מקור: The Hidden Energy Drain in Masonry Construction

בעיצוב בניין מודרני, גירוד תרמי נשאר אחד הגורמים המתמשכים ביותר עדיין להתעלם אובדן אנרגיה.כאשר חום זורם דרך המעטפת הבניין באמצעות חומרים מאוד התנהגותיים כמו בטון, פלדה, או מנדרי, זה עקף את שכבת בידוד, תחת שליטה על כל הביצועים התרמית של הקיר.עבור מבנים שנבנו עם אי נוחות קונקרטית - בתוך מסחר, מגורים, בנייה - יתר יכול גם לשפר את קצב החום של 30 גרם קירור יעיל יותר, אבל לא רק על ידי קירור יעיל יותר.

הבנה וצמצום גלימת תרמיים בקירות בלוק קונקרטיים הוא חיוני עבור אדריכלים, בנינים ובעלי מטרה לעמוד בקודי אנרגיה מחמירים יותר ויותר להשיג חיסכון תפעולי לטווח ארוך. מאמר זה חוקר את המדע מאחורי גישור תרמי, מזהה את המקומות הפגיעים ביותר בקירות בלוק קונקרטי, ומספק סט מקיף של אסטרטגיות למזער את ההשפעה שלו.

מה זה הזעם הצחיח ולמה זה משנה?

התכתולות הארומית מתרחשת כאשר חומר בעל מוליכות תרמית גבוהה (כגון בטון, פלדה או אלומיניום) יוצר נתיב ישיר לחום לנוע דרך הרכבה מבודדת.בקיר בלוק קונקרטי, בלוקים עצמם הם לעתים קרובות הגשר הראשי.התהליך נשלט על ידי הפיזיקה הבסיסית של העברת חום: חום נע בין אזורים קרים יותר, ולוקח את הנתיב של התנגדות לפחות אם מכיל קיר קצר, או משטחים פנימיים, על פני השטח החיצוני של המעגל החיצוני.

המשמעות של אפקט זה נמדדת על ידי הערך המוגן כולו, אשר מהווה את כל המרכיבים כולל framing, חסימת ליבות, מפרקי מרגמה, וחיבורים.חומה עשויה להיות בעלת ערך מרכזי של הכובד R, למשל, 20, אבל ברגע שגשרים תרמיים מוזנים, ערך R-קיר כולו עשוי לרדת ל 10 או אפילו נמוך יותר.

מפתח: R-Value ו-U-Value

R-value (התנגדות שנייה) הוא מדד היכולת של חומר להתנגד לזרימת חום; גבוה יותר הוא טוב יותר U-value (העברה שנייה) הוא הפוך - שיעור זרימת החום דרך הרכב; נמוך יותר. עבור קירות חסימת בטון, הערך U-ערך האפקטיבי חייב להיות מחושב לקחת את כל הגשרים התרמיים בחשבון.

מיקום גשר רגיל ב- Concrete Block Walls

כדי לטפל בגישור תרמי ביעילות, יש להכיר תחילה היכן הוא מתרחש בדרך כלל.המיקומים הבאים ידועים לשמצה ליצירת נתיבי זרימה חום:

  • (FLT:0)Block Weking and Solidסעיפים: ULLT:1) החלקים המוצקים של בלוק קונקרטי סטנדרטי (לעתים קרובות סביב 40-50% של הפנים בלוק) מספקים נתיב התנהגותי ישיר.
  • (FLT:0 Mortar Jointsure: FLT:1 Mortar) יש מוליכות תרמית גבוהה בדומה לחומר בלוק, ו מיטות מרגמה אופקיות אנכיות מתמשך ליצור רשת של מטוסים מוליכים.
  • (ב) ⁇ 0 (הופנה מהדף ⁇ ) רצפה של רצפה (U-to-Floor) או קיר-to-Slab Connections: ריצוף 1 Concrete Floor, המשתרע דרך או מצמיד לקיר בלוק, פועל כטביעות חום גדולות, מתפתל מבפנים אל חיצוני.
  • (FLT:0)Window and Door פותחs: FIRLT:1 ), ⁇ של נטיות לעתים קרובות כרוך בלוק מוצק או מחזק lintels קונקרטיים, יצירת גשרים תרמיים חזקים.
  • (FLT:0) משותףי ופרקים של הרחבה: אנדרל 1 (FLT:1), שבו מופיעים פערים לתנועה, הממלא המשותף עשוי להיות מוליכים או הבלוק משני הצדדים יוצר דרך רציפה.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) יצירות אמנות וגג:FreaLT:1; היכן שהגג פוגש קיר מתקפל, בלוק הבטון ממשיך מעל קו הגג, לעתים קרובות ללא כיסוי בידוד, יצירת גשר משמעותי.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ עבור שירותים: FLT1 ⁇ מכני, צנרת חשמלית, ומדפי זה מקלקל את הקיר, במיוחד אם לא ים או מבודד, לספק קצרי חום ישירים.

אסטרטגיות למזער את ה-rmal Bridging

התייחסות לגישור תרמי בקירות בלוק קונקרטי דורש גישה רב שכבתית המשלבת ברירה חומרית, עיצוב מפורט, וביצוע בנייה זהיר. להלן הן האסטרטגיות היעילות ביותר, החל מ רטרופיטות פשוטות לשינויים בעיצוב בסיסי.

1 יישום Insulation

האסטרטגיה היחידה המשפיעה ביותר היא להתקין שכבה רציפה של בידוד בצד החיצוני של חומת בלוק. שכבה חיצונית זו מכסה את כל הגשרים התרמית, כולל חסימת רשתות, מרגמה, ולוחמי מבנים. ריגיד לוחות כגון מורחבים פוליסטרון (EPS), extruded Polystyrene (XPS), או פוליסוגניטורט (PIR) הם אפשרויות משותפות בלחיות סגורות על ידי מחוסמות אוויריות חייב להיות מותקנות על ידי ממושכות על ידי מחוסמות על ידי מחוסמות קבועות.

(FLT:0)Example:FLT:1 עבור חומת בלוק קונקרטית באקלים קר, שכבה 2 אינץ ' של XPS (R-10) החל החיצוני יכול למעשה לבודד את המסה התרמית של בלוקים מן הטמפרטורה החיצונית, צמצום אובדן חום דרך הגשרים.כל ערך R-קיר שלם יכול לשפר עד 50-100% בהשוואה ל cavity-fi-Fialsulation רק בגלימות.

2.מלא בלוק Cores עם בידוד

בעוד לא יעיל כמו בידוד חיצוני מתמשך, מילוי ליבות ריקות של בלוקים בטון עם חומרי בידוד להפחית את העברת החום דרך חללי בלוק.אפשרויות כוללים חומרים משוחררים (vermiculite, perlite, או קצף beads), שפכות את הפוליאוריטאן, או מוזרק קצף חשוב, מילוי ליבות לבד לא מטפל מוצק בין ליבות; לכן, אסטרטגיה זו משמשת בצורה הטובה ביותר עבור קירות חיצוניים לא יעילה יותר.

השתמש ב-Insulated Concrete Form (ICF) Systems או Insulating Blocks

מערכות ICF מחליפות בלוקים בטון חלולים מסורתיים עם צורות עשויים קצף נוקשה (בדרך כלל EPS) שנשאר במקום לאחר לשפוך.הגרעין הבטון מספק כוח מבני, בעוד שהקצף על שתי הפנים מספק בידוד רציף. מוצרי בלוק קונקרטיים מתקדמים, כגון "יחידות מעונות בטון" (CMUs) עם תוספת בצד אחד, קיים גם מערכות אלה כמעט לחסל כי שכבת החום הוא דורש על פני השטח רחב יותר, עם עלויות שטח.

התקנת Thermal Breaks at Legions and Structural Connections

בכל מקום שגורם מוליכים חייב לעבור דרך הקיר - כגון קרן פלדה, סלאב בטון, או צינור - הפסקה תרמית צריך להיות משולב. הפסקה תרמית היא שכבה של חומר מוליכות נמוכה (בדרך כלל גבוה מאוד מאוד density פוליאורטן, ניאופרן, או קצף נוקשה) מוכנס בין האלמנט המוליכים והקיר שמסביב.

5.לזרוק את הבלוק וויתס או ליצור חומה

קירות בלוק מסורתיים חד-שיחה הם מטבעם של הגשר-הכבדה.קיר כפול-וולט (שני שכבות של בלוק שהופרדו על ידי פער אוויר) מספק שיפור מסוים, אבל ה-WWEIs חייבים להיות קשורים יחד עם חיבורי קיר מתכת, אשר עצמם יכולים להיות גשרים תרמיים. גישה יעילה יותר היא לבנות את החומה עם חלל מתמשך - בדרך כלל 2-6 אינץ' - עם בידוד מחובר רק עם מצעים פנימיים מבודדים ( ⁇ ) באופן דרמטי) של מערכת מבודדים (מבודדים) היא מערכת זו.

השתמש ב- Structural Thermal Breaks for Bond Beams andעמודים

דבורים בונד ועמודות בטון מחזקות הן בלתי נמנעות בקירות בלוקים עבור שלמות מבנית, אבל הן יכולות להיות נועדו להפחית את הזיוף. שיטה אחת היא להציב את חיזוק הפלדה ואת הבלוט רק כאשר צורך מבני ולמלא את שאר ליבות בלוק עם בידוד. לחלופין, באמצעות שילוב גרפיטי נמוך (עם צפרדע או perlite) יכול להפחית התנהגות מעט.

שיפור חלונות ודלתות

פתחי פנטנס הם מקורות עיקריים של גישור תרמי בקירות בלוקים.כדי למזער את זה, לשקול את הפעולות הבאות:

  • השתמש במסגרות חלון "מבודדות" או "מפרקות באופן מיידי" המשלבות פס לא מוליכים המפרידים את החדירה הפנימית והחיצונית.
  • להעמיס את הפתיחה המחוספסת עם בידוד מתמשך (למשל, כריות אח קצף ו- חסימות) כדי להימנע מקצרים תרמיים בפריפריה.
  • התקנת חלונות כך שהמסגרת היא שופעת עם שכבת בידוד חיצונית – לא נשגב עוד פנימה – ולאטום את הפער עם מוטה אחורית וחתומה.
  • השתמש בהבזקים שפועלים גם כשבר תרמי, כגון מתכת גמישה או גיליון מורכב עם שכבת בידוד בצד הפנימי.

8. Seal All Joints and Legions with Air-Tight Materials

דליפות אוויר מהווה חלק גדול של אובדן אנרגיה, וזה קורה לעתים קרובות באותם מיקומים כמו גשרים תרמיים - פערים סביב צינורות, conduits, ובצומת קיר-קרקעות. בעוד שמזג האוויר אינו מפחית זרימת חום התנהגותית ישירות, זה מונע אובדן חום אחיד לחות ואוויר לחלוטות מלהגיע משטחים קרים שבו ניתן להתרחש זיהום אוויר באיכות גבוהה, פרט אקוסטי או איטום, יש צורך להשתמש בכיסוי ישיר, יש צורך קבוע, יש צורך גם לחץ דם מיוחד, או חסם, יש צורך, או חסם, יש צורך בכיסוי אוויריפטומטי, או קבוע, יש צורך, או חסימתם, כי הוא גם כן, כי הוא גם כן, כי הוא גם כן, כי הוא אמצעי בקרה על מנתן, כי הוא קבוע, כי הוא קבוע, כי הוא גם לחץ דם מיוחד, כי הוא גם לחץ דם, כי הוא בטוח, כי הוא לחץ דם חזק, כי הוא אמצעי בקרה על מנת לקבל שליטה על מנת לקבל שליטה על מנת לקבל שליטה על ידי לחץ דם פתוח, כי הוא יכול להיות קבוע, כי הוא קבוע, כי הוא גם לחץ אוויריבית, כי הוא גם לחץ אוויריבית, כי הוא יכול להיות קבוע, כי הוא קבוע, כי הוא גם לחץ אוויריפטמי, כי הוא גם לחץ אווירי

אופטימיזציה ל- Wall Orientation and Fenestration design

אסטרטגיות עיצוב פאסיביות יכולות להשלים הפחתה תרמית פעילה.לדוגמה, הצבת פחות חלונות בצד הצפוני של בניין (בחצי הכדור הצפוני) מפחיתה את האזור של כתמים חלשים.שימוש במכשירים חיצוניים ויחסי חלונות אופטימליים אל-קיר יכולים עוד להפחית את ההשפעה הכוללת של גשרים תרמיים.

שיקולים: Code Compliance and Whole-Wall Performance

קודים מודרניים רבים, כולל קוד שימור האנרגיה הבינלאומי (IECC) ו ASHRAE 90.1, דורשים כי הביצועים התרמית של קירות יוערכו על בסיס שלם.זה אומר כי מעצבים חייבים לקחת בחשבון את כל גשרים ליניאריים ונקודתיים תרמיים, לא רק הערך R-ערך של בידוד. Compliance כרוך בדרך כלל חישוב הערך הכולל של U-שימוש בממוצע על פני שטח או מודל סופי.

במיוחד בבנייה מסחרית, נוכחות של קירות מנדריים עם קשרים מבניים כבדים (כמו עמודות פלדה או לוחות בטון) יכול להקשות על עמידה בקוד מבלי להוסיף בידוד חיצוני משמעותי.לדוגמה, קיר בלוק בטון משותף 8 אינץ 'עם cavity insulation ו- 4 אינץ ' בלבד קצף חיצוני יכול להשיג ערך ר-קיר שלם של בערך R-20 עד R-15, בהתאם לאיכות של ה-R.

כלים לניתוח

(ב) כמה כלי תוכנה ומחשבונים מקוונים זמינים כדי לסייע למעצבים להעריך אפקטים של גירוד תרמיים (FLT:0theRM התוכנית של לורנס ברקלי National LaboratoryFLT:1 מספק מודל העברת חום דו-ממדית.ה-FLT:2Building Science CorporationFLT 3: 3 מציע מחקרים ומדריכים רבים עבור מחסניות.

ניהול איכות באתר

אפילו פרטי העיצוב הטובים ביותר הופכים לא יעילים אם הם מבוצעים בצורה גרועה באתר העבודה, הנהלים הבאים הם קריטיים:

  • (ב) עיין:0) ב-Inspection:FLT:1 , בדוק כי לוחות בידוד חיצוני הם מתוחים או מצופים במפרקים, ללא פערים.
  • (FLT:0)Proper Fasting: 1FLT) השתמש מספיק זמן מזרזים או מערכות דבקות שאינן חודרות דרך בידוד בדרך שיוצרת גשר חדש.
  • (ב) [ה]ב]: [הפסקה] ב-Slabs: [ב] בכל קצה בטון שמבדיל בין קיר הבלוק, להבטיח שכבת חצי אינץ' (או גדול יותר) ממוקמת בין הזחל לבין הבלוק לעיל או לידו.זה נשכח לעיתים קרובות ממהר של בנייה.
  • (FLT:0) ,Seal Capillaries: FLT:1 בנוסף לנחת אוויר, בקרת לחות היא חיונית. Capillary פורץ בבסיס הקירות (בין בלוק ובסיס) לעזור למנוע הגירה שיכולה להחמיר את השפעות הגשר התרמיות.
  • (FLT:0) הקצאה ובדיקה:FLT:1 Blower דלתות בדיקות בשילוב עם מדמוגרפיה אינפרא אדום יכול לחשוף גשרים תרמיים נסתרים. לסרוק את הקיר הושלם עם מצלמה אינפרא אדום במהלך תקופה של הבדל טמפרטורה הוא כלי מצוין לקביעת פגמים ההתקנה.

יתרונות מעבר לאנרגיה

בעוד המטרה העיקרית של צמצום גישור תרמי היא חיסכון באנרגיה, היתרונות מתרחבים לבניית עמידות ונוחות של הדיירים. A קיר עם גישור תרמי מינימלי:

  • (FLT:0) ,Reduces condensation סיכון: ⁇ F1) משטחים פנימיים נשארים חמים בחורף, למנוע צבירת לחות שמובילה לעצב ולרקב.
  • (ב) ,0) שיפור נוחות תרמית: FLT:1 מבטל מקומות קרים וטוטטים שגורמים לאי נוחות של הדיירים, מורידים את הצורך לחימום מקומי.
  • (FLT:0)Extends Building Lifespan:FreaLT:1) על ידי צמצום נזקי הקפאה בתוך חומת בלוק (במיוחד יחידות ⁇ ), המבנה נמשך זמן רב יותר.
  • (FLT:0) חומרים מתקדמים של אנרגיה: אנדרופט 1 (FLT:1) עבור מבנים קיימים, החלת בידוד חיצוני ואיטום גשרים תרמיים הוא לעתים קרובות הצעד היעיל ביותר להשגת ביצועי אנרגיה אפס נטו.

מסקנה: גישה מקיפה לשליטה בגשר

התכתולות הארומאלית בקירות בלוק קונקרטיים אינה בעיה שניתן להתעלם ממנה או לתקנון זול.זה דורש תכנון שיטתי וראייה בנייה זהירה.הדרך היעילה ביותר היא לתעדף בידוד חיצוני מתמשך, להתקין הפסקות תרמיות בכל הפרעה של שכבת בידוד, ולהשתמש בכלים אנליטיים כדי לאמת ביצועים. כאשר אמצעים אלה מוחלים יחד, הם הופכים קיר בטון קונבנציונלי מאנרגיה צלולה יעילה, כמו גם לחסימות אנרגיה יעילה, כמו גם כן, להישאר יעיל יותר, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, יש צורך יעיל יותר ויותר, כדי להשיג כלי ייצור יעיל של מבנים יציבים.

(ב) [ה]: [ה]: [ה] [ה]], [ה], [ה], [ה], [ה]], [ה], [ה]]]], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה]]], [ה'], [ה'], [ה'], [ה']], [ה']']']''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''