泡沫钢的热工性能
加拿大Legalett公司提供了EPS面板系统(Thermalwall),该系统的设计使安装厚厚的外部泡沫更加容易,并且在螺丝头上的热桥更少。它是为icf和木制框架墙制作的。他们通过在每个泡沫板内嵌入一个3英寸的钢槽来实现这一点,泡沫板在安装螺丝后可以更换。我已经附上了一张照片,从他们的营销显示这一点。这里有一个链接到他们的产品页面。http://www.legalett.ca/eps-foam-panel-wall-zeration-parestive-house-zne-leed-nzeb-thermalwall-ph.html.
我的主要关切涉及嵌入在泡沫中的钢。虽然该公司索赔了8“面板,但由于螺钉埋在泡沫中,而且螺钉埋在泡沫中的螺钉的情况下提供R-32,但我仍然毫无疑问,如果面板内的钢对墙的总R值有任何影响。由于钢的热性能差。我在绿色建筑顾问的其他地方阅读了关于使用钢螺柱的热危险的顾问,我只是不确定如果在这里申请相同的原则。也许在热动力学的主题中比我更智能的人可以重量。
谢谢! !
-克里斯
答案
由于钢板与表面平行,它不会将热量从冷的一面传递到热的一面。唯一的传输将通过螺丝。头部仍将覆盖3英寸的泡沫,因此传输应该是微不足道的。
谢谢你的回复,我想我做了钢铁鬼怪,但没有逻辑地思考。
我在这里同意DC。钢螺栓的问题是它们是螺柱 - 它们从一个墙面到另一个壁面都偏离,这允许它们从内表面传导热量(或反之亦然)。该面板中的通道不与任何表面接触,所以它没有任何可以在一起热桥接两个表面的任何东西。
不要担心螺钉是热桥。与墙板的尺寸相比,螺钉的非常小的横截面积使得通过螺钉损失的热量基本上是无关紧要的。我几个月前由于螺钉计算了通过4x8壁护套的总热量损失,并在该论坛中发布了结果。通过所有螺钉丢失的总热量在单位位于单位的BTU /小时范围内(我不记得确切的数字)。由于紧固件的末端嵌入木材(或绝缘材料中,因此在您正在查看的面板的情况下,总热量损失将更少。
我认为我将通过钥匙孔中的空气泄漏进行了对热损失的总损失。它很小,以便基本上是不可估量的。
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比尔谢谢你的详细回应。每当我确实对螺钉热桥接的主题进行了研究时,我经常得到混合反应。但它似乎绝对地到了这一点,这不是一个问题。
我也看到了混乱。我认为这是因为人们知道钢材比木(或绝缘体)更具导热导电性,所以他们都会得到所有关注并尽量减少紧固件的影响。
那些人不会停下来思考的是,典型的钉子是直径约1/10“,因此即使有8”网格钉时间表,这是每4x8英尺面板的72个钉子。这是大约0.566平方英寸的总紧固区,而4,608个平方英寸面积。紧固件的总面积小于面板总面积的0.013%,因此这些紧固件的额外导热率实际上在对结构的总能量损失方面实际上并没有贡献。
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你好,
我以前发过这张照片。螺丝是钢制的,8英寸长。他们嵌入2x10的支持2" iso泡沫,然后4" EPS钉基下一步。托梁湾被喷上了封闭的单元。这是楼上卧室外的一个未来甲板区。我们有有限的深度与这里的工作,主要屋顶区域有8 1/2“钉基地的护套- r-19蝙蝠在下面。十螺丝鬼少了一点。我怀疑泡沫通过托梁传导热量损失保持热量损失横向(这么说)低于如果螺丝嵌入木材的整个距离像木材框架。
如图所以,每个钉子或螺钉的总横截面积相对于面积区域是微不足道的,但如果一个人确实考虑了导热率差异,我认为它揭示了图片中的显示。
为了更新讨论,木材的一般导热系数值为.15 BTU/(ft-h - f),碳钢的34 -56 BTU/(ft-h - f)的平均导热系数是木材的45或300倍。将0.013%的区域调整为3.9%是否不合理?这将转化为非常接近1.25平方英尺的面积相对于32平方英尺的4x8面板。从热上看,这似乎相当于消除了从螺钉头到锚点材料的那么多绝缘区域-在这种情况下,我的iso-eps三明治。
该系统中的钢通道似乎可能遭受类似的妥协率,因为持有通道的钢螺钉将向外输送热量,相对无损,考虑到周围的泡沫。从包层侧面穿透的螺钉将完成桥梁,由于它们通过的保护泡沫,同样具有相对效率。
我相信,ORNL发现了一个类似的情况,损害了基础墙的热力系统的总热工性能。用于将泡沫放在中间的玻璃纤维支架并没有显著地降低热性能,但将所有东西都固定在一起所需的大量钢结构却降低了热性能。
我还没有时间回顾我从网站上下载的内容,我将继续开放整个墙的有效性证明。同时,我不相信我看到的酒窝不是一个重要的热损失。
基本上是正确的,但由于紧固件嵌入到2x10中,因此木制起来使紧固件一点括起来。这使得总导热率略微少于它,如果它只是钉在鞘中的钉子。
我的猜测是,在你的照片中,你使用的是直径明显较大的螺钉,而不是用于保持壁护套的常规钉子。与较小的紧固件相比,最肯定会导致更多的热能。
在您的照片中,总热损失基本上随着时间的推移达到雪。这意味着通过紧固件的损失相对较小的损失逐渐融化,因为它累积导致更明显的“凹坑”,而不是你可能期望的。与其他结构相比,损失仍然相对较小,但它们在那里。
我想你可以试着用胶粘剂组装的最后一层结构的紧固件头部埋在最后一张绝缘紧固件的消除热桥接,但是你可能会遇到的问题与核查人员由于“不”紧固件安装的最后一层组装。
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比尔,
是的,实际上,螺钉每个单位的横截面比钉子更大,但在为一个例子选择时,少于面板时少。这并不完全正确,因为存在损失路径的存在是我希望说明的。无论如何实现如何,总损失都将由总横截面积驱动。锚固泡沫的主题通常会导致关于损耗值和大螺钉的讨论。他们做了泄热,多少和整体绩效命中是讨论。
我不同意通过累积的每个螺钉对损失分配额外意义,从而在雪坑中表示。所有热损失,无论是通过墙壁或屋顶的紧固件或田间区域都将累积。钢螺钉的速度比现场区域更快,并且可以克服雪的熔点来揭示自己。
对任何相关途径的损失进行解释。整个墙壁评级和框架因素着眼于热损失与局部有效绝缘价值的降低。有效的R值降低也可能发生在过度的框架或窗户开口。这两种情况都为热量的散失创造了途径,尽管窗户是某种特殊情况。长钢螺钉可能是最好的比喻过度框架。先进的框架旨在减少整个墙的损失值,避免长螺钉应有类似的效果。
我建议预埋钢槽(在上述产品中),如果通过钢紧固件连接到内部框架和外部包层,将降低性能相对于纯泡沫区域。这不是一个有争议的想法。效果有多糟糕可以通过整个墙体测试来确定,比如ORNL对其他组件所做的测试。这种权衡可能是一种对建筑者更友好的方式,以获得比其他外部绝缘选择更好的结果。当然,紧固件的导电性产生了关于最终功能R值为2”ZipR与所需的高密度紧固件抗剪强度的问题。
到你的另一个点......紧固件中的钢的电导率仍然是什么,无论放置如何。我相信我试图描述紧固件的损失率的条件,无论它被困住。在我的情况下,2x10的前2个“。最终的损失率当然是由前8英寸左右的有效R值的升温,这将调节每个紧固件的横截面的热量损失量我认为有效地在R9周围有效。
如果一个人在所有其他层上直接钻一个洞,直到顶部的2x10,那么这个洞的横截面的热量损失将是R9乘以一个非常小的区域。然而,由于钢轴,这个横截面的导热系数比一个完全空的孔大300倍。关于损失率的绝对增长,我可能是错误的,但它似乎不是微不足道的。也就是说,如果我锚定在混凝土墙或20英寸胶木的顶部,我预计有效的R值和损失通过钢紧固件是非常不同的。
钢螺钉的高导电性仅仅代表冬季期间的外部温度(以及夏季类似的热负荷)。我对此事的想法导致我使用Quadlock系统作为房屋墙上的基础泡沫绝缘。特殊的塑料衣架,将面板件锁在墙壁上,用非常短的紧固件直接拧到护套上。塑料锁定部件的导电部分远低于钢,因此它们的轮廓达到每个4 1/2“厚块的面部附近,不代表巨大的损失通道。我选择了合成的灰泥表面处理,应用于低密度泡沫直接粘附到脚锁材料上。至少对于我的墙壁,除了底部的起动通道之外,没有存在的金属途径。这与来自热方面的屋顶系统相比很好地工作。
由数百个长的钢螺钉所代表的BTU损失总量抵抗钉子的总能量消耗较小,但它仍然令我烦恼,看到他们每次轻雪落下嘲弄我。
我所说的螺丝钉嵌在木头里的意思是螺丝钉被木头绝缘了,类似于用另一层绝缘层覆盖螺丝钉头。这种情况下的螺丝钉有更少的总热损失,如果它被驱动穿过外壳,并留下暴露在两边。螺杆材料本身的热导率没有变化,但它被某种程度地包裹在绝缘材料中,这减少了由于额外的绝缘材料而通过螺杆损失的总热能。
我不同意你,最肯定是通过金属紧固件丢失的热量。绝对有。我所说的是,如果你看一下整个结构,墙壁,窗户,钥匙孔,一切,紧固件本身的整体冲击都很小。与花式紧固件和不寻常的附件方法相比,您可能更少的金钱/努力更少的金钱/努力更低的总热量损失更低(但是,我没有计算任何一个)。当有其他更重要的改进时,它就像追逐一个非常小的潜在改进,这更容易实现。
账单
我认为你看到的熔化与螺丝的热质量有关,而不是电导
就像他们说的,这是有数学计算的,这就是螺丝的平方英尺
想弄清楚这一点…一点帮助吗?雪的融化需要能量,而传导是能量传递的机制。比热容在哪里起作用?
黑色的EPDM屋顶吸收阳光的热量
没有热质量谈到泡沫中
螺钉头储存热量
雪花飘落,当雪花落在更温暖的螺丝(和垫圈)上时融化
似乎是一个更有可能的理论,而不是足够的热量行驶螺丝
在我无可否认的冗长讨论中,我确实注意到螺丝只能传递/失去与他们卡在最温暖点(2x10)一样多的热量。我也注意到,这不是一个巨大的数量,但也不是完全没有价值的设计考虑。在建造的时候,我做了大量的空气密封,安装了0.15和0.19的窗户,在窗台和其他地方设计了很多细节,通常都让建造者心烦意乱。我已经实现了1.3-1.5 BTU/SF/HDD的热量的能源使用,所以我不是心烦意乱的螺杆泄漏,只是恼火。
Quadlock方法可能比尝试单张货物稍微贵一些,但对于达到的厚度我表示怀疑。我们最终将需要数百个又长又贵的螺丝,加上建造者更愿意使用Quadlock系统。
图片中的螺钉头位于屋顶膜下方,因此它有效地向空气温度开放。我可以通过通常通过缠绕在承载它的管道上的绝缘保护的绝缘体来保护钢柄中的热流保护。是的,如果螺钉头被更高的绝缘体覆盖,则绝缘材料的任何值都会降低损失。在进行外部绝缘以最小化螺柱损失时也是如此。
想象一个人穿着一件宽大温暖的雪服,裤子的下摆被剪掉了,这可能有助于模拟螺钉的冷头穿过绝缘材料。坐在公园的长椅上肯定会把你的热量吸走。
这只是促进的良好时尚。
如果你有32 1/4英寸的螺丝钉在一个r32 4x8面板它降低的r值的面板喜欢r31.65或其他东西。假设螺丝的r值为1。
它是一个舍入错误