保溫釘對房屋性能的影響
迄今為止，對穿透屋頂隔熱層的保溫釘的整體熱影響的研究少得驚人。最近的一項研究表明，即使保溫釘的使用相對保守，也會在屋頂板和隔熱層之間產生足夠的熱橋，從而大大降低建筑圍護結構的整體熱性能。
客座博主埃里克·奧爾森，體育。解釋他的研究(奧爾森、薩爾達尼亞和許，“屋頂細節的熱性能評估以提高熱效率和抗冷凝性”，美國材料試驗學會屋頂研究和系統及標準發展，第8卷，STP 1590，美國材料試驗學會國際，2015年11月)
介紹
屋面系統中的隔熱對建筑圍護結構的整體熱性能起著重要作用。屋面隔熱層的能量規范要求越來越嚴格，要求增加隔熱層厚度。機械保溫釘通常用于將隔熱和屋面薄膜固定到結構屋頂板上。
每個金屬保溫釘都會產生一個熱橋，降低隔熱效果。對于單個保溫釘，其影響可能可以忽略不計。然而，典型的屋頂可能包括數千個保溫釘。這些無數熱橋的作用疊加在一起。也就是說，保溫釘的組合沖擊會顯著降低熱性能。
考慮到所涉及的潛在影響，在屋面行業中，關于保溫釘對屋面隔熱層的整體熱影響的信息少得驚人。為了探索和幫助量化這些熱影響，我和一些同事決定執行并公布保溫釘的三維計算機熱流模型和穿透屋頂隔熱層的其他屋頂細節的結果(Olson、Saldanha和Hsu，“屋頂細節的熱性能評估以提高熱效率和抗冷凝性”，美國材料試驗學會屋頂研究和系統與標準發展，第8卷，STP 1590，美國材料試驗學會國際，2015年11月)。
EverGuard-thermal-bridging熱橋。GAF的照片。
建模和分析
我們模擬了一個4英寸的屋頂系統。聚異氰脲酸酯絕緣材料和1/2英寸。鋼甲板上標稱R-值為R-27.0的石膏蓋板，用鋼板和直徑為0.214英寸的#14屋面螺釘固定隔熱層。
用板穿透一個正方形來模擬一個保溫釘。制成絕緣面積(例如，每4英尺16個保溫釘。4英尺。絕緣板)，我們發現了以下情況:
情況1:當鋼板位于石膏蓋板上方時，保溫釘和鋼板將R值從R-27.0降至R-19.2(R值降低29%)。
情況2:由于石膏的耐熱性差，將板放置在粘附的石膏蓋板下幾乎沒有改善，將R值從R-19.2提高到R-19.5。
換出1/2英寸的石膏蓋板。高密度聚異氰脲酸酯蓋板將系統的標稱R值從R-27.0提高到R-29.0。重復上述分析，我們發現以下情況:
案例3:當鋼板位于聚異氰脲酸酯蓋板上方時，保溫釘和鋼板將R值從R-29.0降至R-21.2。與使用聚異氰脲酸酯蓋板的標稱R值相比，這降低了27%。
案例4:將板放置在粘附的高密度聚異氰脲酸酯蓋板下方，將R值從R-21.2提高到R-23.8。與板位于聚異氰脲酸酯蓋板頂部的情況相比，這是9%的改進，但是與使用聚異氰脲酸酯蓋板的標稱R值相比，仍然降低了18%。
上述情況代表高緊固率(每平方英尺一個。制成)可能會在拐角或周邊區域遇到。實際上，屋頂區域需要更少的保溫釘和更大的面積，因此對熱性能的影響大于拐角和周邊區域。下圖顯示了有效R值與每4英尺均勻間隔的#12保溫釘和鋼板數量的關系。x 4英尺。隔熱板，使用上述第1種情況(保溫釘穿過石膏蓋板，蓋板位于石膏蓋板上方)。
