图片来源:布鲁斯·沙利文
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高性能的关键原则之一,零能耗住宅是减少能源消耗降到最低。自空间加热和冷却历来最大的住宅使用的能源,有相当大的强调建筑保温和空气密封。在大多数气候,增加墙绝缘是便宜比安装地源热泵技术或更多的太阳能电池板。出于这个原因,零能耗住宅的墙壁heating-dominated气候通常需要一些比2×6厚框架。
这导致了不可避免的比较两个high-R墙选项。你可以附上几英寸的绝缘护套在外面的墙壁或建立一个使用double-stud厚腔的方法。前一篇文章里我比较这两个方法调用High-R墙壁,第1部分:墙组装。而外部泡沫板被广泛接受为一个好办法防止冷凝在墙里,水分的性能double-stud方法是正确地质疑,因为潜在的凝结。由于这是这样的一个大问题,我它在后续文章中讨论High-R墙壁,第2部分:水分含量我提到的地方嵌入墙壁上的一个数据记录器腔我的新家来测试水分的性能。现在是时候看看结果。
这是设置。我使用一个流浪汉ux100 - 023 Ext Temp / RH数据日志记录器来记录数据从我自己的零能源的房子。这个数据记录器测量温度和相对湿度(RH)使用探针在六英尺电缆,让我挂载探测器在北墙施工。我把探头放在5/8-inch OSB壁板的内表面。
理论与测量结果
房子有两个螺柱墙:外部结构墙和第二次内墙干墙连接的地方。墙都是框架2 x4s的总厚度10英寸。挤满了blow-in-blanket玻璃纤维,组装在R-40的绝缘值。
在理论上,这是导致冷凝和随之而来的所有问题。的OSB烫发评级约为0.7,所以把它视作蒸汽缓凝剂。厚绝缘块热流从内部使衬板在冬天很冷。潮湿的室内空气渗入壁腔时,你希望有大量的冷凝。如果发生凝结,它倾向于收集板,因为它提供了一个大冷的表面。
我住在弯曲,俄勒冈州,坐落在气候区5约有6800加热程度。我收集的数据在两个冬天。这不是北极,但我们有我们的份额低于冰点天气才起作用。第二个冬天看到一个扩展寒流与许多个位数连续几天几夜跌破0°F。这似乎是一个合理的测试的冷凝double-stud墙施工。
结果
RH以最高的外护套为91%。自冷凝发生在100% RH,我们可以说没有液态水在衬板上。图显示一段时间RH水平最高的两面冬季测试期间(参见下面的图片# 2)。
一个有趣的结果是,4到12分的RH不同在任何一天。高峰一般在最冷的时候。
这个double-stud墙与玻璃纤维绝缘没有经验的凝结。如果你抬头的温度和水蒸气含量在湿度图还是WUFI计算机模型,你会期望看到凝结。为什么凝结不是发生在这种情况下?虽然我的测试不能提供确凿的证据,有几个有利的因素,减少冷凝的潜力。
空气密封:鼓风机门测试显示1.0 ach50这房子。这不是被动的房子一样紧,但它是紧。空气的主要障碍是外部护套胶钉,板,底层地板。石膏板是粘在室内的钉和盘子(虽然我没有亲眼看到这个)。我,自己,捻缝石膏板底层地板和所有的电器盒内涂上一层厚厚的管道乳香。,这些措施加在一起,允许空气从内部迁移到几乎为零的腔。
为什么漏风水分问题?因为潮湿的空气携带更多的水汽进入建筑蛀牙比通过空气泄漏扩散通过墙体材料本身。
通风:我们的房子配有呼吸能量回收通风(ERV)。空气的湿度在35%和45%之间的生活空间不同,水平足够低,以保护建筑。ERV是平衡的负值。这意味着空气耗尽略高于供应。轻微的负压力意味着大多数泄漏通过建筑外壳内部。这往往会阻止室内的潮湿空气流入结构蛀牙。
蒸汽缓凝剂涂料:蒸汽缓凝剂在这堵墙是一个醋酸保护剂的底漆涂烫发略低于1的评级。通常任何设法挤进墙上的水蒸气通过空气泄漏、扩散、或者其他手段有机会分散在墙里面。
木框架:对于衰变生物生长,木材必须在饱和,含水率20%左右。木框架,如果安装干燥,通常有很大的能力来存储水分饱和之前。框架会吸收水分时RH高在冬季和释放它RH滴在温暖,干燥机。这水分存储容量缓冲区中的湿度墙壁。这个过程是高度依赖于当地的气候。一旦完全治愈,框架在这里木材的含水率8%左右。(木材的含水率不应被混淆与相对湿度的空气,即使他们都是用百分比表示)。
当地气候:我们生活在一个高沙漠气候,年降水量只有8英寸。气候本身是非常宽容的。如果出现润湿,它会很快变干。
这个实验的底线是,在我的特定条件下,双层墙施工并没有导致水分的问题。但是考虑到这是后院的科学的样本,我不会声称它适用。不过,我愿意猜测有利因素综合起来使得我的壁腔避免冷凝条件。和这些因素应该考虑在设计墙组件在任何气候。
这篇文章最初发表在零能源项目。
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16条评论
在弯曲或90% RH !
好冷。
干燥的气候
GBA发表这篇文章之前,我让Kohta上野,研究员建筑科学公司,阅读它。他提供了一些有趣的评论。(我希望他帖子反应。)
我不会引用他所有的电子邮件给我,但我将引用一些。上野写道:
“我好与这种RH的方法测量sheathing-insulation interface-i.e。在冬天,凝结在哪里发生。流浪汉远程探测是足够小,他们不是绝缘性能显著。这个鲜明的对比OmniSense probes-a塑料“盒子”,将绝缘的。园艺学会不会高于91%这一事实意味着对我来说,事情是非常安全的…即使真的值得测量MCs,除非你很好奇。
“结论是有意义的(和不太惊天动地的)总价值立柱墙,气候带5 (5 b,对吧?所以super dry),和1烫油漆里面=安全。”
我想知道面临的南墙
假设他有太阳照射,这意味着面临的南墙可能不会经历甚至高% RH。我会很好奇方面的影响。
基思·H反应
基思,
研究人员监控板的含水率在几十个家庭,在许多气候区。在北半球(美国和加拿大),面北覆盖几乎总是比朝南板更潮湿,原因很明显。
这就是为什么人们担心湿板总是检查向阳坡衬板,在理想的情况下,向墙的底部。
吸附和凝聚,蒸汽的OSB的浸透。
“最高的RH测量外护套为91%。自冷凝发生在100% RH,我们可以说没有液态水的护套。”
很肯定地说,即使的OSB的水分含量远高于必要它迅速腐烂,永远不会有“…液态水防潮……”。
的原因从未打100% RH在护套/玻璃纤维界面是因为腔的空气中的水分被吸附的OSB,不是液体。只有当含水率的OSB的超高(含水量50%的体重,北部rot-risk水平以上)可以让液态水形成表面上。
还“的OSB烫发评级约为0.7,所以把它视作蒸汽缓凝剂”。有一些误解。的蒸汽透过OSB不是一个数字,它是变量与含水率和RH近似的空气。当直接空气不断住在91% RH的OSB的蒸汽透过上升到超过10烫发,这时它甚至不是一个第三类蒸汽缓凝剂。见图1:
http://www.norbord.com/na/cms/wp-content/uploads/Moisture%20Vapor%20and%20Perms%20J450.pdf
当然RH的室内一侧OSB可能比外部一侧稍高那些coldest-hours时期,但最冷的室外温度往往由室外露水点,和RH外观在那些coldest-hours也是很高,如果不是91%。无论如何你可以指望它高于0.7烫发时的OSB的RH /玻璃纤维测量91% RH(甚至50% RH。)1月平均温度在弯曲大约30 f和f意味着低大约是1月24日。(见:https://weatherspark.com/y/1215/Average-Weather-in-Bend-Oregon-United-States-Year-Round)当户外露点10 f(很干)和室外空气和衬板是24 f,空气的外部支持仍在50% RH,这意味着OSB将超过2烫发即使空气腔一侧只有50% RH(而不是> 75%,显示在监控数据。)实际蒸汽透过未知,将与含水率略有不同,但它仍然是/ 2烫发,大部分时间在冬季,除以2烫发的一些时间。
这个特性允许建筑区5离开没有任何更多的蒸汽retardent比标准乳胶漆(约5烫发)蒸气缓凝剂的室内一侧,只要外墙是通风。与排放站在冬季寒冷的小时的数量很少,以至于水分穿过OSB稀释的室外空气,和含水率保持在相对安全的范围之内。与脚厚双studwalls季节性水分积累的小时数相比略有增加,传统的框架,但low-perm油漆给它一个巨大的安全裕度。
ERV负平衡。
我们应该平衡所有HRV和ERV单位略-在寒冷气候?这会有什么影响烟囱效应?
对兰迪·威廉姆斯
兰迪,
大多数房主高估了通风系统的影响渗透和漏出率。通风系统移动小卷的空气——通常在60 cfm 100 cfm的范围。空气交换率,很容易被风和烟囱效应的影响。
最好的建议就是遵循制造商的建议调试ERV或HRV。这些系统的目的是为了进行平衡操作。
如果你担心室内空气进入你的墙上蛀牙,最好的方法是注意空气密封措施。
91%的湿度不担忧呢?
我有点困惑…不是91%的危险高湿度?我知道测试广域网不科学,但不是这些数据显著高于二元同步通信测试几年前?
我希望我只是困惑MC之间的差异和RH……
应对里克•埃文斯
里克,
你可能混淆含水率(MC)和相对湿度(RH)。护套在布鲁斯·沙利文的墙不是腐烂的风险。
一些相关的报价:
论文由马克威廉(“开发创新的排水和干燥的解决方案构建圈地”):“大多数water-induced恶化的木制品和模具的形成需要木材含水率高于20%(莫里斯,1998)。数据从20%到28%通常被认为是温和的,表明损伤可能发生如果湿度持续。读数的30%及以上表明木制组件是饱和和损伤可能是如果持续(莫里斯和Winandy, 2002)。”
比尔罗斯:“木材含水率强烈取决于周围空气的RH,有点不管温度或蒸汽压的猕猴。我工作在一个项目中,1月户外RH是84%,1月室内RH 10%和6月RH,室内,约为60%。这种木材含水率将挂钩,或倾向。蒸汽压室内通常是相同的,除了强大的水分来源或除湿。”
http://www.germology.com/moisture_survey.htm:“木材含水率0%至约28%取决于周围空气的相对湿度。随着空气湿度的增加,木材的含水率也暴露在空气中。木头暴露在环境相对湿度将达到一个木材含水率90% (WMC)约为20%。“
谢谢你马丁
你提供的信息非常有用。谢谢你！
测量水分double-stud墙
更好的方法来构造一个双立柱墙是将泡沫在中间,而不是在外面。
例如:(螺柱螺栓的脸脸)开始在外墙的外面。2 x6外墙充满
你选择的纤维绝缘,那么2英寸的polyiso内表面上外墙- 1/2”差距满吹在纤维素- 2 x4内侧壁也充满了吹在纤维素:总壁厚11 - 1/2英寸
总R评级约33 39取决于纤维选择和室外温度(注意这是真实有效的
评级考虑20到25%的木头墙壁)。把里面的内侧壁为另一个非结构性的墙
建立在纤维和polyiso安装之后,这使得建筑更容易——polyiso作为防潮层(两个方向)和保温外墙保护泡沫物理伤害和R评级恶化由于温度下降。需要少R评级——泡沫没有差距,纤维素-需要更多添加泡沫扩大的差距,没有更多的水分问题!
安全、简单的墙系统
感谢布鲁斯·沙利文,收集更多的证据表明,这堵墙组装是安全的。这项研究很重要,因为IECC代码需要外部绝缘泡沫是这些墙系统增加不必要的成本。我们已经多次在GBA学习这个,我最喜欢这种类型的墙在2014年彻底讨论://www.slccoatings.com/blogs/dept/musings/dense-packed-cellulose-and-wrong-side-vapor-barrier
作为一个加密开发人员也使用这种类型的墙,下面是我的建议,没有任何重大的惩罚成本。)
1。密集拥挤的纤维素比玻璃纤维安全(见上面的达纳对吸附的评价),作为奖励,它阻挡空气渗透更好。
2。用真正的胶合板衬板代替的OSB,因为它比的OSB,耐腐蚀性和实际上的OSB泄漏大量的空气鼓风机门测试。//www.slccoatings.com/blogs/dept/musings/osb-airtight
3所示。liquid-applied天气耐药屏障(方面)的外护套也是蒸汽和空气屏障。这是一个真正的成本节约3拿来。这些涂料自愈,麻烦申请低于所需的昂贵的建筑磁带(仍在windows和其他缝隙。
4所示。我真的看不出太多的风险5 b气候区。
进一步说明在91% RH的风险
只是一些进一步澄清的风险在冬天峰值91% RH。后做一堆仪器和监测建筑外壳组件(哇…追溯到2003年),91%的峰值RH冬天不是风险。
首先,其他的研究表明,当你有冷凝——即。表面液态水,当模具增长真正起飞。我相信苏珊娃娃的科学论文。这个观察绝对匹配我们看到当我们打开监控组件,和看着损伤在法医调查。
接下来,温度起着巨大的作用,你是否有问题,91% RH当护套冷冻大块木头不是冒险。用马克的话说Bomberg许多重要建筑的科学家(导师),“…我们担心冬天潮湿的墙壁,但他们在夏天腐烂。”(for proper effect, must be stated with a thick Eastern European accent).
我们可以很好地量化,一些霉菌增长是当前工作的Viitanen模指数——例如,它采用新的水分失败在最新的附录ASHRAE这样标准160。下面我附上阴谋的“死亡”
91% RH条件,4 C (39), 10 C (50), 20 C (68 F)。各种颜色的行显示基质/材料敏感性的影响。4摄氏度以下,没有增长。在4摄氏度,你需要用显微镜看到任何模具增长,“最敏感”的材料。在20 C,你有一些讨厌的模糊覆盖。
只是一个诡辩与本文的部分:
我同意“冷衬板”的解释之前我跑二元同步通信的双立柱墙项目。在这个岗位上,我比较2 x6墙和12”并排双立柱墙,看着护套温度。我想看看两堵墙之间的衬板温度的差异。导读:嗯…你几乎认不出温度difference-maybe度F ?这是更多的热通量/热流(每个句子的前半部分)比板比“正常”的建设大大冷(参见下面的4.6护套温度测量报告)。
ba - 1501:监测Double-Stud墙在东北水分条件
https://buildingscience.com/documents/bareports/ba - 1501 -监控-双- northeast/view -柱-水分条件
备注:安全、简单的墙系统
首先,我同意所有的编号点比玻璃纤维,纤维素是安全(水分存储和硼酸防腐剂);胶合板是比的OSB安全,liquid-applied膜不错的安全系数,这是一个低风险的墙区5 b。
但有一点我想推迟:
IECC确实规定表(例如,表R402.1.1绝缘和开窗法要求的组件)显示腔+连续外墙外保温的要求。然而,下一个表是u等价物(表R402.1.3等效U-FACTORS)。应该合理计算整墙/不透明U因子的双立柱总成,表明它符合目标U值。马丁做了不错的工作通过螺栓和整体的u值计算热桥接//www.slccoatings.com/articles/dept/musings/installing-closed-cell-spray-foam-between-studs-waste。这可以被应用到多个层的双立柱墙(内壁、连续之间,外墙)。
说服当地建立官方的数学工作,和你的数学是正确的…是的,这是一个不同的问题…不能帮助你。
回复Khota上野
Khota,谢谢你的专家在这里贡献!
100%不需要凝结
见下文,“这意味着我们可以得到多孔表面凝结在相对湿度低于100%。”
好消息是,你不会得到很多水分积累低于100%。
看到building-science-insights / bsi - 099 -它的所有的亲戚
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