野火区的高r墙设计?
我正在为我未来在科罗拉多州尼德兰的住宅设计高r墙。该房产位于8600英尺，位于6/7气候区，处于高野火危险区域。我优先考虑的是用高r墙和更环保的防火材料建造一个紧凑的建筑围护结构，但我也试图在这些材料上获得最大的效益。我读过这个网站和其他网站上的各种文章，它们非常有帮助，但我希望对我的设计有一些建议。以下是我的想法:
我倾向于2×6框架，而不是双螺柱墙，以保存面积。框架将填充3.5 pcf密集包装的纤维素，夹在5/8“石膏和5/8”胶合板之间。螺柱将是24“oc与加州角落，以最大限度地纤维素填充。外保温材料为4英寸~ 6pcf密度的矿棉(Rockboard, CavityRock, VersaBoard, CurtainWall等)。我会用波纹金属和纤维水泥壁板，用胶合板撕裂的毛皮条固定在外面。注意:我不倾向于使用硬质泡沫材料作为外保温材料，因为它们中的许多要么在火灾或寒冷中表现不佳，要么在5-10年里有热漂移，要么在环境中很恶劣。也就是说，外部矿棉看起来不像回收的硬质泡沫那样具有成本效益。
我想问大家几个问题:
1)外部保温:与其他选择相比，我关于外部矿棉的想法是否有意义?(我刚刚看到了彼得·约斯特关于Kooltherm的帖子，这是一个很有潜力的产品……)
2)房屋包装/屏障:我已经阅读了许多关于房屋包装和空气/蒸汽屏障的文章，但我不清楚所有的原则是如何转化为材料和放置的。荷兰湿度较低，但降雪较多，风也比较大，而且有大量的取暖日。对于上面描述的墙壁设计，在这种气候下，我应该使用什么样的包装/屏障，它应该放在哪里?
3)闭孔喷沫:考虑到矿棉外墙保温材料会导致外墙干燥，我是否可以在胶合板护套内部添加2英寸的闭孔喷沫(然后填充纤维素)来增加墙体的r值?如果是这样，我应该把我的房子包装/屏障放在哪里?
4)缺陷/提示:设计中还有其他缺陷或需要改进的地方吗?
谢谢,
将
GBA细节图书馆
一个由气候和房屋部分组织的1000个建筑细节的集合
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会的,
Q。“与其他选择相比，我关于外部矿棉的想法是否有意义?”
答:如果你把消防安全放在首位，你的想法是有道理的。
Q。“房屋包装/屏障:我已经阅读了许多关于房屋包装和空气/蒸汽屏障的文章，但我不清楚所有的原则是如何转化为材料和放置的。对于上面描述的墙壁设计，在这种气候下，我应该使用什么样的包装/屏障，它应该放在哪里?”
A.建筑规范要求内部安装蒸汽缓速器;在你的情况下，这可能意味着蒸汽缓速涂料或MemBrain这样的“智能”蒸汽缓速剂。你的防水屏障(WRB——通常是房屋wrap，但也有其他选择)可以安装在胶合板护套和外部矿棉之间，或外部矿棉和毛条之间。决定WRB位置的主要因素是WRB与窗户闪烁的集成——这取决于你的窗户是内凸还是外凸。有关更多信息，请参见居家包裹何去何从?
Q。“考虑到矿棉外墙保温材料可以让外部干燥，我是否可以在胶合板外层添加2英寸的闭孔喷雾泡沫(然后填充纤维素)来增加墙壁的r值?”
答:我想是吧，不过这个开关只会给你的墙上增加一些R-5。
Q。“如果是这样，那我该把我的包裹放在哪里呢?”
A.添加闭孔喷雾泡沫不会改变WRB的位置。
会的,
我在博尔德镇离你不远的地方建造的。社区协会建筑控制委员会授权雪松壁板和雪松震动屋顶的外观。雪松是一种很好的生火材料。一个邻居的孩子在车库里玩火柴和汽油，你可以想象，事情失去了控制。他们的家很快就被一场壮观的大火吞噬，房子和他们的奔驰车也被烧毁。幸运的是，没有人受伤，大火被控制在一个家庭。之后，市政府禁止雪松晃动屋顶，我们被要求使用沥青瓦。我还在同一个街区看到过从烟囱里冒出的余烬。
似乎你已经选择了良好的防火材料，如金属，纤维水泥壁板，不燃刚性矿棉连续保温，和5/8英寸干墙。闭孔泡沫喷雾对壁腔的r值有一定的改善作用，但除保护壁中外，存在火灾隐患。任何墙壁或阁楼通风需要屏蔽，以抵抗空气中的余烬。使用沥青瓦?可能要避免屋顶桁架，在火灾中更容易发生结构破坏。可能想要避免在窗户里安装乙烯基，玻璃纤维框架可能是最好的，或者可能有防火的，矿物羊毛绝缘外窗百叶窗?防火绿化可能和建筑本身一样重要。
这些参考资料可以提供一些好主意:
Nat 'l Fire Protection Association:为火灾做好准备:
https://www.nfpa.org/-/media/Files/Firewise/Fact-sheets/FirewiseHowToPrepareYourHomeForWildfires.pdf
加州大学:帮助保护你的家园免遭野火侵袭的园林绿化技巧:
http://firecenter.berkeley.edu/docs/CeMasterGardener8322.pdf
消防工程施工关注:桁架
http://www.fireengineering.com/content/dam/fe/online-articles/documents/2013/20130227havel_trusses.pdf
我在北加州的一个朋友有他自己的私人消防栓和应急供水系统，我相信这是他所在地区所需要的。然而，他和他的妻子在如果野火蔓延到他们的财产时，他们是应该逃离还是留在原地的问题上存在分歧。被困在路上试图逃跑也是一种威胁。如果你所在的地区发生了一场大火，你应该制定一个计划。
你可以参考圣迭戈县城市荒地界面信息https://www.sandiegocounty.gov/content/dam/sdc/pds/docs/pds664.pdf加州有一个野生陆地接口代码，也可以参考。
我担心的是外部绝缘与木屑条和可能的空隙，烬可能会进入和点燃胶合板条。金属壁板也需要填补它的间隙，以防止灰烬入侵。也检查阁楼和其他通风口，以阻止烬入侵，作为加州的要求。
看起来你是在一个2x6的墙加上4“外部绝缘，似乎一个双螺柱墙可能更容易。
为了获得额外的保护，可以在建筑外部放置石膏外护层，以获得实际的防火率墙组件。
你也可以用内部侧隔热来解决热连接问题——只在外部留下石膏护套和壁板。
Martin, Robert和Tim，感谢你们的评论和资源。
马丁——我很欣赏你对障碍的解释。即使喷射泡沫只会增加大约R5，作为空气屏障，它比同样的2英寸纤维素增加更多的价值吗?我觉得小窗户更适合更紧凑的信封。
罗伯特-谢谢你的建议。我在博尔德县，这里比博尔德市走得更远，有非常严格的野火缓解条例。我必须整合内部喷水灭火系统(希望没有太多影响建筑信封)的紧张,我的邻居和我都将在我们的独头巷道消火栓,我会站缝金属屋顶,我看着Alpen high-R玻璃钢窗户,,县规定30英尺的树在房子周围额外减少到大约100英尺。虽然不是防弹,希望这些事情对储蓄结构还有很长一段路要走。
蒂姆-谢谢你的额外提示，防止余烬和提高防火性能。我的建筑面积小于2000平方英尺，所以我想保留平方英尺的2x6超过双螺柱墙设计。
有人对Kooltherm和外部矿棉有什么看法吗?我知道Kooltherm在火灾中比其他刚性泡沫性能更好，但我认为不如矿物棉。我没能找到它在寒冷环境下的表现或者是热漂移的信息。有数据吗?与矿棉相比，成本如何?
谢谢,
将
Jon -你介意再解释一下吗?你是说去掉外部的矿棉，增加墙的深度/采用双钉设计吗?我想避免12+”厚的墙，它会影响面积。也就是说，如果我增加双层螺柱墙的面积的成本与增加外部矿棉墙的成本相同，那么这可能是一个值得做的权衡。
将
会的,
撇开其他考虑因素不谈，两种墙的深度差别非常接近。12英寸左右的双螺柱墙和2英寸x6英寸的墙，外墙绝缘4英尺= 10英寸。用了矿物棉，你不会得到更多的空间。
会的,
换句话说，如果你决定建造双螺柱墙，增加地基的占地面积，你不会失去内部空间。(建议保持基础尺寸为2'或4'的倍数，这样厚度和螺柱对齐较少的切割，这一点你可能已经知道了。)
是的，你可以忽略外部绝缘。外部石膏护套(非胶合板)与双螺柱结合，内部侧连续的刚性泡沫或内部侧螺柱上的多肽刚性泡沫条可以解决热桥接，不产生易燃的外部毛垢(蒂姆的观点)。带材在材料成本和R值/英寸上是很难打败的。
如果你选择外部绝缘，外部毛条可能会被处理得更防火。
马尔科姆和罗伯特——我自己已经为2x6和双种马争论了好几个月了(在这个网站和其他网站上，这似乎是一个持久的争论)。如果我要建造一个大约80'x25'的矩形结构，一个12 ' '的双螺柱将使我的基础增加5%，加上额外的木材，我认为它将比一个2x6外墙外保温墙更昂贵，因为外保温不需要在它下面有基础，对吗?一些或所有的双螺柱木材成本将被外保温的成本抵消，如果我能找到一个有外保温经验的承包商，劳动力可能是一场清洗，但双螺柱地基将花费我更多。这仅仅是在这一点上的偏好(2x6外保温vs.双螺柱)还是这些设计中的一个实际上更符合我对寒冷气候和野火的担忧?
谢谢你的解释。我对这个设计很感兴趣。那些硬泡沫条会去哪里呢?外墙钉和石膏之间?
下面是一个解释。我不清楚泡沫的最大厚度是多少。
https://www.finehomebuilding.com/2014/11/26/breaking-the-thermal-bridge
韦尔奇先生,
看来大家都已经讲得很好了。避免选择一些明显不合适的外墙装饰会有所帮助，但令人悲哀的发展现实是，由于火灾造成的巨大损失，科罗拉多州(和其他州)的许多地区的保险公司承保的保单越来越少。尽管有一个代码洒水系统，你可能想要检查这个问题，在做出任何选址或材料选择的决定之前。一些保险公司不承认金属屋顶防火，因为他们有经验(我认为)在加州的房屋。有不同的方法详述金属站立缝屋顶，其中一些创建许多潜在的烬捕捉口袋。在这里讲这些都有点复杂。
蒂姆·R已经注意到，你的矿质羊毛上的毛皮条需要仔细地进行控制，就像防止啮齿类动物和昆虫进入一样。不设计带有许多山墙的复杂多平面屋顶将大大有助于避免灰烬陷阱，无论屋顶材料如何。与火线相关的强风可以达到足够的速度和力量，使16英尺宽的车库门弯曲，使外墙的选择变得毫无意义。如果可能，设计多个较小的车库门。火焰墙靠房子附近的大型植被生长，可以通过窗户投射出足够的红外能量来点燃窗帘或乙烯基窗帘。延伸的植被倒退和一般燃料减少到100'或更多与此影响有关。如果太靠近主屋，工具棚或木桩也有同样的危险。添加天然气或烧烤用丙烷罐(或火柴)只会加快速度。说到丙烷罐，如果你要建一个地面上的罐，一定要把罐的轴线对准远离房子的地方。如果压力过大，末端会被吹掉。 No sense blasting the house with shrapnel. Of course once the windows have been blown out, there won't be much to do anyway.
如果不是在一个非常保护的地方，我会非常关心风的负荷。我的房子在一些超过50英里每小时的阵风中抱怨，我的框架相当像坦克。一旦你安置好门窗，24英寸框架的想法可能会变成更多的理论而不是现实。一个有大量自由墙区的方案可能会对热桥接产生一些好处，但如果有外部隔热，我怀疑这种差异可能会变得非常微不足道。此外，寻找熟悉高级框架应用程序的构建器可能是一个问题。你可能也想要价格5/8“厚度超过1/2”相对较少的帧位保存。我自己的经验是，在非常厚的2x6框架上使用6英寸的外部绝缘材料，这让我的内部表面非常不受温度变化的影响。总有一天我会拿一个前视红外相机来证实这一点。
你提到不想要一个12英寸的墙，但如果你是用4英寸的矿物板框起2x6英寸的墙，你将几乎在那里的时间壁板和修剪两侧完成。马丁关于窗户开口的闪烁对WRB至关重要的观点是正确的。花点时间尽可能多地阅读一些关于内部争斗的帖子或文章。现在是时候解决诸如窗户摆动、固定、倾斜、带法兰、无法兰、出口要求、太阳能增益等问题了。现在不做作业可能会导致以后非常昂贵的临时行动。我还没有使用过矿物板，在我的下一个项目中，我可能会使用丹佛的再生泡沫材料。长螺丝将发挥泡沫或矿物板与热损失，他们创造。有些人觉得矿物压扁足够使壁板有点问题，因为皮毛会不均匀地收紧。24英寸框架上的皮毛间距也可能不符合壁板要求，所以再次考虑16英寸框架。Polyiso不会像EPS那样融化我在车库的火石下用过。 I would have used it on the whole house if a timely source had existed and I could convince the contractor it would be easier to deal with. I ended up with EPS above grade and recycled XPS below. I will be looking closely at ThermalBuck for my next build.
对于我自己的高R身材，我用Henry Blueskin(作为主要的)包裹房子/天气屏障。支架保持房屋上的Quad锁复古，1/4”的差距存在从街区到Blueskin。从功能上讲，我有两个排水平面，因为在灰泥涂层下还有一层1.5英寸的低密度泡沫，通过使用缺口镘刀涂抹水泥/胶水，在两层之间创建一系列垂直排水间隙。在外层泡沫层成型后，首先涂一层硬基层涂层和网孔，然后涂一层提供颜色和纹理的合成涂层。由于缝隙被一个大的金属盖密封在顶部，我认为它们提供了一个小的绝缘值，而且不会与外部空气自由交换。Martin希望看到这个细节，就像臭名昭著的通风屋顶细节的微间隙版本，不要因为我相信没有空气运动而对我大吼大叫。由于沉重的“outsulation”层，护套和内部框架元素不应该得到太多低于52F，如果我记得笔记正确。框架是16“中心2x6, 1/2胶合板护套，R19 bat覆盖5/8石膏板。所有这些都是为了让水分随着季节的变化向内干燥。由于这里的环境和你们地区一样干燥，我对我的计划有充分的信心。 Some day I will cut some holes in the walls and install moisture and temperature sensors to prove this, but meantime, my better half has other things for me to do.
我用的是三层玻璃纤维框架。我对它的热性能和内部外观非常满意。由于窗户只能降低整个墙壁的性能，所以选择你能负担得起的最好的窗户是有意义的。外面的油漆有点平淡无奇，但这里的阳光在所有表面都是残酷的。基于之前的经验和热膨胀特性，我避免选择PVC窗。如果你一定要用PVC窗户，不要弄成深色，因为那会加重热应力。我有铝包层的窗户，我不喜欢由于包层的方式导致热问题。如果你愿意，这是另一个完整的讨论。屋顶都是无通风的R58。总体而言，房子的性能约为1.5 BTU / sq。 ft. per degree day which (if I have done the math right) is pretty fair I think.
如果发生一场野火，我的整个房子可能会变成一大片。但愿我永远不会知道。我们已经做了广泛的修整建议和更多。这里很难弄到水，基本上，如果大火来了，消防部门只会拯救生命，而不是财产。如果停电了，很短时间内就没有水了。你提到了一个个人消防栓，如果火灾发生或发生在附近，什么将保持压力持续?你有备用电源和水来供应室内洒水器吗?很抱歉听起来像个卡桑德拉，但最好在需要的时候为一切失败做好计划。
在打字的时间里，我看到了更多的条目。我不确定石膏护套在你的背景下，我要再次强调找一个工程师使用山地风荷载。双螺柱墙的想法确实被讨论了很多。检查螺纹，寻找适当的填料，这样的墙壁和长期稳定的填料。ZIP R osb护套为您的工程师提供了机架阻力表，即使在双螺柱墙也需要考虑。我觉得泡沫破裂的外墙的任何螺柱墙是更好的利用材料比内部。内部条状的想法对于减少内部寒冷的衔接没有帮助，直到为时已晚。护套和框架将会比与outsulation或ZIP R更冷，并将冷凝点移动到你的墙。在科罗拉多州的低湿度环境下，我们或许可以避开它，但这仍然不是到达目的地的最佳方式。它似乎也非常劳动密集和繁琐。
关于厚墙，一个令人沮丧的有趣事实是，评估人员如何确定你的面积。他们测量房子的外部。有些人会接受外壳的侧面尺寸作为外部绝缘房屋的折衷。这样丢失的录像就少了。无论选择什么，一定要想清楚屋顶和墙的交叉点，这样你就不会把自己困在一个绝缘噩梦中。桁架上的能量高跟鞋可以是任何你决定的，屋檐的细节确定之前，每个人都站在周围问你想做什么。
还有最后一件事。你有城市下水道吗?如果没有，注意化粪池规则和土壤属性表已经改变了很多。最好先找个工程师看看你有什么选择，然后再把你的心放在房子的位置上。在我们这个地区，岩石和更多的岩石是普遍的规律。找到足够的空间适合房子和化粪池在合适的土壤可能会影响你的选择。希望这些都能有所帮助。
Jon -感谢文章链接，期待阅读。
Roger -谢谢你的详细回复。有很多信息等着我去整理，有些还超出了我目前的知识水平。我一直在研究墙壁的设计，但对屋顶的设计还不了解。
在做材料决定之前，我肯定会检查一下保险问题——谢谢你的提醒和车库门的提示。
我们的房子将接入城镇的水和下水道，消防栓将在城镇的主干道上(这对于山区的房子来说很少见，但对我们来说很幸运)。我们用的是公用事业公司的天然气，而不是丙烷，所以谢天谢地，不用担心弹片。
很高兴听到你对Alpen纤维玻璃窗的积极体验。它们有很好的配置，而且是本地的，所以它们目前是我的首选窗口。如果我用2x6的墙壁设计，那我就把他们叫做“innies”。你对中间的玻璃膜有什么担心吗?还是你选择了3块实际的玻璃?
风是一个大问题。我们将由一个向西的斜坡和一些树木缓冲，但房屋必须被设计成能够承受175英里每小时的风载荷，所以这可能会对设计和材料产生影响。
我已经研究了Zip系统r -鞘，但我担心polyiso冷性能，他们最厚的板是2.5”，额定R-12.6。在零度以下，我认为温度更像R-11或更低，这不会等于我在包膜外绝缘层的50%，可能会导致水分积聚(尽管这是一个相当干燥的气候)。我想我可以把这个堆在另一个刚性泡沫产品上来增加r值，不是吗?
我绝对支持消防冗余和过度工程，所以你的“最坏情况”建议绝对是受欢迎的。
会的,
增加6英寸的墙壁厚度意味着你需要增加额外的建筑面积来保留相同的内部空间，但一个80'x25'的矩形基础只会变成一个81'x26'的。这只是2英尺多的墙，并不多。
我不认为材料和劳动力的成本会变得很低。4英寸的外部矿棉、紧固件和毛皮的价格可能接近你的整个框架包的价格，而不仅仅是用于第二个2英寸x4英寸外墙的木材。
我并不是想把你推向一个或另一个方向，但是4英寸的外部绝缘比增加更厚的框架要复杂得多。
添加毛皮条(有时被称为Bonfiglioli墙)是一个非常有效的策略，但要使其成本有效，你需要自己动手做。劳动力成本太高，无法让承包商参与进来。
祝你的身材好运!
我很感谢你的反馈和成本相关的信息。这个社区帮助我用新的眼光和不同的角度看问题，这远远超过了我有限的经验。所有的好东西!
与吹入的纤维素相比，用于内部隔热的矿棉棉絮也能起到防火的作用，不是吗?
艾琳,
是的，矿棉棒是由矿渣废料制成的，是不可燃的。纤维素是由新闻纸制成的，除了经过化学处理外，它是非常易燃的。当密集地堆积在墙内时，几乎没有氧气来支持纤维素的燃烧。所以密度大，防火安全。
矿棉棉絮还有其他优点，包括易于业主-建筑商安装，比纤维素纤维具有更高的R值(Roxul ComfortBatts声称R=4.2/英寸)，以及良好的隔音性能(但密集填充的纤维素纤维也是如此)。缺点是需要额外的劳动力来切割它们，以便更好地贴合管道和其他障碍物，而且比玻璃纤维更贵。就我个人而言，我会选择它们，但大多数建筑商更喜欢让分包商安装密集的纤维素。
对于金属屋顶，要达到a级防火等级，你需要石膏密集甲板或卷筒型玻璃纤维versasshield的衬垫。金属屋顶本身没有防火等级需要装配等级才能达到A级。
Tim的评论在任何情况下都值得记住。防火等级是针对完整的建筑组件，而不是材料。STC(声音衰减)评级也是如此。