保温钉对房屋性能的影响
迄今为止，对穿透屋顶隔热层的保温钉的整体热影响的研究少得惊人。最近的一项研究表明，即使保温钉的使用相对保守，也会在屋顶板和隔热层之间产生足够的热桥，从而大大降低建筑围护结构的整体热性能。
客座博主埃里克·奥尔森，体育。解释他的研究(奥尔森、萨尔达尼亚和许，“屋顶细节的热性能评估以提高热效率和抗冷凝性”，美国材料试验学会屋顶研究和系统及标准发展，第8卷，STP 1590，美国材料试验学会国际，2015年11月)
介绍
屋面系统中的隔热对建筑围护结构的整体热性能起着重要作用。屋面隔热层的能量规范要求越来越严格，要求增加隔热层厚度。机械保温钉通常用于将隔热和屋面薄膜固定到结构屋顶板上。
每个金属保温钉都会产生一个热桥，降低隔热效果。对于单个保温钉，其影响可能可以忽略不计。然而，典型的屋顶可能包括数千个保温钉。这些无数热桥的作用叠加在一起。也就是说，保温钉的组合冲击会显著降低热性能。
考虑到所涉及的潜在影响，在屋面行业中，关于保温钉对屋面隔热层的整体热影响的信息少得惊人。为了探索和帮助量化这些热影响，我和一些同事决定执行并公布保温钉的三维计算机热流模型和穿透屋顶隔热层的其他屋顶细节的结果(Olson、Saldanha和Hsu，“屋顶细节的热性能评估以提高热效率和抗冷凝性”，美国材料试验学会屋顶研究和系统与标准发展，第8卷，STP 1590，美国材料试验学会国际，2015年11月)。
EverGuard-thermal-bridging热桥。GAF的照片。
建模和分析
我们模拟了一个4英寸的屋顶系统。聚异氰脲酸酯绝缘材料和1/2英寸。钢甲板上标称R-值为R-27.0的石膏盖板，用钢板和直径为0.214英寸的#14屋面螺钉固定隔热层。
用板穿透一个正方形来模拟一个保温钉。制成绝缘面积(例如，每4英尺16个保温钉。4英尺。绝缘板)，我们发现了以下情况:
情况1:当钢板位于石膏盖板上方时，保温钉和钢板将R值从R-27.0降至R-19.2(R值降低29%)。
情况2:由于石膏的耐热性差，将板放置在粘附的石膏盖板下几乎没有改善，将R值从R-19.2提高到R-19.5。
换出1/2英寸的石膏盖板。高密度聚异氰脲酸酯盖板将系统的标称R值从R-27.0提高到R-29.0。重复上述分析，我们发现以下情况:
案例3:当钢板位于聚异氰脲酸酯盖板上方时，保温钉和钢板将R值从R-29.0降至R-21.2。与使用聚异氰脲酸酯盖板的标称R值相比，这降低了27%。
案例4:将板放置在粘附的高密度聚异氰脲酸酯盖板下方，将R值从R-21.2提高到R-23.8。与板位于聚异氰脲酸酯盖板顶部的情况相比，这是9%的改进，但是与使用聚异氰脲酸酯盖板的标称R值相比，仍然降低了18%。
上述情况代表高紧固率(每平方英尺一个。制成)可能会在拐角或周边区域遇到。实际上，屋顶区域需要更少的保温钉和更大的面积，因此对热性能的影响大于拐角和周边区域。下图显示了有效R值与每4英尺均匀间隔的#12保温钉和钢板数量的关系。x 4英尺。隔热板，使用上述第1种情况(保温钉穿过石膏盖板，盖板位于石膏盖板上方)。
