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社区和问答

用于计算冷负荷的隔热屋顶的T值

泰德·卡明斯|发布能源效率和耐久性

当我在路易斯维尔地区(CZ-4, Mixed wet, HDD=4442, CDD=1476)的北部地区,观察到当地承包商将ocSPF应用于屋顶护层的下侧时,我感到很困惑。我们制冷的天数和供暖的天数差不多。
尽管IRC/IECC推荐使用R-49,但当地法规只要求使用R-38,这是大多数(我所观察到的)承包商所做的。如果需要一个没有通风的阁楼,这些承包商申请5.5″屋顶椽子之间,然后就收工了。
以下问题与冷负荷有关:
在我看来,当一个人移动到屋顶线时,这是第一件事,即一个遇到的ΔT,它是在天花板水平的约3倍的δt(以及峰值设计温度的冷却负荷的三倍)。
一个. .通风阁楼:通风良好的阁楼内温度为75℃(100-75=25),其隔热层上表面的天花板delta T = 100℃左右。
B ..尚未辩护的阁楼:屋顶ΔT=约150°的屋顶护套,内置75°℃。(150-75 = 75)。
我是否有合理的假设用于图案的外部温度?
发生的下一件事是,由于沥青,屋顶面积随一些因素而增加,例如,距8:12间距为1.2。
最后,5.5″的ocSPF在屋顶的空腔约为R-20.6,但组件,假设框架系数为0.2的屋顶,将约为R-16.5。
这是一个合理的框架因素假设的屋顶框架?

总共看来,这些承包商正从一个合法的R-38天花板大会(几英寸的SPF + 8 +”的纤维素很少减少由于框架的因素)和使用r - 16.5组装在一个屋顶面积大20%用3倍的δt .这将是大约38/16.5 x 1.2 * 3 = 8.3倍增加在冷却负荷的那一部分。

如果我的假设和推理有错误的话,又是什么呢?
这些承包商使用的理由可能是什么?

即使当地人在从天花板组件移动到屋顶组件的过程中保持相同的r值仍然会有至少3倍的增量T因此,仅由于T的变化,制冷负荷也会增加。我可以看到,在更北部的ccs,取暖隔热水平已经较高,cdd相对较少,这在很大程度上可以忽略。但在中西部和更南部的地方,我认为这是一个更恰当的问题。(我只在这个地区观察了十几家建筑/保温承包商,当然不是所有)。

我希望你能给我一些建议。

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回复

  1. GBA编辑器
    马丁Holladay||#1

    泰德,
    问:“如果有的话,我的假设和推理是什么?”

    答:在解决可能的错误之前,让我们解决混淆。首先,你讨论这种情况:“在通风阁楼上方的天花板上施加绝缘时......但没有人这样做。如果阁楼通风,绝缘层会在阁楼底板上。也许你的意思是写“不经过阁楼”而不是“通风阁楼”?

    这里有一个可能的错误:你写道,“通风的阁楼:在通风良好的阁楼,天花板的隔热层上表面的delta T =大约100度,内部温度为75度(100-75=25)。”我不知道你说的这个方程是什么意思。你认为T是100度还是25度?如果T是100,你假设的顶楼温度是175度,这太高了。如果T是25,你假设的顶楼温度是100度,这太低了。

    当涉及到带有无通风阁楼的房子与带有通风阁楼的房子相比表面积的增加时,你是对的——但能量建模软件(或Manual J软件)会考虑到这一点,如果使用软件的人正确地输入了数据。

  2. GBA编辑器
    马丁Holladay||#2

    泰德,
    底线是,使用Manual J软件(用于计算冷热负荷的软件)的人不必担心您列出的因素,如果(这是一个重要的“如果”)您输入了正确的数据。软件作品。最大的问题是承包商故意添加模糊因素的糟糕数据输入。

    当然,你是正确的,沿着屋顶安装的R-20或R-16绝缘性能明显低于安装在阁楼地板上的R-38。(幸运的是,这是显而易见的,所以不需要执行计算来理解这一事实。)

    热量流经R-19的速度是流经R-38的两倍。如果你把r值翻倍,你就把热流速率减半。

    GBA始终敦促那些想要沿着屋顶线安装绝缘的人,这是重要的不是吝啬R价。有关此问题的更多信息,请参阅Icynene说,节省绝缘材料是可以的

  3. dorsett.||# 3

    在屋顶甲板上的150F是平均白天瓦片温度的总估量,并且如果它具有4:12或更高的音高,即使是黑色EPDM屋顶的峰值温度也要高估。(扁平屋顶可能比峰值温度更热。)

    100华氏度的阁楼温度是一个粗略的估计通风阁楼的最高温度(特别是如果你假设屋顶甲板温度超过140华氏度)。

    屋顶甲板通过外部的辐射和对流冷却,远远超过阁楼屋顶甲板下的对流冷却。阁楼通风对屋顶甲板和阁楼的冷却效果是可测量的,但相当温和,比屋顶颜色或沥青的影响低得多。

    将此作为一个非常好的睡前故事:

    http://www.fsec.ucf.edu/en/publications/pdf/FSEC-CR-1496-05.pdf

  4. 泰德·卡明斯||# 4

    马丁,
    当我重读我的初步问题时,我认为它们在几个景点中的措辞不当。我为麻烦道歉。
    该句子应该已经读到“将绝缘施加到通风阁楼下方的天花板上”或者也许是更好的方法来说,在将绝缘施加到通风阁楼的阁楼楼层时,这将是“施加绝缘”。

    无论如何,Dana得到了我的漂移。

    我现在的理解是:
    通风阁楼的阁楼底板上绝缘的顶部表面的温度远高于我所思考的100º(产生25º的Δt);并且,上方的屋顶护套的温度远低于我假设的150º(产生75º的ΔT)。因此,Δts远高于我使用的25º;在第二种情况下,远低于我假设的75º。

    虽然我会有一个专业的J手册,当时间来临时,我一直在尝试做我自己的热量损失/增益计算,到目前为止,使用我之前的假设,在HERS评分的10%以内。我怀疑我的假设是错误的,我希望改进我的输入。

    我正在计算峰值冷却负荷条件。有谁愿意冒险猜测一下,在CZ-4北部混合型潮湿地区,在最高设计温度93º时,冷却条件的温度是多少?
    我应该使用_____而不是100º。而且,我应该使用_____而不是150º。

    谢谢你们两个。我要做达娜分配的睡前阅读。“我会成为baak”

  5. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 5

    泰德,
    没有软件是很难进行冷负荷计算的。下面是一篇文章的链接,有更多的信息:计算冷却载荷

    有许多城镇和城市都叫路易斯维尔。如果你指的是肯塔基州的路易斯维尔,那么你应该使用的室外设计温度来计算冷负荷是93°F。以下是该信息来源的链接:
    https://www2.iccsafe.org/states/virginia/plumbing/pdfs/appendix%20d_degree%20day%20and%20design%20temperatures.pdf.

  6. 专家成员
    Dana多赛特||#6

    一旦你在阁楼上的温度是R30左右,无论是在屋顶甲板上还是阁楼地板上,屋顶或阁楼的峰值温度对峰值冷负荷的影响是相当有限的,这是由窗户增益决定的。还有一个热滞后,在屋顶温度峰值和天花板温度峰值之间有一个时间延迟,这是材料的热质量造成的假象。

    所以使用稳态模型弗吉尼亚州& R将导致负载数量远高于现实,即使它可能知道屋面的峰值温度准确不知道emmissivity和太阳能屋顶的反射率,和天空的辐射温度。Manual-J等方法采用了简单模型的捷径,更多地依赖于室外环境温度和平均湿度输入。屋顶的峰值温度很高,但与室外空气温度等较慢的移动因素相比,持续时间相对较短。在绝缘组件中,峰值负载在125F和175F的屋顶温度之间的差异是非常小的,与通过朝西的窗户直接获得的太阳能负载的峰值相比。

    如果您想要以不同的选择展示此类播放,请查看如何影响负载峰值和总能源使用,下载DOE-2或更好的副本,返回(具有DOE-2支撑它),并模拟房子:

    https://beopt.nrel.gov/downloadBEopt2

    http://www.doe2.com/

  7. 泰德·卡明斯||# 7

    马丁,
    我在所有峰值负载计算中使用了93º和10º。我试图掌握太阳照射对无遮阳屋顶的影响,因为它影响峰值负荷的计算。Dana给我的参考,虽然我还没有完成,表明在佛罗里达中部,屋顶护套和泡沫之间的连接处温度达到175º。这给出了一个∆T,用于在一段时间内组装100º。在我的位置,我确定它没有那么高,但我不知道它可能是多少。
    丹娜,
    我已经使用了一种自我开发的展示,在夏季的24小时峰值设计日开始以温度曲线开始,并使用每个窗口和门的特定单独的R值计算每小时的热量增益;占墙壁组件的每层;灯光;家电;人们;热水生成;预计渗透(雾压测试将确保);潜热;和洛杉矶阿拉莫斯的平板级配方。
    我使用了SHGC,每个窗户和门的悬垂深度,高度和方向来计算高峰设计日每个小时的太阳热增益。
    对于第一组每小时计算,我已经应用了传导时间序列计算的轻中质量的家为每天每小时的收益。
    对于每小时太阳热增益计算,我已经应用了辐射时间序列计算,在一天中的每小时太阳热增益发生。
    我已将这两套数字(CTS&RTS)结合在一起,为我的每一天的每小时提供预计的热量增益。
    我对一切都有相当好的信心,除了几点:洛斯阿拉莫斯公式通过地面获得热量的平板是相当粗略的,但我认为这是我能够获得的最好的信息。然后是这些∆t。我怀疑我的值是不准确的,但我没有遇到任何信息,真正把一个数字的实际温度经历了一个绝缘屋顶组件,或在阁楼的阁楼地板绝缘顶部的温度经历通风阁楼。我学到了很多,虽然你给我的阅读作业才完成一半。看起来,我得到的任何信息都将特别与佛罗里达或“南部层”有关,而不是肯塔基州的路易斯维尔地区。但是,我会继续读下去。
    这是我对这些价值观的无知,他们创造的Δts让我想知道对承包商的观察,将泡沫施加到我原来的问题中的屋顶护套的下侧
    读完第一篇文章后,我将继续阅读最后两篇参考文献,DOE-2和BeOpt2。
    我确实理解你的观点,即一旦受到传导时间序列的影响,短时间的高日晒对最终热增益计算和峰值冷负荷的影响相对较小。
    如果您有兴趣,随函附上基于我之前的∆T假设的我的峰值设计日24小时冷负荷图。8023 Btu的峰值冷负荷出现在下午5点左右。
    再次感谢!

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