![文章形象](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2009/11/25160144/021208068-main-700x394.jpg)
如果我们甚至只有20年进入未来,我们会看到一个非常不同的世界。有一件事,基于化石燃料的能量将不那么丰富,并且随着外国石油的独立性而贵得多。最终,我们将居住在没有石油的世界。但我们持续的地方持续了很多超过20年,所以我们现在应该开始考虑如何建造在石油经济后的房屋。
为此,我们投入了大量资金和人力,以找到有效的解决方案。德国被动房屋研究所及其美国附属机构(美国被动房屋研究所;passivehouse.us)设计了基于能源使用的建筑机柜标准,这是当今典型住宅设计负荷的15%至20%。他们的模型表明,信封比例为5:10:20:40:60应该被认为是美国北部的最低限度。换句话说,R-10的R-5,R-10,r-20,R-40的壁的底板壁或板坯周边的窗口,R-60的天花板或屋顶处。
幸运的是,您现在可以使用六个高性能的墙系统之一实现这一目标,每个墙系统中的一个能够实现或超过R-40(不包括所述壁板的附加值,干瓦尔或表面结合的空间)。每个可以在许多方面解释或改变。虽然还有其他方法可以考虑,但我专注于美国北部使用(或开发)的系统,其中气候从结构中要求更多的效率。
你宁愿拥有标准的R-20墙吗?规范最低的墙壁是框架和绝缘的传统,容易漏风和热桥。2009年IRC要求在加热气候下(5区)的住宅结构必须具有以下r值:视窗:R-2.8板块:R-10.地下墙:R-10.木框架墙壁:R-20屋顶:R-38. 您可以使用R-40节省能源先进的建设者和设计师重新定义了什么是构建一个高效的信封:视窗:R-5.板块:R-10.地下墙:R-20.木框架墙:R-40.屋顶:R-60. |
高效的墙壁组件取决于气密,储水和干燥潜力
空气泄漏是墙壁最大的敌人。在寒冷气候,高级建筑物,外护套由于绝缘墙体而在内部空气的露点下方花费了很大一年。如果通过壁腔泄漏的温暖内部空气,则其携带的水分将凝固在护套上,并且可以导致腐烂和模具生长。必须在50个Pascals(1 ACH50)的每小时达到少于1个空气变化,或小于壳区域的空气泄漏的空气泄漏的0.1碳水化合物,或者小于1次。这比能源星气密标准更紧凑的五倍,并造成了机械通风的需求。
在以下每个墙系统的示例中,空气屏障必须延伸不间断地和屋顶或天花板,然后向下延伸到地下室壁或地板板。
高效墙壁也可以没有漏水。Windows应安装在完整窗台闪烁上,并包裹着众所周知的jambs。如果墙壁确实弄湿了,它应该能够储存水分,然后逐渐干燥到内部或外部,持续数十年。墙壁必须失去而不是在一年的过程中获得水。当然,最好的是墙壁最初没有弄湿。但是认为这种恢复能力作为设计和内置的保险形式而不是之后购买。
成本是相对的
节能墙系统应促进较低的加热和冷却成本。它还应该减少机械系统上的能量载荷,以便将更小,更便宜的加热和/或冷却单元集成到房屋中。在某些情况下,可以消除中央加热系统,并且房屋可以依赖点源空间加热器。除了削减能耗之外,良好的墙壁系统可以减少草稿并保持内部相对湿度水平,这增加了整体舒适度。
当然,所有这些都是有代价的,这远远高于按照最低代码建造墙的成本。找到这种平衡是使成本方程变得困难的原因。即使在这里展示的六种墙体系统中,也很难进行有效的成本比较,因为它们取决于承包商的熟悉程度和地区市场。我认为有一件事最终是正确的:在小型的开放式住宅中,这些高性能的墙壁将允许取消中央供暖系统,成本溢价将被收回,即使没有惊人的油价上涨。
*查看所有插图的完整详细信息,请单击查看PDF.在本页底部*
双螺柱墙被验证和真实
![双螺柱墙](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2009/11/25160257/021208068-1.jpg)
自绝缘房屋的早期以来,已经建造了双墙。它们通常由常规框架的2×4外壁组成,护套1/2英寸。结构板。第二个非承重2×4螺柱墙壁建造在内部。半英寸或3/4英寸。胶合板盒跨越门和外部框架之间的窗口粗糙开口。在11-3 / 4英寸深度(从4英尺的4英尺的经济切割),这些盒子确定了墙壁的精确宽度,这留下了4-1 / 4英寸的不间断绝缘区域the wall’s center.
在以前的项目中,我的公司在电子粗轧完成后,在空腔中使用了高密度填充纤维素。(添加高性能玻璃纤维会增加r值。)虽然在空腔内预计会有电线,但我们将所有的暖通管道保持在外墙外。
将纤维素绝缘吹入这些深腔需要一些规划。我们要么在内螺柱之间安装垂直网,以定义每个托架并单独填充,或者我们采用散装吹瓶的两级过程,以较小直径的软管,以实现均匀的3.5 pcf(每立方磅脚)密度。除了室内涂料外,没有使用蒸汽延迟器。
劳斯森桁架创造了一个外骨骼
![拉森桁架墙](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2009/11/25160259/021208068-2.jpg)
像双螺柱墙一样,拉尔森桁架墙造成空域。承重2×4框架壁用1/2英寸护套。胶合板或osb。一个8英寸深的外骨骼框架连接到承载壁上,并支撑在宽基础壁上。地板甲板和轴承墙保持在基础墙壁的内部。两者都在改造中绝缘。桁架外观不受基础支撑,并用胶合板底板密封。塑料空气屏障和蒸汽延迟膜缠绕在护套的2×4框架的整个外部,并密封到门槛板或直接到混凝土基础壁。组件使得两者均匀地干燥到外部。外拉森桁架墙通常在现场制造,并产生一个填充有致密包纤维素的不间断腔。绝缘体吹过在护套的第二外层中的孔。
由于双壁系统更容易空气密封,因此我们主要使用Larsen Truss作为改装选择。与双墙系统一样,1/2英寸 - 或3/4英寸 - 深胶合板箱被制造成跨越粗糙开口,并且在这里,它们还提供了额外的刚性测量外壳框架。空中屏障内的2×4壁可以通过公用事业穿透,而不会影响房屋的气密性。
3.受到被动房屋的启发,墙壁由工程木材制成
![Klingenberg被动房屋墙](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2009/11/25160302/021208068-3.jpg)
Katrin Klingenberg利用这个系统将德国的被动式住宅项目介绍给了美国。克林根伯格的墙是12英寸的。-宽i型托梁作为支柱。工字托梁的内部用OSB包裹,作为主要的空气屏障。工字梁的外部包裹着结构纤维板,这是可渗透的,并允许墙腔干燥到外部。这些护套也使I-joist墙具有箱梁式的结构完整性。它支付指定窗口的位置和宽度,使粗糙的开口之间的规则螺柱间距。这堵墙由一块混凝土板支撑着。
墙壁可以作为面板在现场建造,并在起重机的帮助下倾斜。然而,克林根伯格更喜欢预制约8英尺宽的双层面板,并用高效吹制的玻璃纤维(R-4.5每英寸)填充墙腔。(纤维素也可以使用。)面板连接设计与重叠,是胶粘,然后胶粘,以确保外壳保持密封,因为它是组装。
如果您正在追求被动房屋标准,建立在墙板内部的2×3墙壁,并用湿喷雾纤维素隔热,可以支撑二楼的托梁,并将电气和管道定位在空中屏障内。具有与内壁表面略微绝缘的蒸汽延迟OSB护套有助于在冷却季节中消除水分问题。
4.喷雾泡沫壳包围房屋
![喷雾泡沫壳墙](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2009/11/25160304/021208068-4.jpg)
这种方法特别适用于深能改造。由John Straube,安大略省Waterloo的建筑科学家和建筑顾问制定,该系统由垂直的2×3粗糙度隔开,然后用闭孔喷雾泡沫设定。根据横向的说法,毛刺仅需要最小的连接强度和刚度。
该系统强度的关键是闭孔聚氨酯泡沫喷涂在毛刺周围。固化泡沫的密度足以稳定毛刺并携带包层的负荷。实际上,除了稳定毛刺之外,泡沫提供了连续的绝缘毯和在建筑物周围的空气屏障。
喷洒的泡沫被安装在现有墙壁的顶板上,密封在天花板干墙的顶部,形成空气屏障。斯特劳贝不主张任何外部雨幕或排水平面。搭接壁板直接附着在实质上嵌在泡沫中的水垢上。反过来,泡沫的应用,使其固化表面凹进1/2。3/4。下面面的皮毛,在壁板后面留下一个空气空间,这是通风的顶部和底部。
5.一层刚性泡沫板毯子外部
![双层刚性泡沫板](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2009/11/25160306/021208068-5.jpg)
从概念上讲,这是六种系统中最简单的一种,这种技术特别适合于改造或增强传统框架的新建筑。在建筑科学公司建筑贝琪佩蒂特开发的方法中,双层2英寸。多异氰脲酸酯绝缘将直接施加到螺柱上,并用垂直的1x4s拧紧到框架上。
利用该系统,排水平面和空气屏障可以是刚性绝缘的前面或后面。该决定在很大程度上取决于Windows,而且特别是在改装中,无论它们是否被保存或更换。如果保持现有的窗口,则在施加绝缘之前应安装排水平面(以及阻空屏障膜)在现有护套的外部上。此详细信息消除了胶带绝缘板的关节。
对于新建(或用于涉及窗户更换的改造),窗户最能位于施加的1×4毛刺的平面中。通过胶带绝缘板接头来产生排水平面。可以在外部建立空气屏障,或者它可以保留在绝缘后面,作为密封膜或作为壁护套的胶带接头。
6.结构绝缘板(SIPS)
![结构绝缘板](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2009/11/25160308/021208068-6.jpg)
这种墙板系统由硬泡沫绝缘夹在两层7/16英寸的皮肤之间。厚的OSB。最佳性能的泡沫核是多异氰脲酸盐。化学添加剂 - 特别是溴化阻燃剂HBCD-聚苯乙烯(EPS和XPS)使得Polyiso从人和环境健康的角度进行更好的选择。PolyiSo泡沫也是一个更有资人的选择。面板通常在定制基础上构造,粗糙的开口被堵塞,这减少了从位点切割的空白XPS芯面板累积的废物。
OSB面板如果弄湿了,特别容易退化。因此,在施工过程中需要特别注意保持其干燥。用表面贴的SIP胶带密封面板连接处也非常重要,以防止潮湿的内部空气接触到外部皮肤。
Joe Lstiburek说:“处理有限的最佳方式(几乎不存在)啜饮的湿度储存能力是通风的外部包层,并添加一个发泄的'过度。'用这两种补充,啜饮变得非常坚不可摧。”
Bruce Coldham是Coldham & Hartman Architects (www.coldhamandhartman.com.)在阿默斯特,质量。
从罚款家庭建筑#208
要查看整篇文章,请点击查看PDF.按钮下面。
查看评论
在安大略省的北部#5做了回收的屋顶泡沫,4“墙6”屋顶,1/2“帘布层,2x6螺柱和2”封闭的电池泡沫。简单,紧绷。尚未搬进来,但爱内部的稳定。
我认为#4有一个错误,因为如果闭孔泡沫,R50组装,R50组装的R50每英寸每英寸计算R60,填充的4.5英寸的外部闭孔泡沫和2x6填充将屈服。
在第5题——外部硬泡沫应用于外部——排水平面怎么能在泡沫后面?如果隔热层是紧密的,任何湿气进入那里几乎不会去任何地方。它不会顺着紧压在上面的封闭式泡沫的表面流下来。当我们将护墙板或木瓦钉在覆盖层顶部时,湿气可能也会有一段艰难的时间沿着墙面流下,但有一些干燥的潜力通过壁板本身。有了泡沫,水永远不会去任何地方。这样可以吗?