3) 평가된 세부 정보
상세 위치에서 모든 열교를 제거하더라고 기본 재료의 전도성으로 인해 해당 위치에서 에너지 손실이 여전히 발생한다는 점에 유의해야 합니다.
4) 디테일 1: 옥상 그릴 기둥, 열 개선: 비전도성 심
이 조건은 내부, 조정된 공간의 강철 프레임으로 지지되고 지붕 단열재를 통해 확장되는 강철 기둥을 나타냅니다. 이는 기계식 옥상 장치 또는 기타 장비를 지원하는 건물에서 일반적입니다. 최근 옥상 그릴의 일반적인 용도는 고정된 태양광을 지원하는 것입니다. 완화되지 않은 열교가 있는 디테일에는 중앙에서 6피트 간격으로 배치된 3.5인치 직경의 스틸 포스트가 중앙에 6피트 간격으로 배치되어 있으며, 내부 넓은 플랜지 스틸 빔에 연결되어 있으며, 외부에는 연속 넓은 플랜지 스틸 그릴 빔에 연결되어 있습니다.
대체 세부 사항에서는 포스트 베이스와 지지 강철 빔 사이에 1인치 두께의 단열 심 플레이트(100psi 등급의 발포 폴리스티렌)를 추가합니다. 효과적이기 위해서는 지붕 단열재의 두께 내에서 열교에 대한 간섭이 발생해야 합니다. 다른 낮은 전도 재료를 사용할 수 있습니다. FRP는 수년 동안 특정 구조적 적용 분야에 사용되어 온 일반적인 구조 재료입니다. 이것은 압축 응력 특성이 높고 내열성이 좋습니다.
모든 재료에 대해 적합하고 예측 가능한 압축 응력(강도와 압축성 모두), 치수 안정성과 내구성, 경제성 및 가용성이 요구됩니다. 적어도 한 제조업체에서 FRP를 이러한 유형의 사용을 위한 구조적 단열재로 마케팅하고 있습니다. 축방향 압축뿐만 아니라 전단 및 굽힘 모멘트를 전달하기 위해 제한적인 용도로 사용되어 왔지만, 이를 권장하기 전에 더 많은 연구가 수행되고 설계 표준이 개발되어야 한다고 생각합니다.
◎ 대체 세부 정보를 사용하여 실현된 잠재적인 연간 에너지절감: 시카고: $1.00(0.01% 절감), 피닉스: $1.00(0.00%)
◎ 표준 상세에서 대체 상세까지의 에너지 개선율: 시카고: 19%, 피닉스: 17%
◎ 모델 구조에 대한 대체 세부 사항의 예상 증분 비용: $350(14%)의 추가 비용
이 경우 연간 에너지절감 비용은 미미하며 제안된 세부 사항에 대한 추가 비용을 정당화하지 못합니다.
대체 개선 사항:
◎ 단열층을 통과하는 기둥의 전체 단면적을 최소화합니다.
◎ 단면적이 작은 스테인리스강 포스트 베이스 사용
5) 디테일 2: 지붕 가장자리 앵글 열 개선: 간헐적 탄소강 지지대
외피의 에너지 평가에서 일반적으로 간과되는 조건인 지붕과 벽면의 교차점에는 내부와 외부 사이를 확장하는 연속 철강 요소가 있는 경우가 많습니다. 많은 규정에서는 지붕과 벽에 대한 최소 R-값을 규정하지만 교차점 열교로 인한 잠재적인 R-값 감소에 대해서는 명시적으로 언급하지 않습니다. 이러한 요소의 영향은 벽이나 지붕 또는 둘의 조합에 대한 열 평가 또는 계산에 통합되어야 하며, 이것이 이 문서에서 이 조건을 처리하는 방법입니다.
완화되지 않은 열교가 있는 디테일에는 스틸 지붕 데크의 가장자리를 따라 연속적인 스틸 앵글이 있습니다. 이는 건물의 측면 칸막이 하중을 수집하는 데 자주 필요합니다. 이 앵글과 연결된 것은 지붕 단열재와 벽 단열재 사이의 교차점을 통해 확장되어 나가는 연속적인 앵글로서 지붕 가장자리 차단을 지지합니다. 대체 디테일은 지붕 데크의 연속 스틸 앵글을 유지하되 지붕 가장자리 차단을 지지하는 연속 스틸 앵글을 중앙 24인치 간격으로 6인치 길이로 대체합니다.
이를 통해 지붕 가장자리 길이의 75%를 따라 연속 스틸 하중 경로가 단축됩니다. 구조적으로 스틸 지지 앵글 사이의 24인치(18인치 간격)에 걸쳐 있는 목재 지붕 차단의 굴곡 강도에 의존합니다. 이는 목재 차단의 구조적 한계에 근접하지 않습니다.
간헐적 지지대가 사용되는 모든 디테일에서, 구조적 적정성을 위해 기록의 엔지니어가 디테일을 주의 깊게 분석해야 합니다. 지붕 차단 지지부의 경우, 적용되는 하중은 상당히 낮으며, 지붕 가장자리의 중력 하중, 바람에 의한 들어올림 하중 및 경우에 따라 지붕 막에 의해 가해지는 평면력에 대한 측면 저항으로 구성됩니다.
◎ 대체 디테일 정보를 사용하여 실현된 잠재적인 연간 에너지절감: 시카고: $130(1.1% 절감), 피닉스: $150(0.7%)
◎ 표준 디테일에서 대체 디테일로의 에너지 개선율: 시카고 30%, 피닉스: 31%
◎ 모델 구조에 대한 대체 디테일의 예상 증분 비용: $1,100(17%) 절감
연간 예상되는 130~150달러의 에너지 절감액과 예상되는 구현 비용 1,100달러의 추가 절감액을 결합할 때, 이 세부 사항은 열교 문제에 대한 실질적인 해결책의 좋은 예입니다.
대체 개선 사항:
◎ 차단을 위해 목재 지지대를 사용합니다.
◎ 외부 스틸을 제거하기 위해 세부 사항 수정
◎ 스틸 앵글 사이에 절연 심(예: FRP)을 사용합니다.
6) 디테일 3: 층간 앵글 지지대 열 개선: 간헐적 스테인리스 스틸 지지대
때때로 릴리프 앵글로 알려져 있는 건물의 석조 또는 석조 외장재의 한 층 이상을 지지하는 연속적인 스틸 요소는 열적으로 역설적입니다. 와이어 뒤의 단열재가 두꺼울수록 스틸 지지 요소는 단열재를 가로질러 캔틸레버 장식으로 밖으로 나가기 위한 스틸 지지 요소가 더 두꺼워야 하며, 스틸 지지대의 열전도율이 더 높아집니다.
완화되지 않은 열교 모델을 사용한 디테일은 앵글의 수평 열교가 외벽 단열재를 가로질러 확장되는 상당히 작은 스틸 앵글 지지대입니다. 내부에서는 슬래브 모서리 역할을 하는 스틸 굽힘판에 앵글이 연속적으로 연결됩니다. 이 개입으로 단열 평면 전체에 걸쳐 중앙 24인치에 1/4인치, 3인치 너비의 수직 스테인리스강 나이프 플레이트 지지대가 도입되었습니다. 이렇게 하면 선방 앵글의 지지대가 단열재를 지나 밖으로 나오고 앵글의 수평 다리가 짧아집니다.
다양한 유형의 스테인리스강은 재료 특성이 다릅니다. A306과 A316은 구조적, 열적 특성이 유사하며, 이 모델에 선택되었습니다. 용접에서 스테인리스강을 사용할 때 주의점은 연결되는 금속 유형과의 호환성을 보장하기 위해 용접 전극을 신중하게 선택해야 한다는 것입니다.
일부 제조업체는 건물 정면 지지용으로 완전한 스테인리스강 시스템을 개발했습니다. 이는 모든 요소에 대해 전체 구조 설계를 수행할 필요 없이 전용 시스템을 간단히 지정할 수 있는 엔지니어에게 이점이 될 수 있습니다. 또 다른 잠재적인 이점은 연속 지지 앵글에 스테인리스강을 사용한다는 것인데, 이는 열 에너지 전달을 더욱 감소시킬 가능성이 있습니다.
그러나 이러한 제조사들은 부식 방지 탄소강 중에서 유사한 시스템을 제공하는 경우가 많은데, 이는 상당히 저염하지만 전도성이 높은 탄소강(탄소강은 스테인리스강에 비해 약 3배 정도의 전도성을 가짐)을 의미하며, 초기 건설 비용을 점감하기 위해 설계 또는 검토 과정에서 선택됩니다.
◎ 대체 세부 정보를 사용하여 실현된 연간 잠재적 에너지절감: 시카고: $260(2.2% 절감), 피닉스: $290(1.4%)
◎ 표준 상세에서 대체 상세까지의 에너지 개선율: 시카고 77%, 피닉스: 76%
◎ 모델 구조에 대한 대체 세부 사항의 예상 증분 비용: $400(1%) 절감
예상되는 연간 $260~$290의 에너지절감과 예상되는 구현 비용의 추가 $400 절감을 결합할 때, 이 세부 사항은 열교 문제에 대한 실용적인 해결법의 좋은 예입니다.
대체 개선 사항:
◎ 제조된 스테인리스강 지지 시스템 사용합니다.
◎ 앵글과 밴트 플레이트 사이에 절연 심(FRP 등)을 사용합니다.
◎ 외피 단열재 평면 외부에서 외부 벽돌을 완전히 지지하도록 세부 사항을 수정합니다.
