完美的墙
外墙应该做很多事情。其中最重要的性能要求是环境分离;根据约瑟夫·利斯蒂布瑞克博士的说法:“它需要把外面的东西挡在外面,里面的东西在里面。”它还必须是安全的,结构健全的,它必须看起来很好。结构工程师在防止结构倒塌方面做得很好。建筑法规在确保建筑安全方面做得很好。建筑师在使建筑物看起来好看方面做得很好。我们最常失败的地方是环境分离。
约瑟夫·利斯蒂布瑞克博士,工程学。的原则建筑科学有限责任公司和ASHRAE院士。他描述“完美的墙”作为一个可以做一切应该做的,几乎在任何环境下,在任何季节。完美的墙是一个概念,是很简单的,但为了实现所有的性能要求 - 尤其是湿度控制- 我们需要挑战我们如何构建传统智慧。
建筑泄漏
Lstiburek博士说,有两种类型的建筑:泄漏型和即将泄漏型。控制水分是一件我们似乎无法掌握的事情。曾几何时,当能源很便宜的时候,我们建造的建筑会漏水,但这并不重要。我们使用的材料基本上不受潮湿和干燥的影响。我们有如此多的能量损失和空气通过结构的运动,以至于墙壁很快就干了,足以防止湿气的损害。
现在,为了节约能源,我们把建筑物建得很紧凑。减少能源消耗是一件好事,但不幸的是,我们并没有做任何不同的事情来控制不可避免的水分。添加绝缘通过减慢有助于干燥的壁的热传递。与此同时,我们的建材已成为湿气更敏感。我们使用OSB,纸面石膏板,这将支持模具,如果他们不迅速干透其他纤维素材料。
我们必须更聪明地建设。我们必须停止依赖过去的细节,开始考虑热力学。利斯蒂布瑞克博士的热力学基本原理是:热从热转移到冷;湿气由暖转冷;水分从多到少;空气从高压流向低压,重力向下作用。
湿气是从环境、地下和建筑居住者那里引入的。我们需要尽可能地控制水分,然后通过允许干燥来处理无法控制的水分。我们经常提供多重屏障,将水分困在墙上,创造一个完美的环境模具。一个很好的例子就是乙烯基的墙面。
一堵完美的墙是如何建造的?
为了成功地从外面内侧分开,围护结构必须有四个控制层。这些(按重要性的顺序列出):雨控制层,空气控制层,蒸汽控制层,以及热控制层。做最简单的事情是结合了雨,空气和蒸汽屏障变成一层膜。如果控制层在结构外面,我们可以保护它不受天气和极端温度的影响。的热控制层(绝缘)应位于其他控制层以外,以最小化膜的温度波动。这也避免了具有以下结构的短路的绝缘并降低其整体效果。内保温安装钢框架从超过一半四分之三失去了它R值由于热短路在大会。如果墙壁是木结构的,部分绝缘材料可以安装在螺柱之间,而平衡则位于控制层之外。
现在,完成壁,我们添加的外覆层材料,其提供物理保护(包括UV保护)到控制层。完美的墙概念并不需要任何特别的材料;包可能是砌筑,屋面,外墙外保温系统,或什么的。
壁组件需要被允许超过所述控制层的两个方向以干燥两者。以允许在外侧,包层或者需要的干燥,以允许空气流动通过它或安装,以允许其背后的空气运动。在里面许可证干燥,我们需要确保我们不创建第二个障碍。乳胶漆上石膏板被列为三级蒸汽缓凝剂,但它仍然允许墙壁呼吸,允许内部干燥。
这幅图是一个建议的中间道路,商业版本的“完美的墙”。一个机构版本将取代钢螺栓备份与混凝土圬工;住宅版会使用木制框架并可能包括螺柱空间绝缘。
完美的屋顶和完美的平板
除了墙壁,建筑物需要一个顶部和底部,完成围护。完美的壁可转动90度,有上述结构的控制层,使屋顶或接通的其他方式,对顶部的结构中,使板坯。到控制层的交叉连接保持连续性是很重要的。
适用性
完美的墙的概念将在任何地方工作,除了非常寒冷的地区(例如,阿拉斯加和加拿大北部的部分)。
学分
插图由Building Science Corporation LLC提供。
里克•霍华德
里克,AIA,CSI,CCS,LEED AP,是俄亥俄州立大学,注册建筑师和注册建筑指定者拥有超过30年的经验的书写规范适用范围广的项目,包括学校,医院的毕业生,高层建筑,军事工程,古迹保护,以及可持续建筑。他是活跃在建筑规格研究所的哥伦布章,并曾担任美国建筑师协会MasterSpec®建筑审查委员会自2004年以来的成员。