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客人的博客

设计超级隔热墙

一旦填充了纤维素绝缘材料,我们14英寸厚的双螺柱墙就能在R-53下工作

一堵R-40的地下室墙和一堵R-53的上层墙。.缅因州的冬天很冷,所以如果没有高r墙,就很难达到被动式住宅的标准。

[编者注:罗杰和林恩·诺曼德正在缅因州建造被动式住宅[/no-glossary]。这是该项目从规划到建设的系列文章中的第12篇。

我一直很喜欢看新房的建造。从最开始在地上挖一个简陋的洞,工地逐渐发生变化,每天都有一连串的工匠来到这里,把混凝土、木材、屋顶、窗户、干墙、铜管制作成基本的庇护所,然后再让位于一系列橱柜、电器和其他收尾工作。

我喜欢观察单个的建筑组件,思考它们是基于什么选择的,它们是如何组装的,以及它们是如何组合在一起成为某人的家的。我在别人家里观察到的建造过程总是和他们完成的房子的目的地一样有趣。

轮到我们设计房子了

所以这是我们第一次,很可能也是唯一一次,设计和建造这样一个家的机会我们我想要。大多数人可能会在看到横截面或墙壁时打哈欠;不是我。

我喜欢了解结构设计中的细微差别,优点和缺点。我相信有一个医学术语来描述这种精神状态。林恩喜欢欣赏成品;我也喜欢了解皮肤下的骨骼、器官和肌肉。

所以如果你喜欢横截面,请继续读下去。否则,下面的细节可能不是你的菜。

这是我们的建筑师Chris Briley画的墙的部分。总的来说,我们喜欢它。关键方面:

  • 地下室地板上浇筑了8英寸刚性EPS(一种刚性泡沫)底板保温材料(R-41)。
  • 保温混凝土形式(ICF)地下室墙与外部Roxul保温(R-40)。地下室没有额外的内部保温;石膏板安装在ICF泡沫上。
  • 双螺柱上层墙体,内墙(称为斜墙)承重。整个14英寸的腔之间的外部和内部的怀特是充满密集包装的纤维素绝缘(R-53)。
  • 下外墙覆有1英寸厚的石材贴面,在背板上垂直连接加压处理的2X4,以便在1.1 /2英寸的空腔中添加额外的Roxul棒,用于绝缘和排水。上部覆有纤维水泥壁板。
  • 主楼层有一个混凝土板地板,用于热质量,尽管我们已经放弃使用地板辐射采暖——我们已经确信,对于这样一个紧密绝缘的家庭来说,这是不划算的。
  • 高跟屋顶桁架与完整的24英寸深度吹入纤维素延伸到R-91外部wythe顶部- Yikes!

石膏板天花板支撑就这么隔热吗?

今天我们和Chris讨论了这个横截面的细节。这种设计还没有在能量模型中测试过,所以r值可能上下波动。

要达到被动式住宅的标准,就需要大量的绝缘材料。尽管如此,天花板上的隔热效果比我预想的还要好。林恩认为我们可以住在北极这么紧的房子里!Chris说,他认为所需的水平在这个范围内,他想确保工程评审考虑到可能的20英寸的重量。在详细设计屋顶桁架和石膏板天花板的支撑时+隔热。

在木工字梁地板和外部横梁的交汇处,有一个很好的方式来提供热中断。因为这里有很多实木,所以这个区域一直是典型住宅热包层中的薄弱环节。我在杂志上看到的许多其他双壁横截面上都没有看到过这样的细节。荣誉克里斯!

我怀疑如何外部wythe熊2×12底部墙板没有其他支持下面。请注意顶部ICF课程的混凝土核心是如何向内展开的,以支撑承重墙和上面的地板工字托梁。Chris这样设计是为了在这一点上最大化隔热,他认为外部夹带的大部分重量将转移到ICF水泥芯的外缘。嗯。虽然内层支撑着地板和屋顶的重量,但外层仍将承受相当大的重量:墙壁本身、重14磅/平方英尺的石头覆层、水泥背板和水泥壁板。

我们同意这个细节将由ICF制造商和工程师审查,他们将在施工前批准我们家的所有结构方面。

家庭包装加上拉链系统护套提供了两层防御

Chris在ICF核心的底部安装了约4英寸的高密度EPS泡沫,作为ICF混凝土核心与混凝土底部的热隔离手段。有趣,但我不确定与地下室此时的热中断相比,这增加了多少复杂性(阅读材料和安装成本)。

我们谈到了桁架制造商在外部线的外部部分结束底层网(这将是主楼层的天花板)的可能性,同时继续上层网(这将支持屋顶)到屋檐,如图所示。这将允许继续使用Adventech Zip护套,而不会中断到上腹板的底部,而不是安装和密封个别的聚酰亚胺(一种刚性绝缘材料)。屋顶与墙壁之间的空隙与地板与外墙之间的空隙同样具有挑战性。上部的腹板将作为阁楼的通风通道,在屋檐处的进气口将气流输送到山脊的通风口。

我还要求Chris在Adventech拉链外加上一个像Tyvek这样的空气屏障织物。虽然Zip鞘被评为空气屏障时,所有接缝都是正确的胶带,我读过一些文章表示担心水入侵,如果胶带接头失败的时间。密密麻麻的纤维素会把任何水分吸进洞里,从而(可能)导致看不见的霉菌问题。使用这种织物可以提供第二级防潮,也可以方便地密封外部门窗的粗糙开口。

总而言之,我们认为这是一个非常出色的设计。

本系列的第一篇文章是在被动屋项目上踢轮胎.罗杰·诺曼德的建筑博客叫做EdgewaterHaus

18岁的评论

  1. 用户- 1140531||# 1

    承载
    我一直在研究超级绝缘设计,并思考了双螺柱墙如何承载负载的问题。GBA上还有其他关于这个问题的博客吗?我的一般假设是,内钉和外钉之间的载荷不会相等,因此,其中一个或另一个必须被指定为承重螺柱,它必须能够在双螺柱位置承载所有载荷。

    窗户和门头是如何应用在这里显示的墙壁上的?是否有一个头部为内部螺栓和另一个头部为外部螺栓?

  2. 专家成员
    迈克尔·玛蒂||#2

    问罗杰(或克里斯)几个问题
    是否有必要将泡沫堵在屋檐上,当堵的正上方有一个通风口时?

    你真的需要在托梁上涂泡沫吗?我猜是为了r值而不是为了密封吧?

  3. homedesign||# 3

    红线
    没有提到气密石膏板……所以我猜墙上的空气屏障是ZIP系统。
    既然阁楼是通风的…天花板上的空气屏障一定是石膏板?

    我想知道你是否在空气屏障系统上追踪到一条连续的红线?
    我没有看到天花板空气屏障是如何“连接”到墙壁空气屏障的。

  4. homedesign||# 4

    将ZIP连接到泥槛
    在我看来,如果你正在做一个ZIP墙空气屏障,最好有一个连续的垫圈“连接”ZIP到泥槛……
    而不是间歇性的不那么连续的密封胶,如图所示

    注意连续垫圈附在约翰艾布拉姆斯细节

  5. 用户- 757117||# 5

    说得好,约翰。
    我对“红线”也有同样的想法,为什么它没有?过渡到天花板平面……

    我喜欢通风的阁楼和框板。

  6. 用户- 757117||# 6

    对Ron Keagle的回应
    罗恩,
    混淆负载路径有时是“双壁”设计的一个问题,所以你选择一面墙或另一面墙作为组件的承重部分是正确的。

    就我个人而言,我喜欢将内墙作为承重墙,将外墙作为简单的“气球框架”。

    我在我的博客上发布了一些细节,你可能会感兴趣——有一些部分展示了标题是如何定位的:
    http://ourhouseuponmoosehill.blogspot.ca/p/details.html

  7. 用户- 1140531||# 7

    墙加载
    卢卡斯,

    我看了你们的网站,看看你们是如何详细介绍窗口的。谢谢你提到你的结构细节。我要花点时间看一看。我看到你们正在把电线和盒子从绝缘腔中分离出来。我也打算这么做。这看起来是个有趣的项目。

    我决定我的设计是使用2 X 4内外制成的双螺柱,总外部尺寸为14”。整个双螺柱位于地板平台上,其外部与基础的外部齐平。因此,内排螺柱位于基础墙的内侧。因此,这样的安排,无论是内部螺栓还是外部螺栓都可以承载负载,没有办法规定哪一个承载负载。内部螺栓的载荷路径会通过地板托梁抵消基础,但我不认为这有问题。

    必须避免的唯一一件事是使设计依赖于内部和外部螺栓合作分担负荷,其中任何一个都不能单独支撑。所以我只是认为内钉或外钉都可以承载负载,只要内钉和外钉都能够在双钉位置承载所有负载,就没有任何区别。内钉和外钉的载荷不能相等,但不必相等。

    在某种意义上,这种加载方案需要门窗的双头,因为内部或外部螺柱都可以承载负载,我不知道哪一个会这样做。但是,如果我在一个窗口中省略了两个标题中的一个,并假设具有单个标题的螺柱将承担负载,我不认为这有问题。通过省略内部头部,我迫使外部螺栓和头部承载那里的负载,他们将能够这样做。

    但是,最终,我决定在窗口上使用双标头,因为窗口很窄,而且没有那么多窗口。我可以使用内部标题来帮助详细说明预制胶合板窗户隧道,蒸汽屏障等的连接。我省略了门的内部头部,因为隧道细节不受益于他们,我想要更多的净空在那里。

  8. 用户- 1087436||# 8

    终于!没有窗户了!谢谢!
    非常酷的帖子。我喜欢读这篇文章,也喜欢评论。

  9. 克里斯托弗Briley||# 9

    回应评论
    是的,外部的螺栓是承重的,内部的不是。头部被设计成适合在外部' wythe '双螺柱墙在非常典型的时尚(有时与多个千斤顶两侧由多个国王取决于窗口大小和头部负荷)。内部的' wythe '没有负载,因此没有头文件。

    我要把更新后的墙体部分发给罗杰。我们稍微改变了一下。我们决定在屋檐的底部进行框架设计,这样护套就可以延伸到顶部绳索的底部,然后在那里释放纤维素。

    好主意。再一次,我将发送更新的部分,所以当你们大多数人看到这个修正将已经做出。事实上,我们正在使用空气干墙方法。此外,我们正在用1 / 2“拉链系统覆盖桁架的下面,并在墙的顶部安装1 / 2“扣板。这样,我们是密封的,并准备在绝缘之前测试外壳(鼓风机门)。在这一点我们应该得到我们想要的数。(0.6 ACH50)此外,我们将能够将薄板密封到天花板的拉链墙上。

    墙壁是在商店里建造的,护套是密封在常规的窗台上的。因此,对我们来说,将泥基与常规基岩密封是很重要的。我们这样做了一个双珠密封胶,虽然可以提出一个垫圈的论点。

    Ron(7):相信我,我已经考虑了很多关于内部装载、外部装载和两者都装载的问题。任何事情都有可能。我的建议是要记住两件事:a)负荷将永远承受在最刚性的元素上。如果一个载荷被放置在两个螺柱墙上,更硬的一个将承担载荷,所以你要确保你与你的细节是一致的,你可能会想,“嘿,我有两个头部,所以他们真的只需要承担一半的载荷。”如果所有的负载都已经压在一侧,因为螺栓在另一侧被剪短了1/6英寸,就不是这样了。B)有一天,有人会因为这样或那样的原因翻修那座建筑,知道你可以拆除一堵或另一堵墙而不用担心倒塌是一件很好的事情。

  10. jklingel||# 10

    底板
    2x12的底板不是热桥吗?为什么不设计两堵完全独立的2x4墙呢?

  11. 克里斯托弗Briley||# 11

    窗台板
    2x12有点像一座桥,但由于罗杰和林恩想要一个石头外墙壁板,我们利用了额外的一层材料,将石头变成薄的石材贴面,使我们能够在这个弱点上添加外部Roxul绝缘。如果我们把窗台分成两个独立的窗台,我们就需要两倍的地脚螺栓,所有的找平和密封窗台的繁琐工作都必须做两次。地板支撑墙的顶部,I-jost法兰的底部自由地钉在2x12的窗台上。事实上,如果我再做一次,我会要求在边缘托梁和2x4窗台板之间进行堵塞,只是为了给地板隔板一种“推动”承载房屋垂直载荷的板的手段。毕竟,缅因州刚刚发生了4.0级地震。奇怪,但真实。

  12. 用户- 1140531||# 12

    加载路径详细信息
    克里斯,

    谢谢你就我的问题提供的信息。澄清一下,我并不是建议使用双报头,即每个报头都打算分担负载,因此每个报头的大小占总负载的一半。我理解你的观点,即载荷路径不会在两个相同的墙壁之间划分。

    我为我的应用程序开发的是两堵墙,它们被定位为分担负载,但如果其中一堵墙承担的负载比另一堵墙多,那就可以了,因为每一堵墙都能够承载全部负载。我只是没有规定哪面墙必须承担这个责任。

    我在你的设计中提出了关于载荷路径的问题,因为我理解双螺柱的内螺柱是承重的,而外螺柱是不承重的。

    这种解释是基于罗杰的陈述:

    “在木工字梁地板和外部横梁的交汇处,内部横梁可以承重,这是一种很好的散热方式。”

    它还表明在墙壁细节的图纸标注中对内部螺栓的加载:“双螺栓墙。内饰——载重。”

    然而,如果外部螺柱是承重的,正如你澄清的那样,我对外部螺柱如何在基础上承受的细节有点困惑。看起来,大部分的荷载都在泡沫的正上方,并且需要通过2 X 12的悬臂梁转移到混凝土上。你能澄清一下那一点吗?

  13. 克里斯托弗Briley||# 13

    加载
    目前,罗杰的博客具有历史意义。转载形式是持续博客在edgewaterhaus.com。这段摘录是在我们决定使用哪种墙体系统(或者是内部承重还是外部承重)时截取的。我们的载荷是通过外部的,它也有护套,这使得它最适合这项任务(因为这些载荷然后由护套横向支撑)。

    在基础墙顶部的轴承点,你会注意到我们正在使用一个锥形顶部的课程。在最外层只有3/4的EPS绝缘,这意味着承重墙只有3/4”的悬臂。垂直荷载可以通过均质材料达到45度角,因此荷载从外部螺柱很容易通过板转移到钢筋混凝土。

  14. dickrussell||# 14

    每面墙都有独立的窗台
    约翰,你的意思是:

    修混凝土的人用第二套窗台螺栓没问题。我的另一个想法是,它可能更容易确保良好的接触和压缩之间的窗台,窗台密封,和基础与单独的窗台。我想知道木材随着时间的推移与一个非常宽的窗台(2x12)移动。

    文件格式
  15. 用户- 1140531||# 15

    将锥体装入混凝土中
    克里斯,

    你说荷载是通过外部螺栓,并指它通过基础墙的锥形顶部课程向下转移。我看到了顶部的锥形球场,但那是在内部,而不是外部。所以我不明白你的解释。

  16. 专家成员
    迈克尔·玛蒂||# 16

    不是混凝土的人
    罗恩,我觉得你看错了。就在#2“部分细节”标签上面,它清楚地显示了ICF内壁向外逐渐变细。

    迪克,我不认为混凝土工会介意再装一套螺栓。你要考虑的是木匠。这是足够的工作,让一个板标记,钻孔和设置水平和方。对两个平行板做这个可能要做两倍的功。另一方面,试图找到压力处理过的2x12的足够直的钢板可能是艰难的。用2x6和2x8的你可以把它们拉直。

  17. 用户- 1140531||# 17

    克里斯,
    显然你已经

    克里斯,

    自从我问了我的问题之后,你显然把锥度从里面调到了外面。现在它在外面,但我之前保存了它,在那个版本中它在里面。罗杰应该修改他的文章以与之匹配。无论如何,你的新画很清楚。谢谢。

  18. 用户- 1140531||# 18

    出风口问题:
    绝缘体上方的通风口有进出风口吗?如果是,这些细节是如何安排的?

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