关于绝缘
厚是更好的
在寒冷的天气里，一件蓬松的派克大衣能留住身体的热量。绝缘对房子起到同样的作用。隔热层越厚，就越能有效地减少冬季从室内到室外、夏季从室外到室内的热量流动。
家庭的热障应该包括所有方面的连续隔热层——包括最低层，外墙，天花板或屋顶。
保温层的厚度翻倍将使保温层的r值翻倍，减少一半的热损失。每次保温层的厚度增加一倍时，这条规则就适用了。然而，由于收益递减定律，每年将R-10的绝缘加倍到R-20所节省的能源将远远超过将R-20的绝缘加倍到R-40所节省的能源。在某些情况下，比如阁楼，因为有足够的空间，所以应该增加一些绝缘材料。在外墙上加这么多隔热材料的成本要高得多。
要减缓热量，光靠绝缘是不够的
防止空气泄漏和增加绝缘材料一样重要，甚至可能比它更重要。除非建筑商防止空气从墙壁和天花板漏出，否则仅靠绝缘材料不会有太大作用。不仅通风不舒服，空气穿过绝缘腔体会使绝缘效率降低50%。
有些绝缘材料是很好的空气屏障，有些则不行。在任何情况下，最好保持绝缘与空气屏障紧密。
热桥接是传导作用
当屋顶或墙壁没有绝缘时，框架是组件中最绝缘的部分。它的r值最高。软木材每英寸的r值为1.25，所以一个2×6螺柱的r值几乎为7。然而，一旦你在R-7以上的螺柱或椽之间放置绝缘材料，框架就成为了薄弱的热环节。如果框架腔内填充闭孔喷雾泡沫绝缘材料，则绝缘材料的r值约为36。在这一点上，铆钉或椽成为一个明显的弱点在设计。
建筑科学家称这种现象为“热桥”，因为螺栓或椽连接了热围护结构内外的空间。
如果你仔细观察，有时可以从内部或外部看到热桥。
在室内，它会导致鬼影，也就是冬天干墙后面的冷条纹。这些冷条纹会促进凝结，导致灰尘颗粒在石膏板上堆积;最终，可见的垂直条纹可能会形成。在室外，你可以看到屋顶上融雪图案和墙壁上干燥图案的热桥效应。
安装在墙或屋顶内外的连续刚性泡沫层大大减少了通过框架的热桥接。
r值衡量绝缘工作的好坏
热从热流向冷;它无法被阻止，但可以被减缓
如果我们测量热量流经建筑材料或建筑组件(例如，墙壁或屋顶)的速率，我们就可以计算出一个数字(r值)来表示其绝缘能力。材料的r值越高，该材料通过传导、对流和辐射(如上所述)抵抗热流的能力就越好。绝缘制造商报告根据ASTM标准(例如ASTM C518)的测试确定的r值。
常用绝缘类型及其r值
住宅绝缘材料的r值约为每英寸3到7。在任何给定的建筑组件中安装的绝缘数量取决于气候、房屋的绝缘部分、项目预算和当地法规要求。
- 蝙蝠和毯子:每英寸R-3.1至R-4.1。
- 吹入和松散填充绝缘:每英寸R-2.6至R-4.2。
- 硬质泡沫:每英寸R-3.6至R-6.8。
- 闭孔喷雾泡沫:每英寸R-6至R-6.8。
- 开孔喷雾泡沫:每英寸R-3.5至R-3.6。
万博手机官方登录绿色住宅超越了最低标准
美国能源部针对不同的气候区制定了一份绝缘等级的推荐清单。气候带显示在地图上(点击放大)。
有关气候带的更多信息，请参见关于气候区．
使用天然气、燃料油或电热泵供暖的房屋应使用美国能源部规定的r值，并在下面列出作为基准。因为电加热相对昂贵，电阻加热的房子需要比下表所示的更多的绝缘材料。
在美国的一些地区，绝缘的最低规范要求已经(或可能很快)超过了这些美国能源部的建议。例如，2009年国际住宅规范要求寒冷气候建筑商至少包括R-20墙体保温和R-15地下室墙体保温。
美国能源部建议对房屋的各个部分采用r值
| 区 | 阁楼 | 墙 | 地板上 | 板边 | 地下室墙体(框架空腔保温) | 地下室墙体(连续刚性保温) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | R-30, R-49 | R-13, R-15 | R-13 | R-4 | R-11 | R-10 |
| 2 - 3 | R-30, R-60 | R-13, R-15 | R-13, R-25 | R-8 | R-11 | R-10 |
| 4 | R-38, R-60 | R-16, R-21 | R-25, R-30 | R-8 | R-11 | R-4 |
| 5 | R-38, R-60 | R-16来种变种 | R-25, R-30 | R-8 | R-11, R-19 | R-10, R-15 |
| 6 - 8 | R-49, R-60 | R-18来种变种 | R-25, R-30 | R-8 | R-11, R-19 | R-10, R-15 |
在任何情况下，绿色建筑商几乎总是超过绝缘厚度的最低规范要求。许多能源顾问，包括贝茜·佩蒂特和约瑟夫·勒斯蒂布里克，现在建议寒冷气候的住宅包括R-60的天花板，R-40的高档墙，R-20的地下室墙和R-10的地下室板。
有些建筑商走得更远;例如，伊利诺斯州一栋为满足严格的德国被动屋标准而设计的住宅，每一面都隔热到接近R-60，甚至在楼板下面。
空气和水分是其中的一部分
绝缘在风洞里不起作用
无论你选择哪种类型的绝缘材料，如果安装在满是漏气的房子里，它的性能都会很差。因为许多类型的绝缘材料(如松散的填充物和隔热棒)通过捕获空气工作，漏水的墙壁、屋顶和地板意味着较差的热性能。由于这个原因，建筑科学家对空气密封非常狂热。为了最大限度地发挥隔热棒和吹制隔热材料的作用，每栋房子都需要在保温层附近或与保温层相邻设置一个空气屏障。
某些类型的绝缘材料在阻止空气渗透方面相当有效。例如，当硬质泡沫用作墙体护套时，只要将接缝用胶带粘住，它就可以成为一种有效的屏障。喷涂聚氨酯泡沫可以形成非常有效的空气屏障。
但是，无论是刚性泡沫还是喷雾泡沫，都不能解决不同部件接合处的漏气问题，比如墙体底板下面。空气屏障只有在所有这些接缝和交叉处都用垫片、胶水或密封剂处理时才有效。
在所有可用的绝缘材料中，玻璃纤维是最能防止空气泄漏的材料——它的渗透性如此之高，以至于玻璃纤维被用来制造炉内空气过滤器。因为它不限制空气流动，玻璃纤维经常被挑出来嘲笑其糟糕的性能。
事实上，许多对玻璃纤维绝缘材料的批评是毫无根据的。只要把玻璃纤维安装在有足够空气屏障的房子里，它的性能就会很好。当玻璃纤维安装在框架腔(例如，螺柱腔或托梁腔)，并在所有六面有空气屏障时，性能最好。
高质量玻璃纤维电池的安装细节已纳入由住宅能源服务网络(RESNET)的家庭评级机构制定的绝缘安装指南中。
对于房子里的每个位置，总有几种方法来创造一个有效的空气屏障。然而，并不是所有的方法都同样容易实现。在许多地方，包括钢圈托梁地区，喷涂聚氨酯泡沫比其他方法快得多，因此在高性能住宅的建筑者中几乎普遍使用。
水分可以附着在空气上
阻止空气流通还有一个好处:减少屋顶和墙壁的湿气。这是因为大多数墙壁和屋顶的水分问题是由空气输送的水分引起的。水蒸气扩散的问题要小得多。
当温暖潮湿的室内空气通过外壳的裂缝泄漏时，水分会积聚在墙壁或天花板上。当这些外流的空气遇到冷的表面(例如，OSB壁套)时，空气中的水分会凝结成液体并在壁腔内形成水坑。同样的事情也会发生在夏天，当温暖潮湿的室外空气通过墙壁的裂缝泄漏。如果家里有空调，渗透空气中的湿气会在到达任何凉爽的表面——石膏板、管道系统等时凝结。限制这种类型的水分迁移的最好方法是安装一个有效的空气屏障。如果空气没有从墙壁和天花板的裂缝中漏出，问题就被消灭在了萌芽状态。
进一步的资源
良好的住宅建筑
环境建设新闻:
橡树岭国家实验室:
ORNL全墙r值计算器测量框架类型、间距和热桥的能源影响。
家庭能源杂志:
家庭能源等级的绝缘检查涵盖RESNET的绝缘指南。
墙的r值告诉它是真实的-关于整壁r值的更多信息。
能源之星的家园:
热旁路清单-还包括对玻璃纤维电池工作的空气屏障要求。
绿色建筑顾问:
鸟瞰
图片来源:Ty Keltner，寒冷气候住房研究中心
热量总是由暖转冷
北美大部分地区的温度都不是舒适的67到78华氏度。为了保持舒适，我们加热和冷却我们的房子。绝缘减缓了热量进入或流出房子的速度。
虽然热量可以通过三种方式(传导、对流和辐射)传播，但很少只通过其中一种方式传播。除外层空间外，这三种机制都在不同程度上协同工作。
不同的绝缘材料在减缓这些热流机制方面有不同的成功。
见下文:
传导
图片来源:Dan Morrison
热通过传导流过材料
传导是通过直接接触，通过单个材料或通过接触的材料的热能流动。
易导热的物质叫导体，不易导热的物质叫绝缘体。金属是良导体;泡沫是很好的绝缘体。木头介于两者之间。
对流
对流是空气(或其他流体)对热的响应运动
当空气或液体受热时，它会膨胀，因此密度降低，所以它会上升。上升的暖空气取代下沉的冷空气。当运动是恒定的，它被称为对流环。
火炉和窗户通过分别加热或冷却离它们最近的空气而形成对流循环。
即使在有密封墙壁和天花板的房子里，对流循环也会感觉像一股凉爽的气流，让房间里的人感到不舒服。
对流循环也会发生在隔热不良的墙腔内，降低隔热性能。
辐射
图片致谢:Freerangestock
辐射加热物体，而不是空气
辐射是通过电磁波在真空(如空间)或空气中传播的热量传递。
辐射不能通过像胶合板屋顶护套这样的固体物体。当阳光照射在沥青瓦上时，热量通过传导传导到胶合板护套上。胶合板经过传导加热后，会向阁楼辐射热量。
辐射屏障是具有低发射率(low-e)表面的材料(例如，铝箔)。尽管辐射屏障在住宅建筑中有一些应用——它们有时与屋顶护套集成在一起——但与传统的绝缘选择相比，它们很少具有成本效益。
相关的百科全书文章
其他的考虑
绝缘可以阻挡空气
一些绝缘类型充当空气屏障，而另一些则充当空气过滤器。如果你选择的绝缘材料不阻止空气流动，安装相邻的空气屏障材料是很重要的。
从最佳到最差的阻止气流:
喷雾泡沫
硬质泡沫塑料
纤维素
在玻璃纤维
玻璃纤维絮垫
绝缘材料应该阻止蒸汽吗?
水蒸气渗透性可以是一件好事，也可以是一件坏事-蒸汽缓速剂减缓润湿，但它们也减缓干燥，这可能是更重要的。只要你在设计屋顶、墙壁或地板时记住了这些概念，那么几乎任何类型的绝缘材料都可以工作。更多关于外壳设计。
透气性从低到高:
金属polyisocyanurate
闭孔泡沫喷雾
XPS
每股收益
开孔泡沫喷雾
纤维素
在玻璃纤维
玻璃纤维絮垫
有关蒸汽屏障的更多信息，请参见:
有关绝缘材料的蒸汽渗透性的更多信息，请参见建筑材料属性表见BuildingScience.com．
盒外绝缘
虽然住宅墙体保温通常安装在螺柱腔内，但墙体保温的最佳位置是在框架外。这种外部保温降低了墙钉的热桥效应，因为每一块框架都可以作为热桥通过腔体保温。这些热桥严重降低了墙体的性能。
热桥效应可以通过使用刚性泡沫护套(通常为1英寸)部分解决。或2。XPS或聚异氰脲酸酯更好的是把所有的绝缘材料都放在里面的墙壁设计。到10。坚硬的泡沫，在框架外。
当绝缘在框架外，框架材料保持温暖和干燥。当螺栓孔没有填充绝缘时，电工和水管工的工作大大简化了。
泡沫护套的房屋不应包括内部聚乙烯蒸汽缓速器。
其他的热桥
不保温的板边
窗框
墙壁和屋顶渗透
5个评论
地下室底板下的保温
在joseeph Lstiburek的《寒冷气候下的建筑》一书中，他展示了大量的例子，其中有下面没有隔热层的楼板，有下面有隔热层的楼板，还有一个楼板的周围有2英尺厚的隔热层。我还以为大多数人都在提倡在楼板下盖一层完整的防风层呢!乔的书经常被引用，所以我认为他的作品是受人尊敬的。为什么建议的建造方法有(巨大的)差异?难道我错了，认为在一个完整的bsmnt板下是一个节能住宅的基础吗?(在寒冷的气候6A SE B.C. Can)
理查德·克拉克的回复
理查德,
我同意你的看法:最好在地下室楼板下面安装完全水平的绝缘材料。你永远不会后悔，以后也不能轻易添加它。
Subslab绝缘
马丁，我同意你关于板子隔热的说法，但我想知道你的结论。我想如果房子已经用了没有隔热的板子，然后在板子隔热的上面铺上木地板，你可能很容易在板子上面加泡沫板隔热。那样不是也很好吗，或者很接近吗?
回复Robert Nemoyer
罗伯特,
你是对的，可以在混凝土板上安装一层刚性泡沫，然后再安装胶合板。然而，这种方法比在板子下面安装刚性泡沫要花费更多，并且让房主对最终的天花板高度缺乏灵活性。
我相信这篇评论已经很久了，但鉴于这篇文章仍然像它写的那天一样重要，我能问一下4区地下室外墙连续保温的正确性吗?或者是1、2、3区?从R10到R4的下降似乎很奇怪，因为当你继续向北穿过这些区域时，你会看到更多的R。
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