Какая будет разница, если применить один и тот же изоляционный материал к деревянному каркасу и стальному каркасу ? Какой эффект будет? Эти вопросы становятся популярными в строительной отрасли.

В этой статье сравниваются легкая стальная конструкция и деревянная конструкция с тепловыми характеристиками.

Сравнение показало, что широко практикуемый метод замены дерева на стальную палку за палкой приводит к 32-процентному увеличению потребления энергии на отопление и охлаждение типичного дома в калифорнийской климатической зоне 12. Двумерный анализ конечных разностей показал, что проводящий материал, такой как сталь, не только создает тепловой мост в полости, но также вызывает боковое течение в слоях, прилегающих к каркасу.

Анализ теплопередачи

Тепловые характеристики в доме с легким стальным каркасом можно улучшить, прервав поток тепла, входящий и выходящий из легкой стальной конструкции, и уменьшив боковую составляющую потока. Поток тепла можно прервать такими методами, как: (1) увеличение межрамочного расстояния; (2) удаление части полотна путем пробивки в нем отверстий; и (3) использование изоляционной оболочки в качестве внешнего слоя. Это также уменьшит образование конденсата в полости.

Рис. 1. Сравнение стандартных деревянных и стальных конструкций

Некоторые проектировщики легких стальных конструкций используют стальные полосы для поддержки сдвига сборки. Установка полос из стали увеличивает боковую составляющую теплового потока. Слой стали толщиной 1/16 дюйма с R-0,0003, установленный между каркасом и штукатуркой в ​​стандартной системе со стальным каркасом, приводит к снижению общего значения теплопроводности системы до 4,20 час-фут2-°F/Btu. Это на 0,23 ч-фут2-°F/Btu меньше, чем значение R стандартного легкого дома со стальным каркасом . С другой стороны, установка 1/16-дюймового слоя стали в системе с деревянным каркасом снижает общее значение R системы всего на 0,07 час-фут2-°F/БТЕ до 9,12 час-фут2-°F/БТЕ.

На рис. 2 показано, что если фанера, жесткая изоляция R-4,00 и штукатурка установлены с фанерой, непосредственно прикрепленной к тонкой стали, и жесткой изоляцией между фанерой и штукатуркой, общее значение R становится равным 10,42 ч-фут2-°F/БТЕ. Если поменять местами жесткую изоляцию и фанеру с жесткой изоляцией, примыкающей к стальному каркасу, общее значение теплопроводности увеличится в 1,04 раза до 10,87 ч-фут2-°F/БТЕ (рис. 7). Чем ближе теплоизоляционная обшивка к каркасу, тем меньший боковой поток создается в узле.

Рис. 2. Стандартная сборка со стальным каркасом и фанерой, прикрепленной к каркасу