Если вы посмотрите на тепловую оболочку здания как шестигранный куб, стены представляют собой наибольшую площадь поверхности и имеют самое слабое R-значение.
Когда цель состоит в том, чтобы улучшить тепловую эффективность этой оболочки, стены имеют больше всего возможностей для улучшения. Мы можем увеличить их R-ценность, сделав их толще или используя изоляцию с более высоким R-значением на дюйм, но, к сожалению, обрамление более толстой, лучше изолированной стены – это только одна часть головоломки. Мы также должны иметь дело с тепловым мостом, связанным с традиционными методами обрамления, и мы должны улучшить окна. Фактически, именно окна стали самым слабым звеном в высокопроизводительной стене.
Когда дело доходит до повышения энергоэффективности здания, большое внимание уделяется R-значениям изоляции, тепловым мостикам и герметизации воздуха. Но не забывайте об окнах, на которые приходится самая большая потеря энергии в стене с высоким R.
Строители научились, по большей части, смягчать тепловые мосты, используя альтернативные методы обрамления, непрерывный внешний вид жесткие пенопластовые изделия или и то, и другое. Деревянные каркасные материалы имеют сопротивление тепловому потоку (R-значение), которое примерно на треть превышает сопротивление обычных изоляционных продуктов, таких как стекловолокно и целлюлоза. Поскольку тепловая энергия выбирает путь наименьшего сопротивления, элементы каркаса становятся “мостом” тепловой энергии на улицу. Без решения этих тепловых мостов общее значение R любой настенной системы значительно ослабляется, независимо от типа изоляции, установленной в полостях между элементами каркаса.
Усовершенствованное обрамление (24-дюймовые центральные шпильки с одиночными верхними пластинами) само по себе может увеличить общее R-значение стены всего на 4-6%. Чтобы действительно решить проблему теплового моста, многие строители также включают непрерывную внешнюю жесткую изоляцию или используют альтернативные методы строительства, такие как ступенчатые стены, двойные стены или двутавровые балки для решения проблемы теплового моста.
Uo стандартной сборки стены 2×6: R-23 в полостях (каркас = 23% площади стены). Без окон: R-18 в целом. С окнами на 15% площади стены: окно U = 0,30, R = 11 в целом.
Тепловое наведение мостов – это низко висящий плод. Снимите потери энергии из-за тепловых мостов, и следующим слабым звеном в любом стеновом узле является окно.
Итак, вот вопрос: имеет ли смысл обрамлять стену толщиной 18 дюймов с двойными стеклопакетами; стену толщиной 12 дюймов с тройными стеклопакетами американского производства; или стену толщиной 6 дюймов с тройными стеклопакетами европейского производства? Для большинства проектов со значительной нагрузкой на отопление или охлаждение ответ может быть не таким. Вероятно, он лежит где-то посередине, и чтобы найти его, вам нужно оценить общую R-ценность стены, а не только R-ценность изоляции.
На рисунке выше показано влияние типичного окна U-0.3 на значение R типичной стены с рамкой 2×6. Благодаря простому расчету Uo (взвешенное по площади U-значение) мы видим влияние теплового моста и теплового потока через окно: R-11, что не является большим R-значением в любом климате.
Теперь посмотрите на иллюстрацию ниже, чтобы увидеть, что происходит, когда вы прилагаете много усилий для создания сверхизолированной стены. Если вы сосредоточите все внимание на изоляции стен и обрамлении, но ничего не сделаете для улучшения характеристик окон, вы не делаете столько, сколько могли бы подумать, чтобы улучшить энергетические характеристики здания. Мы должны спросить себя, насколько хорошо достаточно хорошо? В какой момент имеет смысл покупать лучшие окна, чем увеличивать общую R-стоимость в стене?
Uo 18-дюймовой настенной сборки: R-61 в полостях (каркас = 18% площади стены). Без окон: R-60 в целом.С окнами на 15% площади стены: окно U = 0,30, R-17 в целом.
Возможно, лучшим вариантом является баланс изоляции и производительности окна. Решите проблему теплового моста и улучшите изоляцию полости, скажем, с помощью 12-дюймовой двойной стены, как показано ниже, но также улучшите U-значение окна. Быстро становится очевидным, что улучшение характеристик окон является более эффективным путем для улучшения характеристик стен, чем просто добавление дополнительной изоляции.
Расчет Uo может помочь передать некоторые эффекты выбора дизайна, но комплексный инструмент моделирования энергии может помочь проектной команде извлечь другую полезную информацию, такую как влияние на общие энергетические нагрузки, потери энергии через различные компоненты здания и калибровку механической системы. Используя данные о местных коммунальных расходах, программное обеспечение для моделирования энергии может помочь проектным командам понять сроки окупаемости и подключить цифры к анализу затрат и выгод для своих клиентов. Конечно, наличие материалов и квалифицированной рабочей силы также могут быть значительными факторами.
Когда подрядчики пытаются достичь цели производительности, такой как пассивный дом или чистая нулевая энергия, нельзя упускать из виду тепловые характеристики окон. Если стоимость окон является препятствием, рассматривала ли проектная группа возможность использования меньшего количества окон? Или перемещение окон в более выгодное положение по отношению к солнцу? Рассматривала ли проектная группа возможность переориентации планировки комнаты, чтобы лучше работать с переориентацией окон?
Uo 12-дюймовой стеновой сборки: R-41 в полостях (каркас = 18% площади стены).Без окон: R-39 В целом. С окнами на 15% площади стены: U = 0,30, R-15 в целом. С улучшенными окнами на 15% площади стены: U = 0,15, R-22 в целом. С еще лучшими окнами на 15% площади стены: U = 0,10, R-27 в целом.
При рассмотрении ориентации окна имейте в виду, что в сообществе пассивных домов можно иметь окна, которые иногда называют “чистыми выигрышами”. При правильном климате, конверте, ориентации и дизайне правильные окна могут фактически получить больше солнечной тепловой энергии в дневное время, чем они теряют в одночасье. Однако без хорошего инструмента моделирования энергии для подтверждения этого предположения безопаснее предположить обратное.
Пассивные солнечные дома 1970-х годов использовали ту же технику, но включали большое количество тепловой массы для поглощения тепловой энергии, поступающей через окна. Большинство высокопроизводительных ограждающих конструкций сегодня могут достичь аналогичной цели без большой тепловой массы и менее подвержены перегреву, если в конструкцию включена хорошая стратегия затенения.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
