外壳的房屋不应包括内部聚乙烯蒸汽缓凝剂。

有关绝缘的更多信息，请参阅“绝缘概述”章节的GBA百科全书，或概述在我们产品指南。

关于水管理

潮湿的房子会招来虫子、霉菌和腐烂

水分来自天空，空气和地面。当房屋太潮湿时，他们吸引了木匠蚂蚁，白蚁，模具和腐烂的真菌，这可以摧毁房子，让人生病，或两者都是。在建造绿色房屋的材料和技术必须保持水进入，促进湿润的表面干燥。这从屋顶开始，包括外壳的所有部件。

陡峭的屋顶和深邃的悬挑将水冲走。一个陡峭的屋顶比一个浅的更快地移动水，和更深的悬挑带水离开基础，同时遮蔽窗户和墙壁。排水沟可以收集屋顶的所有水，并将其从地基转移到枯井、雨水花园或其他景观区域，在那里雨水可以被吸收。

风力驱动的水可以进入侧线后面或窗口，所以包括几个备份策略是一个好主意。

• 在壁板后面提供一个空气空间，这样水可以排出，壁板可以干燥。
• 在窗户和门上闪烁的平底锅抓住了由风引起的漏水，并将水导向壁板后面的排水平面。

土壤分布水分。雨水通过倾斜的坡度从地基中流出，通过基脚排水沟带走，但大量水分被保留在土壤中并分布在整个土壤中。这种土壤水分可以通过毛细作用渗入地基。

毛细作用可以将水输送到树顶，所以它可以将水从房屋的基脚输送到屋顶也就不足为奇了。如果没有毛细管断裂，水就会通过基脚或墙壁进入地基，并继续流向干燥的混凝土，从而进入框架。

当水分移动到地面上的框架，它可能遇到较冷的表面，并凝结成液体。如果壁不能变干，液体就会堆积并支撑霉菌和腐烂。

绝缘基础外部可以阻挡水分并保持混凝土温暖。一个温暖的内表面意味着湿度不会凝结成液体，并会导致霉菌生长。硬质泡沫是板下的一个好选择。安装在基础墙内的刚性或喷雾泡沫停止毛细作用和凝结，因为它阻止温暖的空气到达冷的混凝土。

关于干燥

新材料使干燥方向复杂化

当你设计或建造屋顶或墙壁组件时，考虑组件如何干燥是很重要的，但新材料使这很难评估。

考虑到墙体的覆盖:在过去的50年里，我们已经从使用固体木材到胶合板再到OSB。这三种产品单独具有不同的吸湿公差和干燥潜力。它们对霉菌和真菌的抵抗力也不同。

更复杂的是，现在有硬质泡沫护套、蜡浸渍OSB护套、涂膜OSB护套和泡沫背衬水泥板护套。

基础墙不能晾干到外面

因为地基埋在地下，所以它们总是潮湿的，所以防止它们吸收水分是很重要的。刷上防潮层——或者更好的是，用酒窝垫——有助于保持地下室墙壁干燥。地下室墙壁应该用粗颗粒材料回填，以中断毛细作用，帮助地面和雨水流动w朝向基脚排水沟。

有两种方法来防止基础墙内部作为一个冷凝表面的温暖，内部的水分。第一种方法是安装外墙保温材料，使混凝土保持温暖。第二种方法是在基础墙内侧安装一层接缝密封的硬泡沫，防止内部空气或水蒸气接触到混凝土。

让壁板晾干

大部分的渗漏发生在墙板上的洞和不好的闪光细节。水一旦进入，排出就非常关键。在墙外，反向通风的壁板允许水排走后，它得到壁板。室内包装可以让湿气从内部通过，同时阻止外部液体。

塑料防潮层可以保持墙壁湿润

塑料蒸汽屏障通常被用于墙壁内部，以保持墙壁干燥，但事实上，它们能留住更多的水分，而不是阻隔。大多数建筑科学家都认为，塑料蒸汽屏障是不必要的，而且除了在最寒冷的气候地区(比如非常寒冷的北部州和加拿大大部分地区)，效果会适得其反。所谓的智能缓蒸汽剂(如牛皮纸、MemBrain，甚至沥青毡纸)的渗透性会随着周围环境的湿度而变化。它们在干燥的环境下是不透水的，但在潮湿的环境下却是可渗透的。这样可以让湿墙变干。另一种选择是使用一种能吸收和释放少量水分的阻气涂料和绝缘材料(如纤维素)。

有关蒸汽屏障的更多信息，请参阅：

• 阻汽剂和阻汽剂
• 忘记蒸气扩散 - 停止空气泄漏！
• 我需要蒸汽缓速器吗?

屋顶比较复杂，因为它们是倾斜的所以，有时候，内部的泄漏并不是来自外部的泄漏。在一个有通风的、没有空调的阁楼的房子里，比在一个有空调的阁楼或有隔热的教堂天花板的房子里更容易找到屋顶漏雨的地方。越早发现屋顶漏水，屋顶覆盖层大面积腐烂的可能性就越小。

进一步的资源

buildingscience.com：

理解空气屏障

住宅建筑的水管理细节

水蒸气透过图表

建筑物的热控制

气密电箱的来源:

联合模制产品

美国啤酒

能源联合会

能量块

住房供应

三个部分在保持室外和室内舒适方面是统一的

屋顶、墙壁和地基包围着房子，我们在这三个部分上做出的选择可能是我们做出的最重要的决定。所有人都必须完成同样的事情：停止空气，放慢热量的移动，放水，干燥，这样建筑物就不会支撑霉菌生长和腐烂。屋顶、墙壁的优先顺序，然而，基金会却大不相同。

它们看到的都是同样的元素——风、水、太阳、冰雹——但比例不同。

见下文：

对空气的障碍

关于绝缘

关于水管理

关于干燥

##水是每个家庭最大的敌人

屋顶和墙壁通常具有冗余的防水障碍。例如，混凝土瓦片屋顶有一层＃30沥青毛毡，以阻止通过瓷砖的任何水，就像砖饰面墙有防水障碍物，以阻止任何覆盖砖块的水。基底壁在外部涂有沥青才能击退水，但系统取决于良好的脚踏排水管，如果水台升起，则保持地下室干燥。

关于水管理

在冬天，热是好的;在夏天，天气很糟糕

当你要加热房屋时，要保持这种热量是重要的;当你支付酷房屋时，保持散热很重要。

屋顶和墙壁的隔热层可以阻止辐射热，减少传导热的传递。窗户在热量管理方面也发挥着巨大的作用，它们使用各种技术在冬季保持热量在室内，在夏季保持热量在室外。

关于绝缘

空气屏障至关重要:泄漏发生在角落、路口和孔洞

地基与楼板框架的交界处、楼板与墙的交界处、墙与屋顶的交界处都是漏风的隐患点。

其他问题领域包括室内厨房缝隙，管道追逐，悬臂楼层和金属壁炉周围的围栏。

在这些地方用垫圈、密封剂和泡沫喷雾仔细装饰，可以确保连续的空气屏障。

对空气的障碍

设计一间潮湿时可以晾干(或在里面)的房子

房屋内外的湿气都会阻碍你保持房屋干燥的最佳努力。事实上，一点湿气侵入是不可避免的，所以设计一座房屋使其干燥是一个好主意。可以使房屋内外干燥的墙壁是好的，但可以使房屋内外干燥的墙壁甚至是好的干式设计可以通过深思熟虑的材料和设计选择来完成。

关于干燥

相关百科全书文章

空气屏障

绝缘材料概述

其他的考虑

现场排水是基金会运作的一个极其重要的因素。

在挖掘之前,找到太阳的最佳角度免费的热和光。

综合设计这很重要，因为如果在你开始动工前每个人都没有达成一致，你将会浪费大量的时间、金钱和材料在之后才能达成一致。

让地球帮忙加热和冷却。在地下不远的地方，地球的温度全年保持稳定。低档居住空间不像普通住宅那样受温度波动的影响，在冬季和夏季都能保持舒适，能源消耗更少。在炎热、干燥的气候条件下，用泥土遮盖房屋可以完全消除机械空调。

考虑预制建筑组件。订购镶板墙和屋顶部分，或整个模块，意味着施工现场的浪费更少，并且比传统方法更快地建造房屋。

关键概念

耐久的房子善于止水和干燥。节能房屋善于阻止空气和热量流动。绿色房屋都是。

魔鬼在于细节

一个很好的空中障碍需要注意细节

尽管一些施工方法——例如，SIP或ICF施工——经常被吹捧为它们减少空气渗透率的能力，但没有一种魔法子弹可以创建一个完美的空气屏障。无论采取哪一种方法，问题在于细节。

空气密封技巧

*对于硬质泡沫，使用多层交错接缝。

*用纤维素或泡沫喷涂填充墙壁空腔。

*喷涂边缘托辋。

*用罐装泡沫密封天花板上的小孔。

*如果房子的阁楼有管道系统，隔热的是屋顶而不是天花板。

*如果房屋包括家庭装饰布或泡沫护套，则用胶带粘接缝。

绿色经验法则

在任何工作地点:

“如果你钻孔，你就把孔封起来。”几乎每一个行业都有机会在某个时候钻过空气屏障;拉电线、插入管子或安装螺栓。每个工作人员都应该使用合适的密封胶或泡沫喷雾。

橡胶垫圈

混合橡胶三元乙丙橡胶（EPDM）垫片可用于密封各种间隙，包括：

• 在底层和墙壁底板之间；
• 窗的粗大开口和窗框之间;
• 小口之间的接缝。

干墙作为空气屏障

“气密干墙方法”(ADA)是一种通过安装室内空气屏障来密封房屋的方法。

ADA方法需要干墙吊架，在干墙和墙壁的底板和顶板之间安装EPDM垫圈，以及用于门窗的干墙和粗糙开口。该方法还要求在其他地点的空气密封，包括轮辋托梁和阁楼穿透。

为了充分发挥作用，这种方法需要密封的电气箱。

建立科学101.

如何热运动

传导是通过直接接触传递热量。当你把手放在热煎锅上时，你会经历传导。

对流是气体或液体对热的反应。热空气上升，冷空气下沉。如果你把一张纸巾放在热煎锅上，它会随着热空气流漂浮起来。

辐射是通过空间将热量从一个物体传递到另一个物体。如果你把手放在煎锅上方，你会感觉到辐射产生的热量。

事实是，这三种机制以不同的比例一直在一起工作。例如，考虑一个典型的通风阁楼，阁楼地板上有纤维绝缘材料:

• 太阳加热屋顶瓦(辐射);
• 瓦片加热毛毡纸、胶合板和椽(传导);
• 热屋顶组件加热阁楼中的空气，空气从屋脊通风口上升，通过拱腹通风口和天花板中的泄漏吸入空气（对流）。

阁楼楼层绝缘不会阻止对流电流 - 空气通过它进入;但它确实削减了辐射热量。如果绝缘可以保持在海湾的辐射，则天花板框架和干墙会以较慢的速率将热量进入起居空间。

图库施工图

屋顶，墙壁和基础细节

绿点

LEED的房屋除强制性措施外，耐久性管理、ID2(创新和设计流程)可获得3分。

NGBS根据第9章-室内环境质量:湿度管理最多10分(903.4)。