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社区和问答

通过外部保温拧紧墙壁r-value?

布拉德难的|发布了一般的问题

我本周末在净零建筑舱内,提到了用于连接外部保温的螺钉将整个墙壁R值减少39%。

螺丝从外部连接通过雨幕,绝缘,WRB,护套和框架。

此个人提交了一篇文章,从能量设计更新(未指出任何问题)。我会检查,但订阅的$ 600.00太丰富了我的口袋......

这篇文章或数据有什么帮助吗,还有其他的参考资料?

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答案

  1. 维多||#1

    钢的导热率大约200倍,木材的100倍,但仍然需要大量的螺钉,以通过完全39%降低性能。每个平方英寸的螺旋横截面在传热方面是“价值”约200平方英寸的绝缘。(粗略的数量级。)

    如果您有1/4“直径木材螺钉24”O.C。只有(PI x 0.125“^ 2 =)每隔0.05平方英寸的螺钉(24”x 24“=)576平方英寸的木材和绝缘。(200 x .05 =)10平方英寸”木材和绝缘当量)表示意味着全壁传热增加((576 + 10)/ 576 =)1.02x。这是2%的“清晰墙”性能击中。由于边缘,窗户和门等,真正的墙壁将有更多的紧固件,因此整个墙壁性能可能是5%。有16“o.c.螺丝间距,大致翻倍,并且可能高达10%,但它会采取升降螺丝,以热性能的39%击中39%。

    任何人都有39%的断言需要展示他们的数学,以及关于紧固件间距的根本假设。

    对于相对导热率参考:

    http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html

  2. 布拉德难的||#2

    丹娜,

    一如既往 - 谢谢。我认为有一些电导率,但不是那么多。寻找可以推荐实际文章的人,希望引用引用。

  3. 比尔迪斯泽||#3

    达娜 - 我的数学与你的数学不匹配!我曾经看过温泉基础墙壁,并且非常惊讶地计算钢形状的导电性疼痛很高。此外,有些人抱怨在线,他们在这些点处获得了冷点 - 验证我的担忧。如果我曾经做过那堵墙,我会去玻璃纤维关系(我认为它们存在,但真的知道)。

    这总是让我担心带有外部泡沫的墙壁中的紧固件。

    从注释#1中引用的工程工具箱参考,我看到1%碳钢的电导率为43 W / mk。它在16瓦/毫米的不锈钢较少。相同的图表列出了0.03 W / MK的XPS(每英寸R5为0.029,但让我们坚持0.03号码)。因此,电导率比对于不锈钢紧固件的碳钢和530至1个。在1400到1时,计算值必须增加七倍。

    我错过了工程工具箱中的东西吗?相对电导率的200到一个“数量级估计”确实在一个数量级内,但我们需要比加号或减去一个因素十的精确度!否则你计算的2% - 5%的数量变得大约20% - 50%,我们无法忽视的东西。

    假设上述值是正确的,使用1/4“直径的碳钢紧固件在24”o.c.,我计算通过布拉德的外部绝缘的热量增加12.3%(使用全泡沫无紧固件壁为基础)。16“o.c.,这增加到27.5%。大约12“o.c.?然后你丢失了泡沫的绝缘价值的一半!另外,钢制钢通过毛茸茸条带和钢筋轴承墙,以及螺钉有更宽的头部的事实,都使情况稍微差。

    然而,1/4“直径紧固件似乎牛肉。Headlok紧固件(碳钢)的柄直径为3/16 ",所以我们可以将以上所有百分比除以1.8:24 " o.c.现在只有7%的命中率,16 " o.c.有15.5%的命中率。使用不锈钢紧固件?然后热量流动通过紧固件是额外的三倍少。

    我的结论?注意紧固件。想法吗?

  4. 比尔迪斯泽||#5

    由于布拉德。

    从ORNL研究中提取的数据点是,相对于光纤复合材料连接器(16”o.c.), 6ga。低碳钢连接器(12 " o.c., 0.194"厚,不知道有多宽)降低了2" XPS绝缘的R值28%。这可以(某种程度上)应用于外墙用钢螺钉发泡板隔热的墙壁。我们必须测量钢穿透的横截面(未知)和它们的间距。

    在24“o.c的等效金属渗透。将产生7%的R值为7%; 16”o.c.?然后R值相对于无紧固件泡沫层降低12%。当然,Headlok紧固件可能具有比形成至少两倍的形式横截面较小的横截面。(只是猜测 - 我没有建筑专业)。所以也许我正在略显危剧主义者?

    我还是要说,注意紧固件。

  5. 亚历克斯州||#6

    我一直在看温度计墙,我相信他们参考了钢筋连接器之间的弱点wythes和发挥他们的专有碳纤维紧固系统,所以没有理由回避温度计由于钢筋连接器。根据我有限的理解,缺点是他们不把他们的紧固件作为独立设备出售,这意味着你必须购买带有紧固件的XPS,然后把整个enchilada运到你的建筑工地。

    如果你有可以在当地购买XPS钻头并安装紧固件的帮手猴子,这可能会节省一大笔成本。幸运的是,其他公司只卖紧固件。

    至于OP中提到的紧固件的热桥接,我认为Dana忽略了螺柱之间的保温对整个墙壁指标的贡献。为了得到整个墙体的度量,你需要取墙体的部分和紧固件的性能仅限于墙壁只有在1/4“的部分,他们被紧固到螺柱。根据使用的框架方法,然后24“OC或16”OC钉意味着整个墙在钉之间没有妥协,在一个理想的状态,从干墙到外部护套。

    我学习热力学已经有很长时间了,所以这超出了我对这一点的智能响应能力——在16"/ 24" OC框架的中点,通过墙壁的热传递如何受到8"/12"之外的更大的导热紧固件的影响?对于中心的热量迁移到紧固件的区域,它仍然要穿过隔热层,隔热层是统一应用的,所以我不确定热量是否会流向紧固件,而不是从热到冷,并向外移动。如果对紧固件没有漏斗效应,那么唯一应该发生的热量损失是在那一小部分墙体中,其余墙体的性能应该是畅通的。

    我认为39%的数字不能准确地代表现实世界的物理情况。

  6. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#7

    布拉德,
    这个问题在GBA上已经讨论过好几次了。构建科学家约翰·Straube时被要求回复报告,通过硬质泡沫塑料紧固件可以减少45%的热硬质泡沫塑料的性能,这是他如何回答说:“效果(紧固件热性能的硬质泡沫塑料衬板)的1 - 2%。这种变化已经被反复模拟。(热效率降低45%)在技术上是荒谬的。”

    如果你喜欢阅读冗长的问答环节,这里有一个关于这个问题的讨论链接:AECB网站和点热桥

  7. 布拉德难的||#8

    马丁,

    再次感谢你!

  8. 布拉德难的||#9

    马丁,

    这是一个很长的问答环节,似乎对话中的一些人决定相信螺丝/钉子确实会降低r值。我相信你和斯特劳贝。你能拿到《能源设计更新》上关于r值降低的那篇文章吗?

  9. 布拉德难的||#10

    我倾向于在我的PERSIST房子结构捕捉数据在螺柱和螺杆接口和在螺柱邻近的螺杆尖......的脸只是为了提供确凿的数据。除非有人能引用在.....上做的真实世界的研究

  10. 比尔迪斯泽||#11

    我可能会把自己搬进曲柄领土,但无论如何都要......

    在本文中,来自第9届年度北美被动房屋会议,2014年9月12日至13日):

    http://rdh.com/wp-content/uploads/2014/10/naphc-2014-thermal-bridging-krough-exterior-zhifting-higgins-shane-finch.pdf.

    作者对带有外部矿棉绝缘材料的墙壁进行了三维热模拟(非真实数据)。外部保温等级为被动房等级,外部保温等级为4”、8”和12”。在将其连接到立柱墙上的各种系统中,他们通过木材或金属绑带制作了不锈钢和镀锌螺钉的模型。在水平方向上是16英寸,在垂直方向上是16英寸或12英寸。下面引用的结果有螺丝进入2 x 6木框架。我在纸上找不到螺钉的直径——也许我没找到。

    结果在附图中:结果均为%绝缘的劣化。
    总结:

    镀锌螺钉16“o.c.景色。&16“o.c.VERT。:9至13%的降级
    镀锌螺钉16“o.c.景色。&12“o.c.VERT。:12至17%的降级
    S.S螺钉16“O.C.景色。&16“o.c.VERT .: 3至4%的降级
    S.S.螺丝16“O.C.景色。&12“o.c.VERT .: 4至6%的降级

    Martin,任何Web参考John Straube所引用的建模?我很乐意读到这一点。

  11. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#12

    布拉德,
    我已经使用了几种方法来搜索过去的问题能源设计更新,我找不到任何关于这个主题的文章。据我所知,在我担任编辑的7年里,没有一篇这样的文章在EDU上发表过。

  12. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#13.

    比尔,
    感谢您从建模研究中分享数据。

    这是我的“漂亮的好房子”摘要:John Straube指的是热性能的1%至2%。HIGGINS,SHANE和FINCH指的是热性能的3%至17%。差异可能与我们是否正在谈论外部绝缘层的热性能的劣化或整个墙壁组件的热性能的劣化 - 或者它可能与其他因素有关。

    底线是,我们需要有这些螺钉,用于结构原因。让我们做出一个球面猜测并得出结论,螺钉导致热性能的降解约为10%。(这是“非常好的房子”数学。)如果这真的困扰着你,使你的刚性泡沫较厚10%。

    (是的,我知道你不可能买到2.2英寸厚的硬泡沫。我的观点是:如果你的墙是R-40墙或R-36墙,这有多重要?如果这真的对你来说很重要,那就设计一堵R-44墙。)

  13. 比尔迪斯泽||#14

    这可能是John Straube引用的报告:

    http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/building_america/fasteners_wood_walls.pdf

    该答案(较薄的绝缘,但较高的R值,更多的紧固件,每个直径较小)是R值的全壁劣化约4.5%。本文也塑造了墙壁 - 干墙一侧的所有紧固件。

    另一个好读!

  14. Aj Builder,纽约上州6a区||#15

    从这个讨论中的另一个结论;无需泡沫使用的紧固件即可连接壁板和捆扎和护套和干墙,所有这些都是改变建筑物框架的绝缘值。更多的紧固件适用于高风区域和龙卷风,较少的紧固件和SS紧固件对R值有益,特别是我们在吹牛的超级绝缘住所吹牛时都没有未知的那些。

    伟大的话题
    aj

  15. 专家成员
    达娜·迪斯特||#16

    票据 - 感谢挖掘更准确的和幅度误差的MEA-CULPA!)。

    即使在某些紧密间隔处的脂肪扣件会使外墙的隔热度降低39%,但却不会使整墙的R度降低接近这个水平。紧固件不渗透整个组件-他们锚定在木材一端,并覆盖在另一端的壁板。此外,紧固件在直径上是不均匀的——它们的头比轴的直径大得多,而且它们也有锥形点。由于这种不均匀性,该模型在二维中无法工作,这就是为什么NREL模型远优于任何扶手椅工程师的餐巾数学模型的原因。查看该文档中图4第9页中的等温线和彩色渲染的热流密度:

    http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/building_america/fasteners_wood_walls.pdf

  16. 马克吉米||#17

    你好,
    我是新在这里,但是MASc学生在建筑科学。我已经在HEAT3中完成了一些初始模型,以模拟金属紧固件穿透外部绝缘的效果(没有绝缘放置在螺柱空间)。墙的标称r值为R-36,所有绝缘材料都放在外面。使用5mmØ不锈钢螺丝在16" c/c水平和12" c/c垂直减少这个R-36壁的有效价值约为R32。(无空气膜)螺钉放置的密度,建筑材料的材料特性,以及材料的排列,都影响整体r值。我认为重要的是要考虑墙壁组件的细节,而不是从其他设置中获取价值。在一年的时间里,这些螺丝消耗了多少能量?很难说它是否会把你的房子推到被动房的极限。

  17. 基斯Gustafson||#18

    僵尸线程 ..........

    因为有两个原因,我把这个暴风雨归咎于电脑上的茶壶里。首先,人们将数字输入计算机并获得答案,并假设它是正确的。显然,他们从未有过早期的Windows电脑,计算器偶尔会遇到错误的答案。其次,他们从未做过手工计算,并让东西烧入他们的大脑,

    就像在计算一个组件的R值时,其中包括空气膜

    增加空气膜的值,通过大约02平方英尺的螺钉从一定程度的螺钉的大约0.02平方英尺的螺钉从明显的.6或r40组件的明显24%的螺钉改变BTU。.8%[标称R40大会每100平方英尺为2.5 BTU]。

    没有因素在那种螺钉中没有进入内部的螺钉,因为电脑可能会考虑它们,但实际上拧入绝缘体,进一步降低了它们的影响。

    记住,第一个R是最重要的

    R值低于一个在家庭绝缘方程中提供非理性答案,因此空气胶片是真正的功能还是乳脂,它是有效的。这意味着在绝缘绝缘的装配中很少,它对贫穷的绝缘体意味着很多。

    我讨厌看到一些海报计算绝缘钢大厦的热量损失。我不认为他们的炉子大...................

    编辑

    钢的导热系数为30英热单位/平方英尺,每100平方英尺有56.187个紧固件

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