图片来源:Martin Holladay
能源书呆子的更多思考
在冬天，地板附近的空气是冷的，而天花板附近的空气是热的。同样，在夏天，空调让你的一楼舒适，而二楼的房间热得无法忍受。这是怎么呢
通常的答案是:“热上升。”但这种解释并不十分准确。(热空气是通过对流上升的。但是热量通过传导和辐射向各个方向传播，包括向侧面和向下传播。)
我所描述的场景是温度分层主题的变化——当室内空气温度水平分层时引起的问题，冷空气向下低，热空气向上高，就像冻糕中的层。
让我们从一个简单的例子开始:有温度分层问题的单层板房。恒温器在离地面48英寸的地方，温度设置在华氏72度。在冬天的一天，当你坐在办公桌前时，你脚附近的空气是65华氏度。在天花板附近，空气是79华氏度。为什么?
造成这种现象的主要原因有两个。
空气泄漏加上堆积效应。这种分层最重要的因素是漏风。屋顶附近的洞可以让温暖的室内空气逸入阁楼。当这些空气逸出时，它会通过地板附近的裂缝(例如，外部门门槛附近的裂缝)将寒冷的外部空气吸进来。这种类型的空气运动的引擎是堆栈效应。由于靠近天花板的温暖的室内空气相对于室外处于正压，它想要逸出。由于靠近地板的室内冷空气处于负压状态……
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10评论
案例研究
2010年，我完成了一栋联排别墅的建造，这是别人在2000年代中后期房地产危机期间建造的。绝缘基本上是为明尼阿波利斯设计的ACH50测试温度为1.5。我们确实采用了R-10底板隔热，并为两层楼分区供暖。通风是机械的(Venmar)，我们确实使用了R-60纤维素阁楼绝缘。全年两层楼的温度都很均匀，这是我所知道的最舒适的房子之一。用刚性隔热层隔离基础和地下室板对于保持低层舒适是非常重要的。
对Doug McEvers的回应
道格,
谢谢你的推荐信。
读者们，你们听道格说过:让你的隔热层严密，并在周围(包括你的楼板下面)包括足够的隔热层，你会发现房间间温度不平衡和温度分层问题的风险将大大降低。
靠近窗户的寒冷
我们正准备在太平洋西北部建一个家。大部分窗户将面向西北(300度)，以利用水景。除了由于大部分朝西的窗户导致的热量增加问题外，我还担心窗户附近的空间会相对较冷。我们现在住的房子里就有这样的情况，有一面墙都是双层玻璃窗。除了购买密封良好的三层玻璃窗户，我们还能做些什么来保持窗户附近的区域与房间其他部分的温度更接近呢?我们还没选好供暖系统呢。我们正在考虑辐射，并倾向于迷你分裂。在窗户下面的墙上安装辐射(水循环或电动)是一个有效的解决方案吗?我在考虑一个低输出系统，用来抵消从窗户溢出来的冷空气，而不是作为房间里唯一的热源。这个想法是，在冬天的大部分时间里，墙壁的热量都会保持不变，而放在窗户附近的寄存器则会发生循环。 I'm obviously brainstorming here and would appreciate additional thoughts.
发光墙可能是有损的
当辐射热安装在外墙时，由于内部温度高得多，它可以大大增加热负荷。如果你想平衡平均辐射温度，减少从玻璃表面落下的冷空气，最好使用低温对流面板散热器(欧洲大部分地区的标准)。面板散热器上升的空气柱抵消了冷空气的流动，面板散热器表面的温度高于辐射墙的一段，而散热器背面和墙壁之间的空气空间也使隔热层所对抗的温度保持在较低的水平。
在西山西侧PNW室外设计温度
在你真正选择一个加热系统之前，一个谨慎但积极的热和冷负荷计算是有序的。对于许多朝西的玻璃，尽管该地区的外部设计温度只有1%，但您的峰值冷却负荷可能比峰值加热负荷要高一些。当太阳直到晚上9点才落山时(正西偏北)，房子已经花了一天的时间吸收太阳，它的热质量已经被加热，晚上从大部分玻璃朝西的房子中获得的太阳能可以是几乎没有玻璃朝西的类似房子的峰值负荷的两倍。用小裂缝加热和冷却可能确实是更好的选择，但要确保它的大小可以同时管理加热和冷却负荷。
对凯文·坎菲尔德的回应
凯文,
你没有提到窗户的面积，但如果你担心夏天过热，冬天感到寒冷，你的担心可能是基于你的设计包含了一个非常大的玻璃面积。
如果这是你担心的基础，请记住少即是多。也许你需要更少的玻璃面积。即使通过正常大小的窗户观看，也可以看到壮观的景色。(这是日本人的做法——一个小窗口勾勒出壮观的景色，让观看者惊呼:“啊哈!”)
回复戴娜有损墙
非常有用的评论。谢谢你！我认为低温散热器是一个好主意，特别是如果有一种方法来控制它们，减少热量输出，而不是只是开和关。我不确定这是否可行，但控制流向散热器的水流，而不是只是开关水泵，会提供更一致的温度和舒适水平。如果我们最终在浴室地板上使用水循环辐射，我们也许可以利用相同的水源来制造散热器。我会查一查美国有什么
回应马丁
马丁,
这是一大片面向西北方向的玻璃。房子的整体玻璃水平是非常合理的，因为其他暴露的玻璃有限。观景墙是大部分窗户所在的地方。当然你是对的，最明智的做法是减少上釉量。我再看一下，看我们是否能在不影响房子设计的情况下这样做。谢谢你的评论。
我们的问题是由叠加效应引起的冬季氡。我们在匹兹堡有个20世纪50年代的农场。当我们坐在一个倾斜的场地上时，地下室的楼层高于房子后面的地面。这所房子有一个传统的氡系统和正常运行的风扇。当我们7年前买下这栋房子时，它在9月份通过了氡测试。然而，去年冬天，我安装了一个空气监测仪，发现冬天的空气污染水平高达23，整个夏天都不到1。我们把地下室用作办公室、艺术家工作室和健身区。
这些是我正在考虑的行动;
1.安装HRV系统以稀释氡并减少楼层间的压差。
2.密封阁楼
3.可能会增加一个密封的地下室门来减少气流。看起来这应该有帮助，但不确定。
问题是HRV的进气和排放应该只指向地下室还是与家庭管道相连?
请让我知道你的想法?
谢谢,艺术
我将在今年晚些时候或明年建造我自己的漂亮房子。我很高兴听到一个紧密的，绝缘良好的房子是对抗分层的最佳措施。然而，我想知道，如果一个木火炉作为主要热源会改变事情吗?开放式的客厅/厨房和所有的卧室都位于二楼。楼下有一个带门厅的地下室。木炉将位于客厅，客厅的顶部有大约16英尺高的拱形天花板。在顶部安装一个浴风扇，吹到地下室，是否有助于将热量分配到地下室?我已经读过一些GBA的文章，关于浴室风扇在将热量送入卧室方面并不是特别有用。然而，在我的情况下，大教堂顶部和地下室之间的δ T是否会更大，因此值得一个浴风扇吗?
亚当,
如果你正在建造一个紧凑的房子，柴炉是一个糟糕的选择——它们通常无法获得足够的燃烧空气。但如果你坚持要用柴炉，那就应该放在最低层——罢工的地下室。但是你需要考虑燃烧空气。
如果你不听我的建议，把柴火炉放在楼上，你的地下室会一直很冷。
更多信息请参阅这三篇文章:
《关于木炉的一切》
《如何为木炉提供补充空气》
“为什么这个柴炉不听话?”
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