Enerji Sistemleri ve Sürdürülebilirlik
Soğuk bilgilendirilmiş Çelik Bağlantı Detaylarının Bina Enerji Verimliliği Üzerine Etkisi
Table of Contents
Soğuk-Formed Steel Construction'de Termal Bridging Anlamak
Soğuk bilgilendirilmiş çelik (CFS) modern ışık-gauge framing'in temel taşı haline geldi; yüksek güç seviyesi oranı, boyutsal istikrar ve nem, ateş ve zararlılar. ticari, çok aile ve kurumsal bina binaları ile kabul edilen ısıtımı, ancak, bir bina versoru doğrudan etkileyen bir meydan okuma; operasyonel enerji kullanımı sürekli olarak azalır.[Dönemli su geçirmez bağlantıları atlatmak için ısı geçişi ve ısı geçişi, ısı geçişi, yüksek ısı geçişi için sürekli olarak yüksek ısı geçişi sağlar.
CFS üyelerine katılmak için kullanılan bağlantı detayları genellikle enerji modelleme veya zarf tasarım incelemeleri sırasında göz ardı edilir. Ancak bu bağlantılar ve asimetrik enerji hedefleri daha yaygın hale gelir, mimarlar ve mühendisler tüm termal performansı nasıl etkilediğini anlarlar.Bu makale, ısı akışlarının mekaniğini CFS bağlantıları aracılığıyla inceler, katletme veya aşırı yükleme türlerini inceler ve enerjisel etkileyerek daha yaygın tasarım stratejileri geliştirmeleri için kullanılabilir.
Çelik Bağlantılar Yoluyla Isı Akışı Bilimi
Bina zarflarında ısı geçişi üç mekanizmayla oluşur: iletkenlik, ve radyasyon. CFS toplantıları için, çelik üyeleri aracılığıyla yapılan taşıma birincil endişedir. Tipik bir CFS duvar meclisinin bir sütun ve ısı ile dolu bir boşluk vardır; yalıtımın tabakası sürekli çeliktir.
Termal bridgingin ciddiyetine bağlıdır: 0,3. Para biriminde bulunan sürekli çeliktir.Dönetici parçalı bir tabakanın etkili R-değerini azaltamaz.[Döneticileri ve penetize etme) Bağlantı detaylarına bağlı olarak, örneğin, bu şekilde bir ısıtıcı olmayan bir tabakanın etkili bir şekilde azaltılabilmesi için, bir ısıtıcı olmayan bir tabakanın etkili R-değerini azaltamaz.
Oak Ridge Ulusal Laboratuarı ve diğer kurumlarda araştırmacılar, bu etkileri korumalı sıcak kutu testi ve sonlu uygulama analizi için ölçtüler.Onlar çalışma, [[Ücretsiz transferler% 0 (DÜDÜ) iletilen toplam ısıtma ve yüklerin % 0,4'ü tedavi edilebilir, ASHRAE koruma standartları gibi kritik standartlar için kritik olan 90.1'e kadar azaltılabilir.
CFS Bağlantı Detayları ve Onların Termal Performansları
Bolted ve Vidalanmış Bağlantılar
Bolted ve vidalanmış bağlantılar, CFS üyelerine katılmanın en yaygın yöntemidir. Tipik bir duvarda, vidalar sürekli bir çelik hattında kullanılıyor ve bir duvarın tam uzunluğu için kesintisiz çalışan bir çeliktir.Böyle durumlarda, vidalar, kolektif bir şekilde azaltılabilen etkili bir elektrik hattının etkisini azaltır.
Bunu ele almak için tasarımcılar bunu kullanabilirler:0.termal kırık çamaşırlar[Dönetici:2) veya [[Döneticileri [Düzücüler, plastik veya camlardan kaynaklanmış parçalar, bu bileşenler, vidalama noktası ile bağlantı noktası arasındaki artışı azaltırken, büyük bir toplantıdaki birikimsel etki önemli olabilir. Bazı üreticiler şimdi, camların plastik veya camlar ile nüfuz etmesine izin veren parmak izleri sunar.
Kaynak Bağlantıları
Kaynak bağlantıları, iki çelik parça arasında sürekli metalurjik bir bağ oluşturur, bu da neredeyse mükemmel bir termal köprüdür.İzginlikle ısıtılabilir, çünkü hava boşlukları veya gazketi olmayan toplantılarda, kaynak yalıtım uçaktan kaçınılmalıdır.
Bir strateji, bu şekilde bağlantıyı tasarlamaktır, bu şekilde, kaynak, birincil termal zarf vemdash dışında yerleştirilir; örneğin, termal ayrılık ile ilgili bir sütuna monte edilen bir sütuna monte edilir.
Integral Thermal Breaks ile video ve çizimler
Komrietary CFS konektörleri şimdi yaygın olarak mevcut. Bu ürünler tipik olarak bir tuğla vest blok veya pede bağlı bir çelik klibinden (ortalamalı beton, camlar-reinforced polimer veya naylon) oluşur.
Endüstri testleri:0)Cold-Formed Steel Research Consortium[[Döntilmiş) ve diğerleri, bu kliplerin sabit bir çelik braketle bağlantı kurmasını azaltabileceğini gösterdi. Ayrıca, bu ürünlerin çoğu çelikten farklı mekanik özelliklerle gelebilir.
Sürekli vs. Discontinuous Tracks and Channels
CFS duvarlarında önemli bir termal bridging kaynağı, zemin ve tavan boyunca sürekli çalışan en üst ve alt parçalardır.Bu parçalar genellikle daha ağır bir ısı otobüsü olarak yapılır ve duvarın dış kenarına aktarabilir.Bu arada tasarımcılar sert bir yalıtım veya sıkıştırılabilir bir termal mola şerit ile dolu.
Başka bir yaklaşım, bir fiber-reinforced polimer ekleme ile ısıtılırken, hareketin yığılmasının dikey olarak hareket etmesine izin veren binalarda özellikle de ısıtılması gerektiğidir.
Bridging ve Bracing Bağlantıları
CFS duvarları genellikle rüzgar ve sismik yüklere direnmek için yatay bridging veya digonal bir şekilde övünür. Geleneksel bridging kanalları sürekli olarak dallarda, inekler arasında başka bir uzun çelik yol yaratarak, özellikle derin bir ısı köprü olmadan bağlantı kurabilirler (örneğin, 8 inç veya 10 inç derinlikler) Modern çözümler içerir.
Katı çelik levha panellerini gerektiren oar duvarları için (örneğin, ısı kaybının çelikten azaltılması için yeterli kalınlıktan 18-ga çelik çarşafları) yer almak için, bu tür durumlarda, termal zarf üzerindeki en az etkiye sahip olan oar panelini azaltmak için tek yol, örneğin, çelikten ısı kaybını azaltmak için yeterli miktardaki dışsal yalıtıma kadar sarmak.
Bağlantı Detaylı Bilgilendirme ile Enerji Verimliliğinin İyileştirilmesi için Stratejiler
1. Dış Dışsal Dışsal Çıkış (ci)
Herhangi bir bağlantı detayından termal bridging azaltmak için en etkili yollardan biri, iklim bölgesi tarafından belirlenir ve genel olarak RFS 5'te, ortak bir tavsiye en az 1.5 ila 2 inç katı sıvı mineral-wool veya poliisocyanurate yalıtımının kalınlığı genellikle R14 inç olarak belirlenir.
Kira kullanıldığında, bağlantıların termal etkisi daha az kritik hale gelir çünkü yalıtım çelik ipuçlarını kapsar. ancak, kladding veya vener içeren tüm çelik kesitleri hala ci katmanına nüfuz eder.Bu durumda, bağlantı detayı, uzun sürekli açılardan daha fazla yük klipleri kullanarak geçiş süresini azaltmak için tasarlanmıştır.
2. Bağlantı Noktalarında Hava Bariyer Sistemleri
Termal bridging genellikle bağlantıdaki hava sızıntısı tarafından geliştirilmiştir. Çelik üyeleri arasındaki boşluklar, özellikle de takip eden veya klipler ile bağlantı noktalarında mühürlenmiş havayı kaçıp, makyajsız havayı takmalarına izin verebilir.0fluenceid-applied veya membran hava bariyeri).
Alt pistin zemindeki duvardaki hava mühür başka bir kritik yer.Geçmiş ve plaka arasındaki boşluk, sıkıştırılabilir bir köpük kaseti veya bir elastomerik mühürlü ile doldurulmalıdır.Bu detay olmadan, çelik pist hem ısı geçişi hem de hava hareketi için doğrudan bir yol haline gelebilir.
3. Çelik Yoğunluğu Azaltımak için Yapısal Optimizasyonu Kullanın
Mekanik uçağa nüfuz eden daha az çelik element, daha düşük ücretli çelikleri korumak için bir yol (ve ilişkili bağlantıları) yaklaşık üçte biri tarafından silinir.[Dönlümler için yüksek ücretli çelikler kullanılarak).
Bir diğer gelişmekte olan strateji ise şöyledir:0)komposite tasarımı[Döntgen: 1) Çelik askıları ile birlikte, toplam lineer kesme malzemeleri (örneğin, OSB veya plywood çelik torbaları ile) tamamen bağlantı noktalarını azaltarak, toplam lineer olarak doğrulayıcı performans artışı sağlar.
4.İkiStage Connection Systems
İki aşamalı bağlantı sistemleri, termal moladan yapısal bağlantıyı ayırır. Örneğin, bir çelik klip, bir polimer standoff aracılığıyla ilk kliplere bağlanırken, çelik-to-çevreleri, kirişler için özellikle değerli olan bir alüminyum kolla elde edebilir ve büyük termal köprülerin enerji kayıplarına bağlı olduğunu tutar.
Avrupa üreticileri bu tür sistemlerin gelişimini yönetti ve birçokları şimdi Kuzey Amerika'da mevcuttu.The upfront maliyeti basit bir çelik braketiden daha yüksek, ancak bina versquo üzerindeki enerji tasarrufları, özellikle soğuk iklimlerde - özellikle de hızlı bir geri ödeme sağlayabilir. Life-cycle maliyet analizleri sağlayabilir.
Pratik Uygulama ve Kod Uyum
Termal olarak verimli bağlantı ayrıntılarının benimsenmesi, tam bir aşırı yükleme uygulamaları gerektirmez. Yukarıda açıklanan stratejilerin çoğu mevcut standart ayrıntıları yerine, sürekli bir çelik açısının bir dizi termal parça kırılmış klipler ile değiştirilmesi, alışveriş çizimlerinde küçük bir değişiklik değildir, ancak R değerli bir ölçülebilir gelişmedir. Benzer şekilde, standart bir takip yerine bir termal mola vermek için standart bir takip edilebilir bir maliyet ekler.
Performansı doğrulamak için, proje takımları talep etmeli:0)termal test raporları[[Döneticileri) bağlantı üreticilerinden elde edilen birçok şirket, sonlu modellerden veya sıcak ekran testlerinden elde edilen değerlerin bir parçası olarak, özellikle de Passive veya LEED v4 &quors gibi gelişmiş yeşil sertifikasyonlar için yapılandırılabilir; Bazı yetkiler, enerji tasarrufunun enerji etkisini karşılaştırmak için gerekli olan miktarlar.
Ayrıca, seçilen termal kırılma malzemelerinin yeterli güce ve sertlike sahip olmasını sağlamak için yapısal mühendisi ile koordine etmek de önemlidir. Polimer malzemeler yüksek sıcaklıklarda sürekli yük veya yumuşatabilir, bu nedenle bu faktörler için yapısal tasarım dikkate alınmalıdır.
Sonuç: Yüksek Performance En Geliştirmede Bağlantı Detaylarının Rolü
Soğuk bilgilendirilmiş çelik binanın enerji verimliliği sadece çelik, ısı performansı ile bağlantı türlerini anlamak ve kanıtlanmış tasarım stratejileri ve anlık olarak kırılmış klipleri, sürekli olarak kırılmış parçalar, sürekli ısı yalıtımı ve entegre hava bariyerleri kontrol etmek için eşit derecede kritik bir rol oynamaktadır; tasarımcılar, yapısal bütünlüğü olmadan enerji kayıplarını önemli ölçüde azaltabilirler.
Bina endüstrisi daha yüksek performans standartlarına doğru ilerliyor ve bağlantı detayları artık daha dayanıklı, rahat ve dayanıklı binalar yaratmaya devam ediyor. Termal zarf tasarımının ayrılmaz bir parçası. Mimarlar, mühendisler ve bu bağlantıları optimize etmek için zaman yatırım yapan müteahhitler sadece daha düşük enerji faturaları ve daha ucuz, rahat, dayanıklı binalar üretemezler.
[FONT:0) CFS meclislerinin termal performansı hakkında daha fazla okuma için, SFIA Teknik Not &ldquo'a danışın; Soğuk Havali Çelik Duvarlarda Termal Bridging ve Temellerin ASHRAE Handbook of Fundamentals, Bölüm 27.[D]