建筑外殼包括幾個為住戶提供舒適度和保護建筑結構的必要元素。保溫材料是直接控制溫度,間接影響建筑空間濕氣流進或流出的建筑構件。
本節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的擔憂已經要求建筑工業提高新建筑的熱效率。
在上個世紀的80年代前,《加拿大國家建筑標準》能源保護委員會制定了能源保護措施。對建材最小的熱阻做了推薦。 這些推薦對由節能意識的建房者有益,然而,在地方建筑標準中,推薦不具有強制性。,在20世紀70年代到80年代間,地方建筑標準增加了最小熱阻的要求。
在20世紀80年代,聯邦政府提倡激勵機制來鼓勵商業建筑的業主和民用建筑建房者建造高效節能的住房,希望以此來降低經營成本,同時也要求提高熱效率等級。
聯邦政府啟動了ò超級節能住宅計劃ó制定了住房建筑標準。凡是達到這個標準的家庭就稱作R-2000住房。雖然R-2000和其它達到R-2000要求的建筑超過了建筑標準中的規定的最低標準,在大多數情況下,額外的建筑費用和節能成本相抵消。
木框架結構建筑的保溫
在木框架建筑系統里,大部分的熱損失來自于框架結構部件的傳導,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通過應用熱橋這個概念降低框架的熱橋效應。
在下幾節中的熱效率,是通過計算的保溫空心墻而非木框架構件的熱效率。通過木框架結構傳導的熱橋會趨于降低建筑總體的熱效率。
熱傳導與保溫
熱量總是從溫暖的區域傳向寒冷的區域。冬天,熱量從室內傳到室外。夏天,白天期間熱量從室外傳到室內;當晚上天氣變涼時,熱量又從室內傳到室外。
熱量傳導通過三種機理:
傳導:
當固體材料的一端(邊)的分子被熱源激活時,熱傳導便發生 了。這些分子將熱能傳到材料冷的一端。在木框架結構建筑中,熱傳導主要是通過地基和框架結構發生的。對流:
對流是受熱的空氣密度變稀上升,冷空氣下降填補了受熱空氣留下的空間而形成的空氣運動。輻射:
在沒有介質的前提下,一個物體向另一個物體釋放輻射波時,便產生了熱輻射。比如,太陽產生輻射能使地球發熱。熱輻射主要是通過玻璃門窗對建筑產生作用的。筑受所有三種熱傳導機理的影響。大多數熱損失是通過建筑構件的傳導和漏氣。
建筑必須設計成能抵抗氣流。漏氣能造成熱損失還能夠把水蒸氣帶進墻體空腔導致冷凝。
國家建筑標準的要求
《加拿大國家建筑標準》沒有具體規定保溫棉的量。許多地方建筑標準規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的值,單位面積為 M2*℃/W. 英制R值(熱阻)可表達為:ft2*h*?F/BTU.
《加拿大國家建筑標準》規定所有的保溫建筑的蒸氣隔膜應防止因擴散而引起水進入建筑??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入建筑物內。沒有這些屏蔽的話,潮濕空氣就會在建筑內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,保溫材料應該安裝,使其與一個連續的構件緊貼,減少空氣流動。