建筑外殼包括幾個為住戶提供舒適度和保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的必要元素。保溫材料是直接控制溫度,間接影響建筑空間濕氣流進(jìn)或流出的建筑構(gòu)件。
本節(jié)主要講述建筑外殼的溫度控制。
在過去的三十多年里,能源價格的上升和能源保護(hù)的擔(dān)憂已經(jīng)要求建筑工業(yè)提高新建筑的熱效率。
在上個世紀(jì)的80年代前,《加拿大國家建筑標(biāo)準(zhǔn)》能源保護(hù)委員會制定了能源保護(hù)措施。對建材最小的熱阻做了推薦。 這些推薦對由節(jié)能意識的建房者有益,然而,在地方建筑標(biāo)準(zhǔn)中,推薦不具有強(qiáng)制性。,在20世紀(jì)70年代到80年代間,地方建筑標(biāo)準(zhǔn)增加了最小熱阻的要求。
在20世紀(jì)80年代,聯(lián)邦政府提倡激勵機(jī)制來鼓勵商業(yè)建筑的業(yè)主和民用建筑建房者建造高效節(jié)能的住房,希望以此來降低經(jīng)營成本,同時也要求提高熱效率等級。
聯(lián)邦政府啟動了ò超級節(jié)能住宅計劃ó制定了住房建筑標(biāo)準(zhǔn)。凡是達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)的家庭就稱作R-2000住房。雖然R-2000和其它達(dá)到R-2000要求的建筑超過了建筑標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn),在大多數(shù)情況下,額外的建筑費(fèi)用和節(jié)能成本相抵消。
木框架結(jié)構(gòu)建筑的保溫
在木框架建筑系統(tǒng)里,大部分的熱損失來自于框架結(jié)構(gòu)部件的傳導(dǎo),它的熱阻小于保溫材料,這被稱為熱橋。許多提高墻體熱阻的技術(shù)通過應(yīng)用熱橋這個概念降低框架的熱橋效應(yīng)。
在下幾節(jié)中的熱效率,是通過計算的保溫空心墻而非木框架構(gòu)件的熱效率。通過木框架結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)的熱橋會趨于降低建筑總體的熱效率。
熱傳導(dǎo)與保溫
熱量總是從溫暖的區(qū)域傳向寒冷的區(qū)域。冬天,熱量從室內(nèi)傳到室外。夏天,白天期間熱量從室外傳到室內(nèi);當(dāng)晚上天氣變涼時,熱量又從室內(nèi)傳到室外。
熱量傳導(dǎo)通過三種機(jī)理:
傳導(dǎo):
當(dāng)固體材料的一端(邊)的分子被熱源激活時,熱傳導(dǎo)便發(fā)生 了。這些分子將熱能傳到材料冷的一端。在木框架結(jié)構(gòu)建筑中,熱傳導(dǎo)主要是通過地基和框架結(jié)構(gòu)發(fā)生的。對流:
對流是受熱的空氣密度變稀上升,冷空氣下降填補(bǔ)了受熱空氣留下的空間而形成的空氣運(yùn)動。輻射:
在沒有介質(zhì)的前提下,一個物體向另一個物體釋放輻射波時,便產(chǎn)生了熱輻射。比如,太陽產(chǎn)生輻射能使地球發(fā)熱。熱輻射主要是通過玻璃門窗對建筑產(chǎn)生作用的。筑受所有三種熱傳導(dǎo)機(jī)理的影響。大多數(shù)熱損失是通過建筑構(gòu)件的傳導(dǎo)和漏氣。
建筑必須設(shè)計成能抵抗氣流。漏氣能造成熱損失還能夠把水蒸氣帶進(jìn)墻體空腔導(dǎo)致冷凝。
國家建筑標(biāo)準(zhǔn)的要求
《加拿大國家建筑標(biāo)準(zhǔn)》沒有具體規(guī)定保溫棉的量。許多地方建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了保溫材料和建筑整體熱阻值。
熱阻是組合建筑物阻止熱傳導(dǎo)的值,單位面積為 M2*℃/W. 英制R值(熱阻)可表達(dá)為:ft2*h*?F/BTU.
《加拿大國家建筑標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定所有的保溫建筑的蒸氣隔膜應(yīng)防止因擴(kuò)散而引起水進(jìn)入建筑??諝馄帘问怯斜匾?,確保潮濕空氣不要流動到蒸氣隔膜周圍而進(jìn)入建筑物內(nèi)。沒有這些屏蔽的話,潮濕空氣就會在建筑內(nèi)冷凝從而破壞木框架和造成保溫材料的熱阻損失。
除非保溫材料能夠提供抵制漏氣的功能,保溫材料應(yīng)該安裝,使其與一個連續(xù)的構(gòu)件緊貼,減少空氣流動。