更多的建筑科学
到目前为止,我已经测试都执行PSA磁带和地下室防水产品。最近,我开始着手测试屋顶通风都使用一个画架由2×木材和两个三明治板切成1/2英寸OSB(见上图)。画架包括一个发泄两板之间的空间和脊发泄。每个夹层板的OSB是由两层,两层之间的空间。画架演示模拟一个发泄大教堂屋顶腔面对所面临的一个方向,另一个相反的方向180度。
坦率地说,我之所以选择来模拟大教堂soffit-to-ridge发泄是因为它是最简单的建设作为“架上”。
警告
请记住,这都是测试。一些说明:
- 我是假设这个简单的画架模仿大实际屋顶。
- 我刚刚开始这个测试;有很多工作,将基于早期结果变化。初步测试结果可能会导致测试协议的变化;我将寻找输入初始方法在建筑和屋顶从许多行业,包括脊发泄制造商。
- 到目前为止我只测试三个岭通风口;有相当多的多。
- 我是不释放两脊喷口的制造商的名字我已经测试了,因为我还不了解为什么结果是如此的不同,到目前为止我没有制造商的评论我的测试和结果。似乎只有公平需要这种谨慎的方法,尽管它可能不太满意这个博客的读者。
请继续关注;更多的检测和识别测试岭喷口很快。
一些背景知识在屋顶通风
比尔罗斯和他的书“水建筑”,真正把我变成了一个建筑科学,都有同样的愿望进行测试。(更多关于比尔玫瑰,明白了这个博客由马丁Holladay)。比尔和他的书鼓励我们所有人质疑建筑格言,如1:15 0和施用屋顶通风规则。(更多关于阁楼发泄,见“阁楼发泄。”)
但所有这些箭头在屋顶通风图,有时描述空气流?这些图是吸引人的画廊(见图片1)和一些其他似乎更多的创意——甚至一厢情愿的画廊(见图片2)。
我们知道,通过通风气流通道,我们需要三件事:
- 一个洞
- 另一个洞
- 一种动力
为驱动力,我们有三个:
- 烟囱效应
- 风
- 机械(粉丝)
我们将把机械驱动气流(或fan-assisted发泄)暂时的(尽管有很多GBA内容关于动力屋顶通风口,包括阁楼上的“粉丝”)。让我们想象(或甚至跟踪)多么风和烟囱效应创造屋顶通风系统内空气流通。
但男孩,有很多变量来考虑:发泄在阁楼的类型(soffit-to-ridge或gable-to-gable),屋面坡度的影响,孔的深度空间,类型和颜色的屋顶覆盖层,温度驾驶烟囱效应,风的方向和强度等。
soffit-to-ridge发泄方法测试都在教堂屋顶组件
在过去的十年左右的时间,我是主持人更好的建筑更好的业务(B4)会议威斯康星德尔斯威斯康辛州。这是一个很好的会议。今年我有三个教育会议在阁楼,屋顶:“建筑科学和规范”;“屋顶和阁楼工作”;和“屋顶和阁楼不工作。”
B4的人群似乎欣赏,甚至像建筑科学都测试,所以我操纵了我认为是一个不错的演示的屋顶通风和这个图发送到会议计划,以及一些屋顶专家John Viner GAF(见图片# 3)。
设置允许我很容易改变:
- 屋顶通风空间深度(3/8”,3/4”,1”,1.5”2”);
- 屋面坡度(18/12,12/12,5/12,3/12);
- 类型的山脊发泄;
- 驱动力(烟囱效应由“太阳能加热”——实际上,红外线加热灯的一侧的尖顶)。
我测试了两个制造岭喷口和自制的脊帽。自制岭帽由一个完全开放的通风槽由mini-roof封顶的OSB,每一方的mini-roof 6英寸宽,和1-inch-thick木板间隔器下的OSB建立1-inch-high发泄空间在脊-屋顶坡口深度相同空间深度(见图片# 5画廊)。
测试包括:
- 升温的“南方”一边演示屋顶和两个250瓦的红外线灯(根据需要使用吹风机),直到表面达到约90°F到100°F;
- “屋顶”表面的温度测量与数字红外测温仪;
- 一根烟测试涉及一个计时器(确定需要多长时间)烟发泄出来。
由于时间不足B4会议准备这个测试,下面的测试主要是定性;后续测试更加可控的条件下将导致屋顶更加一致的加热温度和准确的时机出现抽烟。
最初的结果在我的地下室
自己工作,起初我没有找出位置灯,记录表面温度,烟雾。所以没有视频,我的第一个测试,这是进行18/12的画架,一个1英寸通风空间,和一个制造岭发泄(我将称为脊通风1 -见图片# 4)。
你要相信我的话:烟只走了出来底相反的屋顶斜坡。没有烟生产岭发泄出来。什么?(如果你不相信我的话,看看第二个在这个页面的三个视频。)
接下来,我建立了一个自制的通畅的OSB岭发泄,我将称之为岭通风2(见图片# 5),并重复测试。烟迅速和容易前相反的,但不热,另一个意想不到的结果。(参见下面的视频)。
在B4测试
B4会议上,我们做了WTF(测试设备都)屋顶通风测试结束时,每个三个交易日。发生在我的地下室测试、脊脊通风1导致没有烟出来发泄但许多推出的底部的对面屋顶架上(见下面的视频)。
在上面的视频中,你可以看到一个吹风机被用来增强(加速)的加热的“南方”一边演示屋顶。我最初的计划是使用吹风机来模拟不同的动力屋顶发泄——风——但我们用光了时间我们可以证明驱动力。
接下来,我们将制造出脊发泄到另一个屋顶通风(一个我在地下室,但没有屋顶的一个主要产品制造商提供展示在B4),这岭通风很好——很像典型的箭头描绘。我将打电话给这口岭3(见下面的视频)。
从地下室测试结果和测试在B4会议上非常相似。
- 岭口1 -制造一个受欢迎的山脊——没有任何烟退出脊;相反,烟推出另一侧的底部。
- 岭口3 -制造另一个流行的山脊——烟容易退出岭发泄,很形象# 1中描述。
- 畅通无阻的自制岭发泄(脊通风2)大多数烟推出的岭对面的通风口。
- 割掉昆虫筛选“薄纱”岭通风1很少如果任何提高烟的缺乏退出的山脊发泄。
- 边坡问题;陡峭的斜坡,烟越快搬走的屋顶组装。
- 孔的深度空间问题;通风空间,越深越快屋顶的烟搬出去组装。
图片# 6的画廊展示了演示岭结束录音发泄;我们贴了开放的结束每个脊的通风口,这样空气和烟雾没有逃离这些意想不到的机会。
起
它肯定看起来好像我们需要学习更多关于箭头应该会如何绘制在soffit-to-ridge发泄大教堂屋顶组件。
我不知道为什么这两个生产屋顶通风口表现不同,我希望与脊发泄制造商更好地理解为什么。
我期待着更多的屋顶通风测试。我想我最初的地下室测试和B4会议测试应该鼓舞更多的工作,特别是:
- 测试生产岭通风口。
- 更严格的应用多少热量和由此产生的温度加热屋顶斜坡。
- 测量实际时间为每个测试之间的烟雾从底部的组装(在“底”或“屋檐”),无论烟出口。
请继续关注更多的结果在我的下一个GBA的博客,和随意权衡自己的见解,甚至自己都测试。
彼得·约斯特是GBA的技术总监。他也是一个咨询公司的创始人伯瑞特波罗,佛蒙特州,叫道Building-Wright。他经常咨询新房屋的设计和施工和改造项目。他一直在建筑、研究、教学、写作、和咨询在高性能家庭二十多年来,他被认为是NAHB教育家。你有一个建筑科学难题?在这里联系皮特。
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![我不知道这些箭头的驱动力。(图片来源:http://eduweb-an.com/flat-roof-vents/flat-roof-vents-nice-roof-shingles-duro-last-roofing]](https://s3.amazonaws.com/greenbuildingadvisor.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2019/02/20062852/Yost-image-2-resized1-700x705.jpg){kind=link}
39岁的评论
非常酷。我特别喜欢的烟推出的底部北坡屋顶和自制的远地端全脊发泄。完美的意义一旦发生,但它的确是一个意想不到的结果,因为它不遵循我们总是看到箭头。我想空气不阅读安装手册。
我也喜欢你得到更多使用的运动器材(部分来自北欧跟踪)比我们大多数人。
有趣!
我想知道如果有一种方法可以量化流阻通过帽本身。换句话说,解耦的驱动机制。执行一个鼓风机门测试帽。理想情况下,压力/流量可能是不同的数字频谱的条件。发生了什么我怀疑的部分是由摩擦引起的阻力/不同的流动模式(在层流和紊流流动的光谱)。高压测试可能会导致一个平整的竞技场在这方面……这样做更低的流量/压力测试可能是关键。
这显然不会告诉我们很多关于实际驱动力和帽本身如何发挥动态作用改变其驱动力,但似乎可以提供一个基线性能量化。
驱动力的动态似乎复杂,几乎没完没了的变量。一些因素我可以看到在现实世界中扮演一个角色(和你已经声明这些大多数(如果不是全部的话):
长度,除了宽度和厚度的发泄空间;
——空气流动在屋顶(创建压力差异和动态流量与脊发泄形状/挡板)的交互;
——空气流动区域的摄入量(垂直壁效应和放置在这堵墙底火山口);
——温度梯度变化从外部的屋面排气槽的底部,并从屋檐垂直脊。天气、屋面坡度/取向和材料都看似玩。
我经常是好奇,也多少连续降落伞(如大教堂)不同于冰冷的阁楼上的滑槽终止过去绝热层。流动边界有很大的不同。
谢谢你的想法和评论泰勒。
当然有许多调查和我想要确定,如果答案是肯定的,如何完成“台式”或“都”测试。
为此,虽然我在国际建筑展,我去每一个展位与屋面和谈论有关测试和博客都有一些伟大的领导:
1。本杰明Obdyke乔治有一个坚实的卡鲁索的建筑科学背景和他和我将讨论测试和通风问题下周的中间。
2。不止一个脊发泄制造商“熏制房”示威活动(如通气孔Inc .),主要解决风在通风口空气流动,而不是我最初关注激烈的“南方”屋顶面气流的司机。
更多关于驱动力来感谢分享想法和如何模拟。
在我的文章在阁楼发泄,我引述研究人员杰夫戈登。(杰夫在谈论阁楼通风,不是大教堂天花板通风,但他的声明仍然是有趣的)。我写:
“根据戈登,在多风的日子,你的阁楼会通风;当风不吹,不要指望多通风。戈登写道,“压力驱动阁楼通风?风,。[有]小烟囱效应在阁楼上,他们并不是很高。[有]不应该任何诱导压力机械系统(我们不想管泄漏在阁楼上)。阁楼通风提供气流只有在风一吹。”
我会听从的人实际上做了研究,但我的工作经验在阁楼屋顶的脊通风排出空气仍然即使在天气。释放更温暖的空气比环境条件,导致我认为这是更有可能这个温度差异而不是压力,推动了这个运动。
如果风,(或压力)的差异,是通风的驱动力,为什么low-sloped屋顶通风差,和经验的问题他们比较陡峭的表亲吗?
坡也影响身高(底岭)和风力的影响变化。我记得(找不到参考),没有太多区别北(通常没有太阳加热)和南部屋顶性能。当然太阳并不是唯一的热源。
我不相信仍然一天,烟囱效应不会有影响…
但另一个元素,可能在工作中较低的斜坡是减少伯努利效应。较低的斜坡岭有些减少了负压。比如飞机机翼——路径上的时间越长,压力越低。
如果阁楼内的空气温暖得多,这将是在更高的压力。(假设恒定体积V,压力P正比于温度t .)空气在阁楼想逃到平衡内部和外部之间的压力。记住你的气体定律方程从化学和物理课。
大雪最近在双子城以及缺乏风,几乎所有屋顶通风口,脊或被冰雪覆盖。这是帮助在冰形成的大坝阁楼面积实际上是一个圆顶建筑。雪已经很轻,具有良好的绝缘性能。我发泄的强烈支持者,屋顶组件,需要足够的热阻和细致的空气密封组合。
你建议将保持(或最好是增加)屋顶冷却气流在这种情况下吗?
乔恩,
我的意思是有时发泄的屋顶不是由于排放到屋顶上的雪荷载。很好绝缘和空气密封阁楼将执行在这种情况下,边际不可能。
我同意马丁-风是主要的推动力量,这就是我集中精力。
国际海事组织,有很多重要的变量语句如“2“发泄将工作做好,3/4“不”是非常不准确的近似。
两个风扇将空气从我的炉(排气和空气处理程序),当我想要它。球迷也常用的狭小空隙,将水分从提供通风、凉爽的居住者,冷却设备等。不清楚为什么有这样一个厌恶球迷正确应用到屋顶。非常可预测,潇洒地可控和他们没有消费重要的权力(如太阳)或创建负面影响(他们能有积极的效果,如抵消内部堆栈效应压力)。
乔恩,
有几个缺点使用屋顶通风的粉丝:
1。他们需要一个持续的用电操作。
2。他们需要的帮助电工来安装。
3所示。当风扇减免或停止工作时,谁通知?
4所示。如果恰当的,阁楼的球迷可以减压的房子并导致倒转。(我们可以相信安装程序不会超大的粉丝吗?让我考虑一段时间,使用炉类比…)
然而你有时建议安装一个排气扇狭小空隙,适用相同的问题。
乔恩,
你是绝对正确的,同样的问题也适用于爬行空间粉丝。当我提到他们,然而,我只是重复代码要求密封空间。(建筑规范要求密封空间是由强制热风和冷风系统加压,或由一个排气扇减压。)
没有代码要求使用风扇发泄阁楼。
道歉如果这是回答,也许翼螺母测试的范围之外(这是超级酷),但我更想了解大教堂天花板发泄的“为什么”比“如何”。
从我的理解这个网站后,热量积聚在一个未放气的屋顶不是真正有害的屋面材料,我不能理解为什么vented-but-not-functionally-so大会将大大不同。
但我不太在乎做饭,而我认为我关心干燥。有一个通道在屋面板,木材的水分可以消散似乎有利于防止腐烂和霉菌。我想象这干燥可能会相当不错,即使没有多少积极soffit-to-ridge流,通过热力学第二定律。
任何意义吗?
-麦克斯
马克斯,
干燥防雨或通风通道不扩散机制——这叫做“通风干燥,”,你肯定需要空气流动。空气流动越快,干燥(只要室外空气不太潮湿,当然)。
如果你把一块湿毛巾放在一个一加仑的底部玻璃罐子里,旋上盖子,潮湿的毛巾不干燥。如果你把一块湿毛巾中间的PVC管的长度与开放的结束,干毛巾将——因为空气流动。
明白了。但如果PVC管是水平的,即没有烟囱效应,还有零风,毛巾仍干,对吗?
Frasca / Max,
如果PVC管是水平的,而且没有烟囱效应和零风,毛巾将干燥(或与周围空气的湿度达到平衡)——最终。
如果你添加一个机械风扇,或者巨大的烟囱效应流,或良好的风,它会干得更快。干燥速率取决于气流的速度。
如果我们远离我们的毛巾和PVC管回到上面的屋面板的情况下一个大教堂天花板,干燥速率至关重要。有一件事是肯定的:如果你想避免护套腐烂,干燥速度必须超过你的润湿率。如果外壳变得有点湿由于漏出,你想要一个健壮的通风通道连接到底通风口和山脊发泄,因为较高的干燥速率比缓慢干燥。
另一种机制已在这里长大可能导致干燥(几乎)密封腔的墙壁,屋顶和非常小的差距之间的衬板和屋面材料,是微分气压。一个有趣的翼形螺帽测试可能会采取三大罐,加入等量的水,有一个没有盖子,盖子上有一个小洞,密封的三分之一。
然后让它冲击风和重要的温度变化。
这样的蛀牙也可以导致润湿(取决于从哪里拉进来的空气)。
乔恩,
不会失败实验的目的吗?我记得,气压的差异已经长大的环境是有用的作为一个干燥或湿润机制已经外墙的气密层向外,与薄蛀牙在底层地板下地下室,屋顶与网格capillary-breaks屋顶下。这个想法将会看到变化的压力下发生的影响与温度和风暴的变化。
我相信所有这些数据是有用的。
彼得是“空气流过”感兴趣,但“然后退出气流”也可以移动有时重要的水分(甚至通过一个孔)。这一行动是由周围的压力(可称为气压)腔压力差(很快re-equalizes)。在现实情况下,各种事情改变这两个压力,这些将是失踪的一个罐子里面坐。
不要痛打这一点,但是对于——说——使用一个酒窝垫下地下室毛地板,什么事情会导致压力差异援助干燥,将缺席jar测试?
让我知道如果我曲解你的评论,但我不认为大气气压的变化(即。、高压与低压天气变化)玩到气流和干燥在构建蛀牙。特别,大气压力的变化是数量级高于发生在建筑:假设海平面气压的变化从970 mb和1040 mb,这是97000年到104000年帕斯卡(!),或δ(~ 7000帕斯卡。如果有我的部分建筑试图包含7000帕斯卡,我跑太快了。:)
当然,气压的空气就像海洋压力低于水,一切都笼罩在它,所以没有差别,除非你有一个密封的容器(例如,潜水钟)创建一个区别。
一个有趣的东西——大气气压差异* *创建气流在地下洞穴等几何图形。我相信这是一个小口,大体积,和大量的与洞穴的墙壁上摩擦,导致存储/电容。因此,大气压力变化,风就在洞穴口。见下面的图片的杂志上发表的一篇论文显示宝石洞穴国家纪念碑。
”
“我们的研究表明,热浮力的作用阁楼上稀释空气与室外空气可以忽略不计,”罗斯说。
这需要重新思考关于阁楼通风口的设计和位置。例如,一些岭喷口可能允许空气吹在一边,另一边,从阁楼上没有引起太多的空气。玫瑰认为岭喷口与挡板创造更好的吸入空气。
——这篇文章发表在能源生成器# 1993年12月30日
版权©1993虹膜通信公司。
”
有(至少)两个标准去评估一个岭发泄:
1)它有多少抵抗流动(无论引擎?)
2)它是多大的权力导致发动机(即它有效地创建/将在低压区)
3)怎么遮挡多余的(雪、雨等)
这是三个。
爱它!这就是旧的有毒烟雾铅笔来用二氧化钛....没有热量。
完全同意,通常是太大了,大红色箭头指向错误的方向在一年的大多数这样的2016年SAB杂志奖得主在多伦多描述气流。
格雷格,
我的房子有一个屋顶灯和一个可操作的窗口。在夏天非常热的一天如果我打开窗户在一楼,灯笼的窗口,我可以很快排气热空气在众议院,代之以傍晚的凉爽空气海岸。这风还是仍然工作。所有我需要的是一个温差。
马尔科姆,
很高兴看到你使用这个时间测试技术。谷仓建多年来有一个“圆顶”气流从下到上。我堆干草在一些在夏天谷仓干草的阁楼,天气还是很热,没有凉爽的环境。
https://en.wikipedia.org/wiki/Cupola
道格,
它的工作原理非常好。但也许是因为我敢打赌我住在为数不多的素质,所有的因素有工作。某处,冷却后很快就热的一天,和小夏季湿度。
我不想反驳格雷格的评论说明他发布。我有很少的时间对建筑师的图纸,包括幻想箭头显示气流。记得几年前,一系列高层建筑“自然通风”提出了基于白蚁的通风?
https://inhabitat.com/building-modelled-on-termites-eastgate-centre-in-zimbabwe/?variation=c
马尔科姆,
我爱一个开放的窗口和下一个人一样,但其地理位置。我完全同意烟囱效应或多或少做红色箭头显示今年有选择几天当你可能会从中受益,除非你生活在一个干燥,气候温和。
牛肉我和红色箭头是在你支付的季节条件的室内空气。夏季空调和冬季供暖。如果你晚上应该依靠对夏季通风烟囱效应——当外面很凉爽,可能不会有很多开车(小红色箭头!)和众议院会拉在凉爽但可能更湿度如果你干的房子白天交流。第二天热,空调将不得不重新开始把潜在加载出来。在寒冷的气候冬天,战略将由squanding浪费任何室内热量和湿度。
大红色箭头也意味着主要路径(大红色箭头)over-ventilated下的路径可能会和任何房间不通风。但是,你可能会得到惊人的气候现在在这种情况下,我很嫉妒。那是一个寒冷的早上骑自行车上班。
一件事要考虑(和我们的一些评论中失去了)这是实验设置不来模拟一个阁楼。相反,作者试图模拟一个气隙当没有阁楼。这是非常不同于典型的阁楼。
我真的很感激这个字符串的想法和问题,谢谢!
我在这个博客,我开始在soffit-to-ridge大教堂屋顶组件测试的空气流动,因为它是最简单的。我打算看看我/我们可以开发一个有用的测试方法都到其他屋顶阁楼/配置。
我好奇的影响模拟家庭的室内温度是70和外部温度变化从5度到80年。想知道这可以通过一个简单的盒子(模拟)温度控制和一个固定的大教堂屋顶在环境室?
彼得,你可能会发现使用差压传感器用于测试。几个例子:
https://www.digikey.com/product-detail/en/nxp-usa-inc/MP3V5010DP/MP3V5010DP-ND/2186183
和
https://www.digikey.com/product detail/en/amphenol -所有-传感器- corporation/1英寸- d - 4 - v/442 - 1012 nd/503147
第一个是便宜,但是第二个更好的分辨率很低的压力(1“水满刻度),可能更适合您的应用程序。这些传感器电压输出,所以你可以只使用一个电压表读数,不necassary花哨的电子产品。您可以使用乙烯基油管把传感器端口扩展到不同的地方你想测量(如脊的内部和外部通风),然后得到真实的测量压力的差异由烟囱效应。
你可能用几个电池。我设计气压传感器使用的绝对(non-differential)版本的一些过去这些传感器。它们很容易处理。
我爱地下室测试的!这是一种突破往往使的工作。
比尔
嗨,比尔,
就在我前两轮上的评论都屋顶通风测试和重读这一个。
我想使用压力(在接下来的博客将在一些真正创新的测试,比尔很长一段时间前)但担心空气的影响将是充满了“大雾”(丙三醇化合物,有点“油性”)我非常昂贵Retrotec或TEC数字压力表。
似乎你在上面引用的仪表测量压力差异大于我们会站起来在一个屋顶组装吗?在比尔的工作,所有的压力都不到10 Pa(有6894.76 Pa 1 psi)。
我忽视了你在上面引用的仪表的规格吗?
谢谢——彼得
压力表应塑料袋内工作的很好。
视频嵌入在本文中不再工作。任何更新链接的机会吗?
谢谢你让我们知道CL。我看看我能尽快重新加载它们。
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