图片来源:State Farm / Flickr
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在刚刚过去的这个冬天，国家保险公司派出了他们的“灾难应对小组”前往波士顿地区。我亲自会见了来自远至明尼苏达州、犹他州、田纳西州和阿拉巴马州的理算员和清理人员。
当然，这场灾难与飓风、地震或野火无关——它与屋顶积雪融化造成的热量损失的简单物理现象有关，以及由此产生的水最终流入居住空间这一不可避免的现实。对于房主来说，没有什么比不属于他们的水更麻烦的了。
为什么我们这个地区的居民对刚刚过去的冬天的降雪毫无准备呢?发生了什么事?两个层面的问题:一个是技术问题，一个是社会经济问题。
第一个问题是热量损失
技术问题非常直接:不必要和不必要的热量损失(说实话，还有一些额外的技术因素;如果你想了解更多关于这些的信息，请查看这篇文章这是我几年前在另一个下雪的冬天之后写的)。
在热传导、对流和辐射这三种传热形式中，形成冰坝的最大罪魁祸首是对流或空气传输的热量。温暖的空气从我们家的加热空间上升，与屋顶护套的底部接触，将屋顶护套上的雪融化成水。水流到屋檐下，在那里结成固体，导致后面的水反弹。堆积的水进入拱腹区或阁楼，流入墙壁和天花板的空腔，最终积累到一定程度，开始通过墙壁或天花板的石膏滴(或倒)出来。
为什么阻止热量流失如此困难?毕竟，大多数阁楼都有绝缘装置——不是吗?的确，大多数阁楼都有隔热层。但绝缘材料往往是蓬松的纤维绝缘材料，如玻璃纤维或纤维素;这种纤维状隔热层对阻止空气输送的热量几乎没有作用。例如，如果你的阁楼地板上有一个洞(即使是一个很小的洞)，在管道或电线或管道的穿透处，你可以在那个区域放入几乎尽可能多的纤维绝缘材料，你仍然可以通过这个洞获得空气传输的热量损失。你需要先把洞口密封起来，然后再加上纤维绝缘材料。你还需要把阁楼地板上所有其他的洞都密封起来。
如果你封住了50%的漏气处，你并没有获得50%的好处——你只会增加热量从剩余50%的气孔中流失的速度。不幸的是，你需要达到接近100%的效果，你的空气密封努力开始获得任何好处。
社会经济因素起了一定作用
这就是问题所在。在波士顿地区，我们把阁楼地板上的洞封起来非常困难。这就是社会经济因素胜过建筑科学因素的地方。建筑科学是直接和直观的。社会经济学是多层次的、个人化的。
妨碍波士顿地区良好空气密封的社会经济因素有:1)房屋比较老旧，比较华丽;2)房地产价格昂贵;3)房主受过良好教育，父母或祖父母都经历过大萧条和第二次世界大战;4)人们越来越依赖空调。
房屋更古老，更华丽。我们就像这样。我们已经习惯了——以至于我们喜欢我们的新家看起来也像旧的家。我们在这个地区的建筑非常保守。看看新住宅建筑中使用的所有传统形式和词汇就知道了。老式建筑往往有复杂的屋顶形式。很多天窗，角，十字山墙，有时甚至是炮塔。添加到屋顶上的每一个建筑元素都有可能造成漏水，尤其是屋顶上有四英尺厚的积雪。
房地产很贵。波士顿地区每一平方英尺的房子都有巨大的经济价值。每一平方英尺未被充分利用的房子都是在浪费钱。所以我们把房子填满，最好是有居住空间。因此，在这个区域有很多完成的地下室和阁楼(事实上，我们自己的大部分工作包括完成地下室和阁楼)。很多很多的家庭已经完成了阁楼，但很少有受益于适当的空气密封作为阁楼改造的一部分。对房主说，为了解决冰坝的根本原因，我们必须拆掉三楼主套房的大部分灰泥，这是非常令人沮丧的。尤其是如果主卧套房是最近几年才完工的。
房主受过良好教育，父母或祖父母都经历过大萧条和第二次世界大战。这是一种礼貌的说法，表示这个地区的阁楼里有很多东西。我们抓得太多了。大学论文(有时甚至是高中论文);一箱又一箱的书;服装;黑胶唱片;婴儿用品(只是在等孙子…);几十年前的结婚礼物，过去几代人的纪念品。通常情况下，气封作业的成本要低于能够进行气封作业所需的移动和存储成本。我很想开发一种便携式机器，可以用来把阁楼里的东西磨成高质量的绝缘材料。 That way, people could still keep their stuff in the attic, but it would be put to better use.
人们越来越依赖空调。夏天似乎更温暖了，双职工家庭比过去几十年的传统家庭更难在凉爽的地方度过大量假期。因此，越来越多的波士顿地区家庭安装了中央空调系统。这是很好的，除了许多空调承包商似乎不关心或对绝缘和空气密封的线索。我之所以这么说，是因为我见过的大量空调系统安装，如果不首先拆除新安装的空调系统，就不可能做好绝缘和空气密封工作。这通常会增加绝缘和空气密封工作的成本，以至于它不会发生。
希望有所突破
如果幸运的话，2015年这个反常的冬天将不会重演，我们也不必再依赖明尼苏达州、犹他州、田纳西州和阿拉巴马州——或者其他任何州——的好公民的任何帮助。但同时，希望2015年的冬天会成为一个小小的警钟，随着时间的推移，我们会开始理解并克服一些因素，这些因素使得改善我们在马萨诸塞州东部的家园的冬季弹性变得困难和不必要的昂贵。
Paul Eldrenkamp是Byggmeister(斯堪的纳维亚语中“建筑大师”的意思)，是马萨诸塞州的一家改建公司。本文最初发表于该公司的网站上．
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6个评论
你的发明应该上市
保罗,
我以前听你说过这个发明，但每当我想到它时，我总是微笑着说:“我很想开发一种便携式机器，可以用来把阁楼的东西磨成高质量的绝缘材料。”
你需要个好名字——也许是“磨吹”。我们都知道原材料就在那里等着我们。
数字化版本吗?
我建议这台机器的前端应该是一个文档扫描仪。这样，旧文件在被磨成绝缘材料之前就可以被扫描了。我自愿测试一个原型，因为我有成堆的纸和绝缘不足的阁楼准备好了。
我提名
大脑转储。
我想反驳一下
我想反驳这种说法:“如果你封住了50%的漏气处，你并没有获得50%的好处——你只会增加热量从剩下50%的气孔中流失的速度。”不幸的是，你需要达到接近100%的空气密封效果，才能开始获得任何效益。”
通过任何开口的泄漏取决于通过该开口的压降。冬季的压降主要是由叠加效应和风压造成的。通过一个小开口的压降与压差不是线性的，而是更接近于流量的平方，所以流量更接近于压降的平方根。要封住50%的泄漏，并使通过剩余50%开口的泄漏量增加近一倍，就需要大幅增加堆叠效应压降。除非房子非常漏水，否则不太可能。我希望消除一半的孔可以大大减少总泄漏量。然而，通过剩下50%的洞的泄漏量本身仍然是巨大的，所以在一个真正漏水的(老)房子里，只堵住一半的漏洞是“不够好”的。你的想法呢?
回应迪克·罗素
迪克,
谢谢你的评论。你是对的。
泄漏和区域
迪克的近似和保罗的近似究竟是更准确还是更准确，取决于信封里的其他漏洞——任何气流都必须从一个漏洞进入(通常是在地下室和周围)，然后从另一个漏洞流出(通常是阁楼)。
如果地下室漏的非常多，比阁楼漏的更多，那么大部分的堆栈效应压差是越过阁楼的空气屏障。正如迪克所描述的那样，这种压力差是由温度驱动的，当你封堵一些泄漏时，这种压力差不会改变。所以如果你封住了50%的漏气处，你就减少了50%的气流。
如果地下室非常密，只有几处小泄漏，那么大部分的堆栈效应压差是在室外和室内的地面层之间，而穿过阁楼空气屏障的压差非常小。在这种情况下，保罗的近似是正确的——气流是由地下室泄漏的大小决定的，封闭阁楼泄漏的50%只会使相同的气流通过更小的泄漏区域。
在第二种情况下，如果你封住了足够多的阁楼漏气处，你最终会达到这样的情况:当你在阁楼的空气屏障上只剩下两个1/4英寸的洞时，当你封住其中一个时，你就切断了一半的气流。
通常情况下，最重要的泄漏是在地下室和阁楼，但当然，如果你把其中一个密封得足够好，其他楼层的漏气就会变得很重要，它会变得更复杂，但即使不考虑这个，我们也可以看到从密封一定数量的泄漏区域中你能得到多少好处是有很大的可能性的。
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