עיצוב עם Brick כדי Achieve Thermal Mass ואנרגיה Efficiency
מבוא
בריק הוא אחד חומרי הבנייה הוותיקים והבטוחים ביותר, שהציב את עמידותו, אסתטיקה ללא זמן, ונכסים תרמיים טמונים טמונים טמונים. בעיצוב מודרני, לבנים ממלא תפקיד קריטי בהשגת יעילות אנרגיה באמצעות מסה תרמית - היכולת לספוג, לאחסן ולשחרר לאט לאט חום.כאשר אדריכלים ובבנינים משלבים במכוון את הלבנים לאסטרטגיות סולאריות פסיביות, הם יכולים להפחית משמעותית את החימום והעומסים התרמינליים, את התועלת ההולכת, ואת הנוחות של הבניין, ואת המשתנים, מאחורי הדוגמאות המעשיות, ואסטרטגיות המעשיות שלו.
The Physics of thermal Mass: How Brick Works
מסה תרמית מוגדרת על ידי יכולת חום של חומר - כמות האנרגיה החום הנדרשת כדי להעלות את הטמפרטורה שלו על ידי תואר אחד. חומרי Dense כמו לבנים, בטון, ואבן יש יכולת חום גבוהה נפח, כלומר הם יכולים לאחסן כמויות גדולות של חום ללא שינוי טמפרטורה מהירה. בבניין, מסות תרמיות בתוך טמפרטורה על ידי סופג חום עודף השמש במהלך היום ושחרורו באיטיות בלילה כאשר הטמפרטורה המכונה "צורך חום" הוא להפחית את האפקט המכאני של קירור.
יעילות הלבנים כמסה תרמית תלויה במספר גורמים: צפיפותו (בדרך כלל 1900–2200 ק"ג / m3 לבנים רגילות), יכולת חום מסוימת (כ-840 J/kgK), ו מוליכות תרמית (כ-0.5-1.0 W/mK) עבור לבנים רגילות), תכונות אלה מעניקות לבנים של 6-12 שעות, בהתאם לקיר, כלומר חום נספג במהלך היום מגיע יתרון תרמי למשטח ירוק גבוה יותר - 0 לבהירות גבוהה יותר, לאחר זמן קירור חום של השמש.
למה ב-Brets as armal Mass Materials
בעוד חומרים רבים מציעים מסה תרמית, לבנים בולט שילוב של ביצועים, עמידות, וגמישות אסתטית. היתרונות שלה להרחיב מעבר חיסכון אנרגיה פשוט.
חיסכון באנרגיה ונוחות
על ידי ספוג חום עודף במהלך היום ושחרורו בלילה, קירות לבנים להפחית את תנודות הטמפרטורה מקורה על ידי 5-10 מעלות צלזיוס בהשוואה לבנייה קלה.זה מתורגם ל 20-40% פחות חימום ושימוש אנרגיה קירור בבתים סולאריים מעוצבים היטב. Occupants לחוות פחות טיוטות וטמפרטורות עקביות יותר, שיפור נוחות תרמית השנה.
מחזור חיים ומחזור חיים
בריק כמעט אינו אלאן - עמיד לרקב, מזיקים ושפל UV.קיר לבן בנוי כראוי יכול להימשך 100 שנים או יותר עם תחזוקה מינימלית.ארוכיות זו פירושה האנרגיה שמתגלמת בייצור שלה (בדרך כלל 200-400 קילו ל-כ"ל למ"ק) הוא מוקרן מעל תוחלת חיים ארוכה מאוד, מה שהופך לבנים בחירה בת קיימא מאוד כאשר מוערכים נגד חלופות כמו vinylding או עץ.
Fire and Sound Resistance
בריק אינו בלתי-מיושב, מספק התנגדות אש מעולה - תכונה בטיחותית קריטית. צפיפותו מציעה גם הפחתה של רעש גבוה, צמצום העברת רעש בין חדרים או מבחוץ.תכונות אלה הופכות ללבנים חומר מחוספס אידיאלי עבור מבנים משפחתיים, בתי ספר ובתי חולים שבהם בטיחות ואקוסטיקה.
אסטרטגיות עיצוב מפתח עבור ביצועים אופטימליים
כדי למנף במלואה את המסה התרמית של הלבנים, אדריכלים חייבים לשקול אוריינטציה, מיקום בידוד, עובי קיר ושילוב עם אלמנטים עיצוב פסיבי אחרים.
אוריינטציה וחשיפה לשמש
החזית הדרומית (בחצי הכדור הצפוני) מקבלת את השמש הישירה ביותר בחורף.לגליון קירות המוני לבנים בצד זה מאפשר להם לספוג קרינה סולארית ולשחרר חום בתוך לילות קרים.מזרח וחומות מערבות מקבלות גם שמש משמעותית אבל יכול להתחמם יתר בקיץ; גילוח זהיר עם יתר, עציצים, או גילויים עמוקים עוזר למנוע רווח חום לא רצוי.
ארכיון תגיות:שילוב המונים ו בידוד
בעקביות ביחס למסה תרמית יש שתי אסטרטגיות עיקריות:
- (FLT:0) בידוד חיצוני (מסומים בתוך): מקום 1 מקום בידוד בצד החיצוני של קיר המוני לבנה (למשל, פנים לבנים + קצף נוקשה + מגף גשם) זה מאפשר לבנים לספוג רווחים חום פנימיים ואנרגיה סולארית בעוד בידוד מגביל את אובדן חום מבחוץ.
- (FLT:0 אינטגראלי בידוד (מסוים בחוץ): irFLT:1 באקלים חם, הצבת מסה על החיצוני (למשל, לבן veneer עם בידוד מאחור) יכול לטבול את תנודות הטמפרטורה בחוץ, אבל המסה פחות יעילה באחסון חום פנימי. גישה זו עובדת היטב עבור מבנים מסחריים עם עומסי קירור גבוהים.
להדרכה מפורטת על עיצוב הקיר, ראה:0 (א) ניתוח של מסה תרמית במבנים יעילים באנרגיה.
המונחים: Density Considerations
עובי קיר בריק משפיע ישירות על יכולת המונית תרמית.קירות יחיד wwythe (100 מ"מ) לספק lag תרמי מתון; דווייט כפול (200 מ"מ) או קירות עבה יותר לשפר באופן משמעותי את יכולת האחסון ואת הזמן lag.עם זאת, קירות עבים מאוד יכולים להפחית את שטח הרצפה ולהגביר את העלות.כלל טוב של אצבע הוא להשתמש לפחות 150-200 מ"מ של לבנים על קירות השמש.
הצצה לBerry with other Passive Design Elements
מסה תרמית עובדת בצורה הטובה ביותר בקונצרט עם אסטרטגיות פסיביות אחרות:
- (ב) ventilation:0) לילה ventilation: FLT:1 חלונות פתוחים או להשתמש באוורורים אוטומטיים כדי לטבול אוויר חם ולקר את מסת הלבנים בין לילה, חידוש יכולתה לספוג חום למחרת.
- (ב) ,0) ,9: ⁇ : ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ :0) רצפות ראונט: 1FLT:1 קירות המוני לבנים Pair עם רצפת סלאב קורנת מנדרינית כדי ליצור מערכת אחסון תרמי מאוחדת שמשלבת תנודות טמפרטורה.
סוגים של בריק והנכסים הארומאליים שלהם
לא כל הלבנים שווים בביצועי המוני תרמיים.חשבו על הסוגים הנפוצים הבאים:
- (FLT:0) גרגר חימר: 1FLT:1 המסורתי ביותר, צפיפות 1900-2200 ק"ג / m3, מוליכות תרמי 0.6–1.0 W/mK. מסה תרמית גבוהה ועמידות.
- (FLT:0)Concrete לבנים / בלוק:FLT:1 Density 1800-2400 ק"ג / m3, מוליכות תרמית 0.8-1.5 W/mK. טוב מסה תרמית אבל גבוה יותר מגלם פחמן אלא אם נעשה שימוש בחומרים מלטיים מטבוליים משלימים.
- (FLT:0)Fly ash לבנים:FLT:1hil עשוי מפסולת פחם; צפיפות דומה לבנים חימר אבל עם מוליכות תרמית נמוכה (0.4–0.7 W/mK) מציעה מסה טובה עם ערך בידוד טוב יותר והשפעה סביבתית נמוכה יותר.
- (FLT:0)Calcium silicate לבנים:FreaLT:1 בשימוש באזורים עתירי משקל גבוהה; צפיפות סביב 1800 ק"ג / m3, מסה תרמית מתונה.
לקבלת מידע נוסף על תכונות תרמיות לבנים, להתייעץ עם FLT:0 (המדריך הטכני של איגוד התפתחות בריק) 1 (המדריך הטכני של איגוד ה-Berry Development Association).
מחקרים: יישומים היסטוריים ומודרניים
בתי מלון מסורתיים באירופה
בערים כמו פריז, לונדון, באמסטרדם, 18 ו -19 עירנות לבנים לעתים קרובות תכונה 300-400 מ"מ קירות לבנים עבים. מבנים אלה לשמור על טמפרטורות פנימיות יציבות להפליא של 18-2 ° C השנה ללא מיזוג אוויר מכני, עדות ליעילות של בנייה מסיבית בשילוב עם עצירות טבעית ותקרה גבוהה.
בית מודרני בוורמונט, ארצות הברית
"בית הקרי" מאת Salisbury Designs השיג הסמכה בית עוברי על ידי הצמדת קיר לבנים כפול מול דרומה עם בידוד צמר מינרלים חיצוני וחלונות מוארים משולש.הלבן מאחסן חום סולארי פסיבי בחורף, בעוד אוורור לילה מגניב את המסה בקיץ. צריכת אנרגיה היא נמוכה 80% מאשר בית טיפוסי.
אתר אינטרנט: The Bullitt Center, סיאטל
בעוד בעיקר מבנה המוני קונקרטי, מרכז בוליט - המכונה "הבניה המסחרית הירוקה ביותר בעולם" - משתמשת בקירות לבנים חשופים להוסיף מסה תרמית, לתרום לביצוע האנרגיה של אפס הנקי שלה.הלבן סופג חום מתושבים, תאורה וציוד, צמצום עומסי קירור ב 15% בהשוואה למחלוקת יבשה קלה.
שיקולים מעשיים: עלויות, תחזוקה, ואקלים
בנייה בריק בדרך כלל עולה 5-15% יותר ממסגרת עץ או פלדה קלילה, אבל חיסכון באנרגיה לטווח ארוך לעתים קרובות מסיט את הפרמיה בתוך 5-10 שנים.תחזוקה היא מינימלית - מדי פעם מחדש של מפרקי מרגמה כל 30-50 שנים וניקוי כדי למנוע פריחה בריק הוא הטוב ביותר לאקלים עם תנודות משמעותיות (10 ° C בין יום ויבש) ולחות מתוחכמות מאוד, יש להימנע ממזג אוויר חם.
מסקנה: תפקידה של בריק באדריכלות בת קיימא
עיצוב עם לבנים עבור מסה תרמית נשאר אחד האסטרטגיות היעילות ביותר, זמן מבחן זמן ליצירת אנרגיה יעילה, נוח, ומבנים גמישים. על ידי שילוב של בחירת לבנים מתאימה, אוריינטציה מתחשבת, מיקום בידוד אסטרטגי, אלמנטים עיצוב פסיביים משלימים, אדריכלים יכולים להשיג פחתות משמעותיות פחמן תפעולי תוך שיפור הרווחה של הדיירים.