热质量
我正在考虑在加热气候(NY状态,4800 HDD)中建造房屋,并希望以低成本增加热质量,同时最小化室内设计限制和空间限制。将热质量材料添加到室内干墙壁内部将吸引。实际上,可以将墙板碎片,破碎的砖或水泥块件,甚至是局部小石头进入内墙的两个墙板之间的内部空间?是否存在任何重要的限制,例如,墙板无法处理额外的重量应力,内墙是否会屈服和/或打开,任何这些材料都吸引了表面缩合并成为模具介质等吗?
如果实用,这种低技术的想法可以增加热质量,同时降低建筑物的量。
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第一个问题,为什么要增加热质量?
如果它是被动式太阳能存储,那么没有直接阳光照射或至少与内部空气直接耦合的松散质量将不会有什么好处(你可能很可能得到弯曲的干墙)。
如果只是为了抑制从温暖的白天到寒冷的夜晚的日间热循环,那么建筑体量也需要与室内环境紧密结合。
如果主要是为了清除建筑垃圾,你可能最好使用砖石碎片来填充景观或车道基础,干净的干墙(不防火或防潮)可以作为土壤修正剂种植到你的花园。
你的目标是什么?
许多谢谢,罗伯特。目标=帮助抑制/缓和每天的温度波动。
罗伯特的第一个和第二段是两种不同的奇特方式说同样的话。房屋内包含的热质量(具有高热量的物质,如岩石或水)将存放可用的热量,然后再次释放它。当储存的热量被释放时,是的,它将具有甚至露出白天和夜晚的温度(昼夜的东西)。无论哪种方式,它只是储存的热量在需要时被释放(被动太阳能存储)。
确实,它们将更加热量存储在阳光直射的质量中,就像直接的预期一样。就像罗伯特说,但是,必须有传热路径最有效。如果将岩石扔进墙壁,你不仅可能会有膨胀/破坏问题,但任何热量都必须通过纸张和石膏(良好的热容量),然后通过不可避免的绝缘空气口袋进行储存(或通过岩石释放。墙壁中的所有东西仍然最终是热质量,但可能与热质量不如更直接连接到房间和热源(如太阳)那样有效。您可能会更好地拼凑拼贴 - 将所有高热容量凝固到太阳浸透的墙壁,并获得额外的艺术作品。
JJ,
我仍然不清楚你们的目标以及你们如何期望热质量整合到你们更广泛的设计方案中。
问:这是一个被动式太阳能房屋吗?如果是,你考虑的南玻璃面积与建筑面积的比例是多少?你的建筑位于一个相当温和(或混合)的气候区,如果你有良好的日日照潜力和良好的绝缘和紧密的外壳,那么你很容易在阳光明媚的日子过热,如果你使用超过7%的南玻璃,在这种情况下,你需要直接获得热质量(在阳光直射下)来缓冲温度波动。理想的太阳质量是4英寸厚的砖石或混凝土或石头,因为这种深度允许几个小时的吸收和几个小时的发射来温暖傍晚。但更薄的质量会有所帮助。阳光直射下的太阳质量是间接增益质量的3到4倍(换句话说,间接增益质量需要3到4倍的表面积)。
如果这不是一个被动式太阳能房屋,那么增加质量不太可能产生明显的差异。重热质量在昼与夜之间有显著温度波动的气候中最有效,比如高沙漠地区,在温暖的气候中比在寒冷的气候中更有效。过多的质量在家里增加了热惯性,使它很难加热,如果允许冷却(反之亦然)。
首先,我想说,我同意罗伯特上面的说法,即这种策略在你们的环境中是否有用值得怀疑。
其次,需要具有热耦合到空间的质量是至关重要的。干墙实际上是一个半体积的绝缘体(至少相对于低Δ-TS,你会在这个上下文中看到)所以墙壁中的质量不太可能有很大的好处。如果它由奇怪的破碎的砌体件组成,这是双重的,这主要被空气包围,不会在自己之间或质量和干墙之间进行热量。
干墙可以用作热质材料,但只能在相当有限的程度上使用。它的密度为50磅/英尺^3,r值接近每英寸1。这意味着它只能保持这么多的热量/冷却,你不能从多层中得到很多好处,因为r值很高(再次,相对于上下文),所以它不会倾向于将热量传导到更深的质量层。
如果您仍然认为这对您的情况是一个好主意,我建议在干墙上使用重量级的膏药。粘合性石膏的密度可以是〜100磅/英尺/英尺3的密度,R值为0.3至0.6每英寸。这两个统计数据都使其成为比直流墙更好的空间热质量材料。
虽然我同意Brent关于厚石膏相对于石膏干墙作为热质量的相对优势,但我不同意额外干墙作为直接增益或间接增益质量的价值。
石膏板本质上是由岩石(石膏)和水分组成,表面是一层薄纸,密度是软木的两倍,导电率高出40%。虽然它不能与密度更大的砌体或水泥材料相比,作为热质量,它是一种廉价和较少侵扰的方式来增加家庭内部质量。
在直接被太阳照射的墙壁上涂上两层½”的干墙,尤其是涂上中等暖色的干墙,是增加太阳热质量的一种经济有效的方法。
典型的2,000 SF家庭可能有9吨干墙。如此加倍,甚至将增加相当大的质量,与内部环境很好。
是否有可能在传统的木材(不是砖石炉)使用炉子周围的热质量来发动温度的温度摇摆?
绝对的。这就是皂石板的功能,它与许多高质量的木质炉灶是整体的,或者作为配件可用。皂石是这种应用的理想选择,因为它不容易受到极端温度的影响,并且每磅铸铁或钢的热容量是它的两倍。炉灶上方的厚皂石板可用作烹饪面,食物可直接放在皂石上烧烤。
建立一个高质量的环绕比直接将质量应用在炉子上的效果要差一些,但将有助于缓冲温度波动,允许快速和热(干净)的火为质量充电,并提供几个小时的温和辐射热。理想情况下,热质量应该靠近木炉的每一个辐射表面:下面,旁边,后面,顶部也有一些——并且尽可能靠近。质量应该至少4“厚- 8”将是最佳的,如果房子的结构可以支持的重量。
如果整体价值(成本+效果)是最重要的,你认为双层1/2英寸干墙在每天的阳光直射下至少能提供比石膏或砖石墙更好的热质量吗?
石膏混凝土比热重量的两倍或砖和石头的2到3倍,所以尽管其较小的密度(~ 50 pcf),几乎相同的蓄热能力砌体每立方英尺(除了很密集的石头,如花岗岩、大理石或皂石)。
我认为,即使在直接增益区域中的厚度为2英寸,也会增加干墙的深度比石膏或砖石更具成本效益。
任何直接增益热质量的关键是颜色和纹理。哑光饰面和中色(地球音)将最大化吸收的太阳能量。使用更多的抛光地板将有助于反映墙壁的垂直。此外,在北部气候中,低冬季太阳角为垂直墙壁提供比楼层更直接的入射角。