Программное обеспечение соответствия моделирует чердаки как отдельную тепловую зону и включает в себя взаимодействие с воздухораспределительными каналами, инфильтрационный обмен между чердаком и домом, проникновение солнечной энергии на крышу и другие факторы. Эти взаимодействия показаны на рис. 2-11.
Рисунок 2-11: Компоненты модели чердака
2.6.1 Компоненты чердака
Это отношение подъема к прогону (или уклону) и относится к количеству футов, на которые крыша поднимается каждые 12 футов. Для крыш с несколькими скатами используется подъем крыши, который составляет наибольшую площадь крыши.
Это значение представляет собой площадь вентиляционного отверстия в процентах от площади чердачного этажа. Это значение не является переменной соответствия и принимается равным площади чердачного этажа/300.
Доля площади вентиляционного отверстия, которая является высокой из-за наличия вентиляционных отверстий, установленных на коньке, крыше или фронтоне. Вентиляционные отверстия считаются низкой вентиляцией. Значение по умолчанию равно 0 для чердаков со стандартной вентиляцией. Чердаки с лучистыми барьерами должны иметь фракцию вентиляции не менее 0.3.
Типичными типами конструкции крыши являются бетонная или глиняная черепица, металлическая черепица или деревянная черепица или другие типы крыш с высоким или низким уклоном.
Этот ввод представляет собой дробь, указывающую сертифицированную отражательную способность кровельного материала после старения или значение по умолчанию 0.1 для несертифицированных материалов. Установленное значение должно быть равно или больше значения, указанного здесь. Предполагается, что конструкция крыши с массой кровельной мембраны не менее 25 фунтов/фут 3 или площадью крыши со встроенными солнечными коллекторами соответствует минимальному коэффициенту солнечного отражения.
Сертифицированный состаренный коэффициент излучения (или коэффициент излучения) кровельного материала или значение по умолчанию. Установленное значение должно быть больше или равно смоделированному здесь значению. Значение по умолчанию равно 0.85, если сертифицированное значение коэффициента теплового излучения недоступно в Совете по рейтингу прохладных крыш (www.coolroofs.org). Предполагается, что конструкция крыши с массой кровельной мембраны не менее 25 фунтов/фут 3 или площадью крыши со встроенными солнечными коллекторами соответствует минимальному коэффициенту излучения.
Предлагаемый дизайн
Кондиционирование либо вентилируемое, либо кондиционированное. Каждая характеристика крыши моделируется, чтобы отразить предлагаемую конструкцию. Значения коэффициента солнечного отражения и коэффициента излучения должны быть заданы по умолчанию или взяты из Совета по рейтингу прохладных крыш.
Крыши с фотоэлектрическими системами или с тепловой массой над кровельной мембраной весом не менее 25 фунтов/фут² могут моделировать значения Пакета А для коэффициента отражения и излучения солнца.
Стандартный дизайн
Стандартный дизайн зависит от переменных климатической зоны и уклона крыши. Крыши с малым уклоном (с высотой крыши 2 фута в 12 или менее) в климатических зонах 13 и 15 будут иметь коэффициент отражения солнечного излучения стандартной конструкции 0.63 и коэффициент теплового излучения 0.85.
Крыши с крутым скатом в климатических зонах с 10 по 15 будут иметь крышу стандартной конструкции с коэффициентом отражения солнечной энергии в возрасте 0.20 и минимальным коэффициентом теплового излучения 0.85.
Предполагается, что крыши с фотоэлектрическими системами или с тепловой массой над кровельной мембраной весом не менее 25 фунтов/фут² соответствуют стандартным расчетным значениям коэффициента солнечного отражения и теплового излучения.
Проверка и отчетность
Каждый вход Раздела 2.3.2 Чердаки, смоделированные для предлагаемого проекта, сообщается в CF1R для проверки. Коэффициент отражения 0.20 или выше считается прохладной крышей, значение выше значения по умолчанию, но меньше 0.20 сообщается как нестандартное значение коэффициента отражения крыши.
2.6.2 Потолок ниже чердака
Предложенный Дизайн
Для каждой кондиционируемой зоны пользователь вводит площадь и конструкцию каждой потолочной поверхности, находящейся ниже чердачного помещения. Программное обеспечение соответствия должно позволять пользователю вводить несколько потолочных конструкций. Поверхности, которые наклоняются на 60 градусов и более, рассматриваются как коленчатые стены и не учитываются как потолки. Сумма площадей должна равняться общей площади потолка с кондиционированным помещением внутри и некондиционированным чердачным помещением с другой стороны.
Программное обеспечение соответствия создает чердачную зону, площадь пола которой равна сумме площадей всех потолков, введенных пользователем под чердаком в здании. Пользователь указывает обрамление и расстояние, материалы пути каркаса и значение R пути изоляции для каждой потолочной конструкции.
Пользователь вводит предлагаемое значение R изоляции, округленное до ближайшего целого R. Для моделирования предполагается, что все потолки ниже изоляции чердака имеют номинальные свойства 2.6 R/дюйм, плотность 0.5 фунта/фут 3 и удельную теплоемкость 0.2. БТЕ/фунт.
Стандартный дизайн
Стандартный проект должен иметь ту же площадь потолка под чердаком, что и предлагаемый проект. Конструкция потолка/каркаса основана на пакете Предписывающее требование и стандартный каркас предполагаются деревянными фермами 2×4 с шагом 24 дюйма по центру.
Проверка и отчетность
Площадь, значение R изоляции и слой каждой конструкции указаны в CF1R.
2.6.3 Поверхность и уклон мансардной крыши
Предлагаемый дизайн
Скат кровли — это отношение прогона к подъему, например, 4:12 или 5:12. Если предлагаемый проект имеет более одного ската крыши, используется скат наибольшей площади.
Программное обеспечение соответствия создает крышу чердачной зоны. Площадь крыши рассчитывается как площадь потолка под мансардой, деленная на косинус ската крыши, где скат крыши представляет собой угол в градусах от горизонтали. Затем площадь крыши делится на четыре равные секции, каждая из которых имеет наклон в одном из основных направлений (север, восток, юг и запад). Фронтонные стены, слуховые окна или другие внешние вертикальные поверхности, ограждающие чердак, не учитываются.
Если пользователь указывает крышу с уклоном менее 2:12, программное обеспечение соответствия создает чердак с плоской крышей на высоте 30 дюймов над потолком.
Стандартный дизайн
Стандартный проект должен иметь тот же уклон крыши, площадь поверхности крыши и ориентацию, что и предлагаемый проект.
Проверка и отчетность
Шаг крыши сообщается на CF1R.
2.6.4 Кондиционирование чердака
Предлагаемый дизайн
Когда напыляемая пеноизоляция наносится на крышу, которая не будет вентилироваться, она моделируется как «кондиционируемый» чердак, и объем чердака включается в кондиционируемое пространство. Обычный чердак считается «вентилируемым».
Стандартный дизайн
Вентиляция чердака не является переменной соответствия и одинакова как для предлагаемого, так и для стандартного проекта.
Проверка и отчетность
Кондиционирование чердака (вентилируемое, кондиционированное) указано в CF1R.
2.6.5 Край чердака
При стандартной ферме крыши (Рисунок 2-12) глубина изоляции потолка ограничивается пространством, оставленным между настилом крыши и верхней плитой стены для прохода изоляции, и пространством между нижним и верхним поясом фермы в путь обрамления. Если моделируемый утеплитель полностью заполняет это пространство, чердачное воздушное пространство на краю крыши отсутствует. Тепловой поток через потолок в этой краевой зоне мансарды идет прямо наружу как по горизонтали, так и по вертикали, а не в чердачное помещение. Меры, которые зависят от воздушного пространства чердака, такие как лучистые барьеры или вентиляция, не влияют на потоки тепла в области края чердака.
Рисунок 2-12: Сечение по краю чердака со стандартной фермой
Ферма с приподнятой пяткой (Рисунок 2-13) обеспечивает дополнительную высоту на краю чердака, которая, в зависимости от высоты Y и изоляции потолка R, может либо уменьшить, либо исключить площадь края чердака и его тепловое воздействие.
Рисунок 2-13: Сечение по кромке чердака с приподнятой опорной фермой
В случаях, когда глубина изоляции (включая глубину изоляции под палубой) больше, чем доступная высота на краю чердака, программное обеспечение для обеспечения соответствия требованиям автоматически создает поверхности сводчатого потолка, представляющие область края чердака, и регулирует размеры воздушного пространства чердака с помощью алгоритмы, содержащиеся в документе Алгоритмы альтернативного метода расчета жилых помещений 2013 г.. Если смоделирована изоляция над палубой, она включается в конструкции соборного потолка на краю чердака, но лучистые барьеры под кровельным настилом не включаются.
Предлагаемый дизайн
Программное обеспечение соответствия должно позволять пользователю указать, что будет использоваться ферма с приподнятым пятом (как это предусмотрено строительными чертежами), при этом по умолчанию используется стандартная ферма, как показано на рисунке 2-12. Если пользователь выбирает ферму с приподнятой пяткой, программное обеспечение соответствия потребует от пользователя указать расстояние по вертикали между верхней пластиной стены и нижней частью настила крыши (Y на рис. 2-13).
Стандартный дизайн
Стандартный проект должен иметь стандартную ферму с расстоянием по вертикали по умолчанию 3.5 дюйма между верхней пластиной стены и настилом крыши, как показано на Рисунке 2-12.
Проверка и отчетность
Приподнятая пяточная ферма является особенностью, и ее вертикальная высота над верхней пластиной будет включена в CF1R.
2.6.6 Терраса на крыше
Настил крыши представляет собой конструкцию в верхней части чердака и включает в себя солнечно-оптические свойства внешней поверхности, тип кровли, каркас, изоляцию, воздушные зазоры и другие характеристики. Они показаны на Рисунке 2-14, на котором показан подробный разрез настила крыши.
Рисунок 2-14: Компоненты чердака через крышу
Излучающие барьеры используются для уменьшения теплового потока в нижней части кровельного настила на чердаке. Коэффициент излучения 0.05 моделируется на нижней поверхности настила крыши, если используются излучающие барьеры. Если лучистый барьер не используется, моделируемое значение равно 0.9. Если лучистый барьер устанавливается поверх существующей обшивки скипа при перекрытии, моделируется 0.5.
Предлагаемый дизайн
Пользователь должен указать, имеет ли предлагаемый проект:
• Непрерывный лучистый барьер
• Радиационный барьер над прерывистой обшивкой
• Нет лучистого барьера
Стандартный дизайн
Стандартная конструкция должна иметь радиационный барьер, если это требуется предписывающими стандартами (§150.1(c) и Таблица 150.1-A) для применимой климатической зоны.
Проверка и отчетность
Сообщается, что радиационные барьеры Особая функция на CF1R.
2.6.6.2 Изоляция под палубой
Изоляция под настилом – это изоляция, которая будет установлена под настилом крыши между фермами или стропилами крыши.
Предлагаемый дизайн
Программное обеспечение соответствия должно позволять пользователю указывать значение R изоляции, которая будет установлена под настилом крыши между фермами или стропилами крыши. По умолчанию теплоизоляция под палубой отсутствует.
Стандартный дизайн
Стандартная конструкция имеет изоляцию под палубой.
Проверка и отчетность
R-значение любой изоляции под палубой сообщается как Особая функция на CF1R.
Кровельный настил – это структурная поверхность, поддерживающая кровлю. Программное обеспечение соответствия предполагает стандартную деревянную палубу, и это не является переменной соответствия. Размер, расстояние и материал каркаса настила крыши являются переменными параметрами соответствия.
Предлагаемый дизайн
Настил крыши – деревянный сайдинг/обшивка/декинг. Программное обеспечение для обеспечения соответствия должно по умолчанию использовать фермы настила 2 × 4 на высоте 24 дюйма. Программное обеспечение для обеспечения соответствия должно позволять пользователю указывать альтернативный размер каркаса, материал и расстояние между каркасами.
Стандартный дизайн
Стандартная конструкция — фермы 2×4 на высоте 24 дюйма.
Проверка и отчетность
Нестандартный каркас кровельного настила или расстояние между ними указывается как Особая функция на CF1R.
Изоляция над палубой представляет собой значение изоляции воздушного зазора в «бетонной или глиняной плитке» или «металлической черепице или деревянной решетке». Значение R любых смоделированных пользователем слоев изоляции между настилом крыши и кровлей добавляется к значению воздушного зазора.
Предлагаемый дизайн
Этот ввод по умолчанию равен R = 0.85 для «бетона или глиняной плитки» или для «металлической плитки или деревянного щебня», чтобы представить преимущество воздушного зазора, но без дополнительной изоляции. Программное обеспечение для обеспечения соответствия должно позволять пользователю указывать значение R дополнительной изоляции над палубой в любом конструктивном узле кровельного настила.
Стандартный дизайн
Стандартная конструкция учитывает воздушный зазор в зависимости от типа кровли, но не имеет дополнительной изоляции над палубой.
Проверка и отчетность
R-значение изоляции над палубой сообщается как Особая функция на CF1R.
Предлагаемый дизайн
Выбор типа кровли определяет характеристики воздушного зазора между кровельным материалом и настилом, а также определяет, нужны ли другие исходные данные, как описано ниже. Варианты выбора типа крыши показаны ниже.
• Бетонная или глиняная плитка. Они имеют значительную тепловую массу и воздушный зазор между настилом и плиткой.
• Металлочерепица или дерево трясет. Они легкие, но имеют воздушный зазор между плиткой или встрясками и палубой. Обратите внимание, что коническая черепица из кедра не соответствует требованиям и рассматривается как обычная поверхность крыши.
• Другие типы крыш с большим уклоном. Сюда входят битумная и композитная черепица, а также коническая черепица из кедра. Эти продукты не имеют воздушного зазора между черепицей и конструкционным настилом крыши.
• Мембраны с малым уклоном. В основном это плоские крыши с уклоном 2:12 и менее.
Масса над палубой. Масса верхнего настила зависит от типа кровли. Масса составляет 10 фунтов/фут² для бетона и глиняной черепицы и 5 фунтов/фут² для металлочерепицы, деревянных кровель или других типов крыш с большим уклоном. Для крыш с малым уклоном предполагается, что дополнительной тепловой массой является гравий или камень, и пользователь выбирает один из следующих входных параметров, который меньше или равен весу материала, укладываемого над настилом крыши:
Стандартный дизайн
Тип крыши и уклон должны соответствовать предлагаемому проекту.
Проверка и отчетность
Тип крыши сообщается на CF1R.
Предлагаемый дизайн
Программное обеспечение соответствия должно позволять пользователю устанавливать по умолчанию коэффициент солнечного отражения и теплового излучения кровли. Коэффициент солнечного отражения по умолчанию равен 0.10 для всех типов крыш. Тепловое излучение по умолчанию равно 0.85.
Программное обеспечение для обеспечения соответствия требованиям должно позволять пользователю вводить коэффициент отражения солнечного излучения и коэффициент теплового излучения кровельного материала, которые оцениваются Советом по рейтингу прохладных крыш (CRRC). Установленное значение должно быть равно или больше значения, указанного здесь. Предполагается, что конструкция крыши с массой кровельной мембраны не менее 25 фунтов/фут 3 или площадью крыши со встроенными солнечными коллекторами соответствует минимальному коэффициенту солнечного отражения.
Стандартный дизайн
Солнечная отражательная способность и коэффициент теплового излучения кровли стандартной конструкции соответствуют указанным в директивных стандартах.
Проверка и отчетность
Коэффициенты теплового излучения и солнечного отражения должны быть указаны в CF1R. Коэффициент отражения 0.20 или выше считается прохладной крышей, значение выше значения по умолчанию, но меньше 0.20 сообщается как нестандартное значение коэффициента отражения крыши.
Все о чердаках
Чердаки – это пространство между крышей и потолком самого высокого этажа дома. Обычно они полны изоляции, а иногда и оборудования для обогрева или кондиционирования воздуха.
Поделиться историю
- Рассказать об этом на Facebook
- Рассказать об этом на Twitter
Поделиться Все варианты обмена для: Все о чердаках
Чердаки легко не заметить. Конечно, мы знаем об этом темном открытом пространстве над жилым помещением. Но наши походы на чердак редки, так что в этом такого? На самом деле, чердак – это большое дело. Состояние этого пространства в верхней части дома оказывает большое влияние на комфорт и энергоэффективность вашего дома. Например, более 60% потерь тепла в зимнее время могут быть связаны с недостаточной изоляцией чердака. Чердачный интеллект окупается. Итак, приступим…
Анатомия чердака: стропила или стропильные фермы?
Одной из самых важных особенностей мансарды является ее обрамление. Многие старые дома (и множество новых тоже) обрамлены стропилами — 2x или специальными пиломатериалами, которые простираются от коньковой доски на пике крыши до верхней пластины внешней стены, где каждое стропило обычно выступает, образуя карниз. дома. Стропила вырезаются и устанавливаются по одной «палке» за раз, поэтому этот тип крыши иногда называют «крышей с каркасом из палки». Каркас из палочек требует, чтобы потолочные балки (которые также служат балками чердачного перекрытия) устанавливались перед стропилами.
Мансарда, обрамленная стропилами, обеспечит довольно открытое пространство, которое можно использовать для хранения или даже переоборудовать в жилое помещение. Напротив, дом, построенный с использованием ферм крыши, будет иметь чердачное пространство, заполненное угловым каркасом, который соединяет верхние пояса (аналогичные стропилам) с нижним поясом, который обрамляет потолок под чердачным пространством. Чердачное пространство под стропильной крышей не следует использовать для хранения вещей не только из-за ограниченного пространства, но и потому, что нижние пояса ферм не рассчитаны на значительные нагрузки.
Чердаки и ограждающие конструкции
Где утепление на чердаке? Большинство чердаков имеют изоляцию, установленную в мансардном этаже. Это выводит само чердачное пространство за пределы «оболочки здания», которую мы определяем как «кондиционируемое» пространство, обогреваемое и охлаждаемое для обеспечения комфорта. Но если у вас «кондиционируемый» чердак, изоляция будет установлена между стропилами чердака и, возможно, также непосредственно под стропилами, чтобы на чердаке было комфортно, когда на улице невыносимо жарко или холодно. При переделке некондиционированного чердачного помещения в жилое помещение необходимо изменить положение утеплителя, в результате чего чердак окажется внутри ограждающих конструкций.
Вентиляция чердака: пассивные и активные варианты
Любой некондиционированный чердак требует вентиляции. Без некоторых средств вентиляции влага и (в летнее время) тепло могут накапливаться в чердачном помещении до нежелательного уровня. Плохая вентиляция чердака также может способствовать образованию наледи зимой. Стандартный способ обеспечить достаточную вентиляцию чердака – это установка софитных вентиляционных отверстий вдоль карниза дома (устанавливается в районе софита) и непрерывного конькового вентиляционного отверстия вдоль конька. Эта пассивная система вентиляции работает за счет конвекции. Поскольку самый теплый воздух на чердаке естественным образом поднимается вверх и выходит через вентиляционное отверстие в коньке, это вытяжное действие втягивает равный объем более холодного воздуха на чердак через вентиляционные отверстия в потолке. Коньковые и потолочные вентиляционные отверстия можно модернизировать в домах, в которых их нет. Вентиляционные отверстия иногда устанавливаются в торцевых стенах как часть системы пассивной вентиляции, но они не устраняют необходимость в софитах и коньковых вентиляционных отверстиях.
В теплую погоду поверхность вашей крыши может нагреваться до 160°, нагревая чердачное пространство и делая комнаты непосредственно под чердаком некомфортно теплыми. Это создает большую нагрузку на вашу систему кондиционирования воздуха, вызывая скачки в ваших счетах за электроэнергию. Одним из способов минимизировать эту проблему является установка чердачного вентилятора. Эта система активной вентиляции недорога и проста в установке. Чердачный вентилятор включается автоматически, когда на чердаке достигается заданная температура. Вентилятор обычно устанавливается за вентиляционным отверстием на фронтоне, но доступны и другие типы, которые выпускают горячий воздух через вентиляционное отверстие на крыше.
Важные элементы чердака: воздушная изоляция и изоляция
Если в старом доме не проводилась энергетическая модернизация, в нем наверняка будет слишком много утечек воздуха и слишком мало изоляции. Нигде это не встречается чаще, чем на чердаке. Чтобы понять, какую важную роль чердак играет в общей энергетической эффективности вашего дома, давайте поговорим об эффекте стека. В зимнее время самый теплый воздух в вашем доме будет подниматься конвекцией в самые высокие части вашего жилого пространства. Но это не останавливается на достигнутом; он может попасть на чердак через множество мест утечки: встроенные светильники в потолке второго этажа, щели вокруг спускающейся лестницы на чердак и многочисленные сквозные отверстия, просверленные на чердаке для прокладки проводки или установки решеток, соединенных с воздуховодами чердака. Когда воздух, который вы заплатили за тепло, выходит на чердак, он создает отрицательное давление (подсос) внутри дома, которое всасывает холодный воздух из мест утечки в нижних частях дома.
Эффект стека не оказывает большого влияния в мягкую погоду. Но если вы живете в холодном климате, влияние эффекта стека может быть значительным. Самый теплый воздух в вашем доме постоянно уходит на чердак («эксфильтрация»), в то время как инфильтрация холодного воздуха заставляет вашу систему отопления работать с дополнительными усилиями для поддержания комфортной температуры. Что еще хуже, теплый внутренний воздух, просачивающийся на чердак, может растопить снег на крыше, который замерзает на карнизах и образует ледяные запруды. И теплый воздух также будет конденсироваться на холодных поверхностях чердака, таких как стропила или обшивка крыши, вызывая плесень и другие проблемы с влажностью.
Хорошей новостью является то, что вы можете сократить цикл эффекта стека, герметизируя чердак и увеличивая изоляцию чердака. Герметизация воздуха обычно выполняется на чердаке до установки изоляции или с временным удалением существующей изоляции. Опытный подрядчик по утеплению может пройти через чердак и загерметизировать протечки с помощью монтажной пены и других материалов, но домашние мастера также могут взять на себя эту задачу, следуя рекомендациям, доступным на сайте www.energystar.gov.
Когда работы по герметизации завершены, пришло время утепления. В большинстве случаев существующая изоляция (как правило, стекловолоконные плиты, установленные между балками чердачного перекрытия) может быть покрыта новой изоляцией. Уровни изоляции чердака, рекомендуемые сегодня ENERGY STAR, значительно выше, чем те, которые использовались ранее, поэтому стоит проверить, что рекомендуется в вашем регионе. В большинстве случаев лучшим типом изоляции чердака будет изоляция из вспененного стекловолокна или вспененной целлюлозы. Чтобы вентиляционное пространство оставалось свободным над вентиляционными отверстиями софита, перед укладкой изоляции необходимо установить специальные перегородки. Некоторые домовладельцы также тратят время на строительство проходов и / или складских площадок на чердаке перед установкой изоляции. Поднятие этих поверхностей над запланированным уровнем изоляции делает более безопасным и удобным передвижение или хранение вещей на чердаке.
В дополнение к модернизации изоляции, которая отделяет верхний этаж вашего дома от некондиционируемого чердака, имеет смысл утеплить любые открытые воздуховоды на чердаке. Без теплоизоляции чердачные воздуховоды будут нагреваться летом (когда по ним нужно передавать прохладный воздух) и холодать зимой (когда по ним нужно транспортировать нагретый воздух). Изоляция воздуховодов — это работа, которую легко сделать своими руками, и пока вы этим занимаетесь, вы можете устранить утечку воздуховодов, закрыв стыки фитингов воздуховодов фольгированной лентой, предназначенной для воздуховодов.
Есть еще один элемент чердачной разведки, заслуживающий упоминания: лучистый барьер. Помните, как жарко на чердаке в солнечный летний день? Что ж, вы можете отразить часть этого тепла обратно на улицу, установив излучающий барьер. Этот тонкий пластиковый лист, покрытый блестящей алюминиевой фольгой, работает так же, как теплозащитный экран, который вы можете купить для лобового стекла вашего автомобиля. В большинстве случаев чердачное теплоизоляционное ограждение можно свободно прикрепить скобами к нижним краям стропил крыши. После установки излучающий барьер может сократить ваши расходы на охлаждение на целых 15% — стоящее обновление, если вы живете в жарком климате.
