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建筑科学

墙的四个控制层

水,空气,蒸汽和温度控制如何导致一个耐用的建筑围护结构和一个舒适,高效的家

我第一次提到“控制层”这个词是在2010年建筑科学公司的一篇文章中完美的墙,由该公司负责人约瑟夫·斯提布拉克(Joseph Lstiburek)撰写。在Lstiburek的完美墙体中,所有的控制层都位于框架的外侧,创造了一个耐用的组件。但这并不是建造墙壁的方式——大多数家庭在墙腔内都有绝缘材料,许多家庭还在室内安装了某种形式的蒸汽缓阻器。

不管控制装置的位置如何,为了设计和建造一个耐用、舒适和高效的家,你必须考虑如何管理水、空气、蒸汽和温度。这些是建筑围护结构中的四个主要控制层,它们将住宅的室内条件空间与室外分离开来。

从水开始,我将描述每个控制层,它的用途,通常用于创建它的材料,以及2018年国际住宅规范(IRC)对它的描述。为了使本介绍保持合理的长度,我们将只研究木结构墙体组件的控制层,以及指导其设计和施工的规范代码。当你阅读时,记住石板和屋顶也需要控制层。这是Lstiburek的一个绝妙的想法完美的墙:躺下,它是完美的平板;倾斜的话,它就是完美的屋顶。

治水层是最重要的

第一个控制层是针对散装水或液态水,使用冗余术语来明确区分水和水蒸气,这是第三个控制层。建筑师Steve Baczek告诉我,水是第一个也是最重要的控制因素,其次是空气、蒸汽和温度。巴切克并不是唯一一个表达……

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22日评论

  1. 用户- 723121||# 1

    我一直关心的一面墙在寒冷的气候下主要向温暖的一面干燥,抵御热量的流动。

    1. GBA编辑器
      马丁Holladay||#2

      道格,
      如果你在墙体护套的外侧安装了一层足够厚的刚性泡沫,护套和纤维绝缘就永远不会变湿——所以不会有任何积累的水分来干燥。水分积聚在冷的表面,而不是温暖的表面,而外部坚硬的泡沫可以保持墙壁材料的温暖和干燥。

      1. 用户- 723121||# 6

        事实上,双城的每一栋新房子都是2x6结构,R-21玻璃纤维,带有OSB护套。这里没人用泡沫护套。他们用你描述的方法在美国哪里建造?

        1. GBA编辑器
          马丁Holladay||# 7

          道格,
          我以为你担心的“寒冷气候下的墙壁主要向温暖一侧干燥”指的是外墙有泡沫的墙壁。如果一所房子有OSB护套,普通的房屋保鲜膜,以及几乎任何普通类型的壁板,那么这种类型的墙——你说的“几乎在双城建造的每一栋新房中”都能找到的那种墙——可以干燥到外部。

          1. 用户- 723121||# 8

            泡沫护套作为一种建造安全墙的方法不断被引入讨论。没有人使用泡沫护套,当然不是生产建造者,他们像狮子一样反对R-5连续供应。我们需要讨论建造者实际使用的建造方法。

          2. GBA编辑器
            马丁Holladay||# 11

            道格,
            如果你不想讨论或考虑泡沫护套,因为“没有人在使用泡沫护套”——顺便说一句,我相信你,因为你的观察在美国许多地区都是正确的——那么为什么你在第一个评论中写道,“我一直担心寒冷气候下的墙壁主要向温暖一侧干燥”?你说的是哪种类型的墙?似乎你所在地区的所有墙壁都主要是外部干燥,而不是内部。

        2. 专家成员
          迈克尔·玛蒂||# 9

          道格,全国各地的许多建筑商都在使用连续的外部保温材料,对于使用或过渡到IRC建筑规范的地方,在寒冷的气候中是需要的(在更新的版本中,或等效的组件中)。即使贫穷的农村州也要求这样做——佛蒙特州是这样,缅因州很快也会这样做。先进的建筑商经常从泡沫转向更可持续的产品,允许双向干燥。如果你不相信我,那就在Instagram上关注Steven Baczek、Matt Risinger和其他拥有大量粉丝的建筑科学专家,你会发现一个全新的世界。你尤其应该关注@ northbuiltpro——他是明尼苏达州北部的一名建筑商,从事一些有创意但实用的高绩效工作,他正在发起一个建筑科学讨论小组来分享知识。

          建筑商在你所在的地方实际使用的方法已经过时,与致力于更好的建筑方法的网站不相关。

          编辑补充:我从一位建筑师朋友那里听说了佛蒙特州的规则;我自己没有研究过。如果他们不允许u因子替代,我会感到惊讶,就像IRC一样:https://publicservice.vermont.gov/energy_efficiency/rbes

          我不确定缅因州什么时候会升级到新的能源法规。我以为是明年,但可能混淆了一个事实,即从2020年7月1日起,缅因州所有地区都将被要求满足州法规(MUBEC),而不仅仅是目前要求的4000人以上的城镇。MUBEC使用的是2015年的IRC,而不是2009年的IECC,它不需要外部保温。

          1. Northernbuilt||# 15

            明尼苏达州正在采用2018年的IRC代码,看起来它将通过一个大的变化,他们将不采用能源代码。州代码的编写者对2012年的代码也做了同样的事情,这是明尼苏达州目前生效的代码。看起来,与过去的版本相比,能源代码将有很少或没有变化。对外保温无要求。我认为,最大的原因是建筑商对建筑成本的强烈抵制。

            道格对冬季室内干燥的评论,现在我所在地区的大多数建筑商仍在使用聚乙烯薄膜作为空气/蒸汽控制层。(我正在努力改变这种想法,但争论总是回到成本问题上。)我们的绝缘子已经变得非常擅长安装poly,这是我看到鼓风机门测试结果在2ACH50左右的主要原因。问题是没有内在干燥。加入泡沫绝缘体与聚有潜在的问题。如果你打算使用泡沫建筑,最好是气密的,并转移到II或III级蒸汽控制层。不聚。我是VOAT的忠实粉丝,蒸汽开启,气密。我们目前的项目在外部有Rockwool ComfortBoard 80,在内部有Intello,通过1ACH50的鼓风机门向内和向外干燥。现在的问题是找到一个足够小的热源(20,000 BTU)来满足一个位于气候7区的家庭的供暖需求。

            谢谢Michael的大声喊出来。

        3. 用户- 1067628||# 14

          在记录中,在我所在的密歇根州中部,相当多的建筑商(不是每个人)在外部使用1英寸泡沫。仁人家园使用2英寸乙烯基墙板,不需要毛皮。他们把它放在一个2x6的墙壁上,中间充满了纤维素,但玻璃纤维也可以。我知道很好的房子想看到R-40,但在名义上R-30,这堵墙就像13+5一样,这是一堵墙。

        4. BWJames||# 20

          我认为这个网站的目的是讨论建设者“应该”使用的建筑方法?我知道在密歇根北部,这种厚厚的外墙泡沫墙在装修中越来越常见。不能对新建筑说话。但好处是显而易见的。我能理解这种阻力——厚厚的外部泡沫是一种痛苦。

  2. 专家成员
    Dana多赛特||# 3

    因为这个原因,他更喜欢胶合板而不是OSB护套。他说,虽然这两种胶合板在干燥时都是III级蒸汽缓阻剂,但在潮湿时,胶合板的渗透性会更强。对于室内蒸汽缓凝剂,克莱因建议使用可变烫发,即所谓的“智能”蒸汽缓凝剂。

    那应该是“……当干燥时,它们都是II类蒸汽缓阻剂……”,因为在相对湿度较低的干杯测试中,它们都在0.7-1 perms之间运行。当邻近空气的相对湿度为50%或更高时,胶合板就会进入iii类区域,但在更高的相对湿度下,胶合板很快就会比OSB更容易被蒸汽打开:

    https://s3.amazonaws.com/greenbuildingadvisor.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2018/08/08005228/bsi-038-mind-the-gap-permeance-of-plywood-and-osb.jpg

    这一特性使OSB和胶合板都成为智能蒸汽缓速器,并可作为高r组件的内部侧或中间蒸汽缓速器,这是被动屋设计中相当常见的方法。

    1. GBA编辑器
      布莱恩Pontolilo||# 4

      接得好,丹娜。

      胶合板和OSB可分为II类或III类蒸汽缓阻剂,这取决于所做的测试类型,并将根据天气和室内条件执行II类或III类蒸汽缓阻剂。我将澄清这篇文章。

      Oliver的观点仍然存在,我也从其他专业人士那里听到过,他们更喜欢胶合板的干燥能力,并且比OSB更经得起干湿循环。我只有轶事和伪科学的证据(后院测试)证明这是真的,但这是许多建筑专业人士的普遍看法。

      1. 专家成员
        Dana多赛特||# 5

        我的文章中链接的建筑科学公司的图表将证实这一评估。当腔内或外部RH为75%时,胶合板的干燥能力比OSB高出50%以上。

      2. 专家成员
        里克•埃文斯||# 12

        删除

  3. GBA编辑器
    布莱恩Pontolilo||# 10

    是的。我指的是第二个普遍持有的观点,即随着时间的推移和不同的条件,胶合板比OSB更好地粘合在一起,我说我只有“轶事和伪科学的证据(后院测试)”。

  4. 专家成员
    里克•埃文斯||# 13

    很棒的文章,布莱恩!这将是一个伟大的参考建设者和爱好者。

    当我阅读绝缘部分时,我开始想,有多少高性能建筑商的项目因为规范官员宣布他们的绝缘设计不符合规范而被推迟?

    例如,PERSIST风格的住宅-没有腔体绝缘(全部在外部)将不符合上述要求。此外,我想知道是否一些官员宣布作为拉尔森桁架的工字钢在技术上不是“连续”绝缘?

    1. GBA编辑器
      布莱恩Pontolilo||# 16

      这总是一个很好的提醒。当我们发表这样的文章并使用当前的IRC作为“代码”时,它实际上只适用于这个国家的一小部分。然而,不可能与每个人的本地代码对话,所以我们可以将其作为公分母,也许可以了解本地代码的走向。

      从建设者那里听到两种截然相反的观点并不罕见,一种是他们的努力被不接受他们的程序集的代码官员所阻碍,另一种是那些认为代码过于宽泛的人。我们能做的最好的事情就是与代码官员培养健康、相互尊重的工作关系,这样我们就能互相学习。我知道格伦·马修森(Glenn Mathewson)在我们为这篇文章交谈时的感受。

  5. 用户- 723121||# 17

    感谢所有人为你所在地区的房屋提供施工细节。我认为,在我们寻求提供一些新的和闪亮的东西时,我们经常忽视传统的建筑方法,这些方法已经工作了很多年,尽管能源性能很差。我是寒冷气候建筑的传统主义者,我的想法是我们需要建造得更厚更紧。

    早在40年前,我就在一些项目中使用了外部泡沫护套,从寿命和能源的角度来看都取得了成功。在MN的南部1/2,R-30墙很容易用R-10连续建造,这将是一个很好的性能基准。

  6. laguna949||# 18

    你们能把这些文章打印成PDF格式吗?打印网页会丢失文章中的所有图像。我试图向我不情愿的建筑师和建造者解释这些东西,我需要图片让它变得真正简单。

    1. sterilecuckoo58||# 21

      给他们买一份订阅,如果他们在那里阅读,感到好奇并遵循所有的链接,那么你就节省了很多时间。如果他们不……这是伟大的捐赠。

    2. GBA编辑器
      布莱恩Pontolilo||# 22

      嗨,克里斯多夫。

      它的一个版本将出现在下一期的Fine Homebuilding杂志上,一旦它发布,你就可以从finehomebuilding.com上下载pfd。

  7. UnderwoodBeacon||# 19

    我是一名建筑商,有5.5年的全职工作经验,在建筑行业有30年的“摸爬滚打”经验。我住在气候5区,过去一年我尽可能多地阅读、倾听和学习。

    我完全相信,按照我们“一直以来”的方式,或者像@Doug McEvers指出的那样,按照双城建设者正在建设的方式,是错误的道路。我们所有人都有责任为未来的业主、我们接触过的这些建筑,以及最重要的子孙后代做正确的事情。对我来说,这是没有争议的问题。我非常感谢像GBA这样的人,他们通过倡导、教授和分享知识为我们铺平了道路。我不断地读、听、看,看看我接下来能学到什么。

    我感觉就像从消防水管里喝水,真是爽死了。再接再厉。@ Doug McEvers,这取决于像你和我这样的人加入进来,成为金字塔的下一层。

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