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白色屋顶和非白色屋顶的能源效率U23-001温度传感器

简介:两个屋顶的故事

经过18年的极端沙漠热,  Nationwide® Scottsdale Insurance Company总部大楼在斯科茨代尔,亚利桑那州开始自然恶化过程。维修人员已经追逐泄漏将近五年当他们雇佣了艾伦·史蒂文斯Associates inc .)来解决这个问题,使他们的屋顶系统带入21世纪。

屋顶降温研究HOBO记录器

原始屋顶系统是一个有压载的三元乙丙橡胶/ 4”的R-20屋顶保温混凝土屋顶甲板上,并覆盖2”的岩石。现代耐热屋面系统相比,使用在亚利桑那州的今天,这是迅速成为一个主要责任关于结构完整性,维护成本和能源消耗。

新酷屋顶系统由斯塔克伟泽的性格中逐渐屋面安装在2008年12月由3”R-19 ISO与tight-set屋面板绝缘胶粘剂粘在混凝土屋顶板,和一个自粘的苯乙烯塑料Eastoflex干腊肠底图和PolyKool帽表。这个屋顶系统能够承受亚利桑那州臭名昭著的极端温度和快速温度变化的夏季季风季节。

PolyKool表是白色反射面(太阳能反射率索引值为84),不仅符合所有当前和提出了能效标准,但也经受持续的人流量,积水从大楼的冷却塔和残留的化学物质。

在这个庞大的项目的更多信息,请阅读这篇文章发表在7月/ 2009年8月版西方屋面的杂志。

白色屋顶比非白人更节能吗?

在亚利桑那州的要求凉爽屋顶委员会2009年7月,斯塔克伟泽的性格中逐渐屋面着手确定白色屋顶确实是冷却器,比非白色屋顶更节能屋顶。 Nationwide® Scottsdale Insurance Company这深入酷屋顶屋顶是一个完美的选择研究。

在2009年8月6日上午,斯塔克伟泽的性格中逐渐的克里斯·沃克和Sherm罗宾逊屋顶安装Onset公司的HOBO系列数据记录器直接在屋顶上表面在低流量,真空条件的楼梯间 Nationwide® Scottsdale Insurance Company隔壁的建筑和建筑在同一企业广场(仍有原始的EPDM屋顶系统):这是一个完美的“前后”条件,是,结果将是基于相同的气候条件与数据从一年到下一个在同一座楼里,许多不同的变量可以影响结果。

屋顶上的温度传感器U23-001表面下获得准确的材料用于当前屋顶系统,不允许直接阳光影响阅读和给一个准确的表面温度在每个建筑。温度传感器U23-001放置在真空条件楼梯间是直接从屋顶舱口和担保三英尺的混凝土屋顶板测量屋顶的节能系统(换句话说,他们测量了多少热量被转移通过混凝土甲板进入建筑内部)。

传感器测量屋顶表面和楼梯井温度在两个建筑每小时,每天24小时从8月6日到9月4日。斯科茨代尔的官方温度数据在同一时间在同一时间间隔和获得。数据收集期间斯科茨代尔主要热晴天,几个季风暴雨洒,允许近乎完美的测试条件。

本研究的条件被认为是近乎完美的多个原因。首先,它并排相同的建筑。第二,一栋旧的屋顶系统和其他新的酷屋顶系统——soa前后分析可能是同时进行的,在同等条件下。最后,一个具体的甲板不是典型在亚利桑那州(胶合板甲板更常见)。如果数据证明任何显著增加节能建筑的建设中,它是已知的与t更大的结果是获得建筑的典型的亚利桑那州屋顶结构。

我们的分析和结论

结论1:白色屋顶减少热冲击

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图1.1 -平均汇率变化的内部楼梯(SW)温度

引起我们注意的第一件事是热冲击的显著减少,这是一个更加一致的凉爽屋顶表面的直接结果和内部建筑PolyKool屋顶的温度。

热冲击最小化了放缓的速度温度变化(向上和向下)在屋顶表面,进而几乎消除了建筑内部的温度变化的速度。减少热冲击的唯一方式是使用材料更大的力量,增加热导率和热膨胀系数降低,但这种方法更昂贵,不能保证良好的结果。

三元乙丙橡胶建筑内部的温度变化率预计,它升温快,和冷却得更快。但更令人惊讶的是如何监管PolyKool建筑内部的温度。温度的变化在三元乙丙橡胶的楼梯井是PolyKool楼梯井的3.75倍。事实上,有温度变化太少PolyKool楼梯现在我们是导致假定内部热冲击可能完全消除,而维持一个恒定的内部温度要容易得多:

之间的注意,晚上6点和内部温度的建筑非常相似,但三元乙丙橡胶的建筑总是温度比PolyKool大厦。在上午8:00 EPDM建筑开始急剧升温而PolyKool建筑仍然几乎不变。后,下午5:00到八点,三元乙丙橡胶的建筑甚至冷却速度比它再次升温,PolyKool建筑保持一个恒定的内部温度。

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图1.2——平均内部与外平均温度

图1.2展示了内部温度变化由于室外温度。注意整天PolyKool建筑几乎保持不变而EPDM建筑快速波动。平均只有1.94度的内部温度从最热最酷的天PolyKool建筑内的一部分。相反,三元乙丙橡胶的建筑通常有7.67度范围的内部温度在24小时内。在建筑这两个一样大,近8度意味着很多的额外的能量需要大楼租户保持一致的温度。

结论2:白色屋顶提高能源效率

在一个典型的热在亚利桑那州的斯科茨代尔八月的一天,白色的屋顶是4.62%冷却器比非白色屋顶的屋顶(节能)。在建筑内的最热的一天(下午5:00),白色的屋顶是8.49%冷却器比非白色屋顶的屋顶(节能)。车位的最大内部温度增加小时-下午5:00,白色的屋顶是6.97%冷却器比非白色屋顶的屋顶(节能)。

基于这些数据,我们会怀疑8千瓦PolyKool屋顶的建筑应该消费较上年同期减少约7.00%或更多(当它有一个屋顶压载三元乙丙橡胶),假设所有其他项目保持平等。

2008年8月,全国®斯科茨代尔保险公司总部大楼在斯科茨代尔,亚利桑那州719000千瓦的电力消耗。根据维修主管克里斯•彼得森,所有其他项目从2008年开始,几乎保持不变,而PolyKool屋顶系统的安装是2009年唯一的实质性区别。2009年8月,消费是663000千瓦——减少了7.79%(或5450美元)的电力需要冷却建筑(更节能)。

这是混凝土在建筑屋顶甲板上。还要注意,PolyKool帽表只有一个太阳能反射指数(SRI)值为84。如果建筑有一个胶合板屋顶板(这是更典型的在亚利桑那州)如果使用的材料的斯里兰卡价值高(100是典型的最优质的屋顶涂料),节能将会更大。斯塔克伟泽的性格中逐渐屋顶已经开始执行类似的分析使用胶合板的建筑屋顶甲板以及更高的斯里兰卡价值屋顶涂料比较结果。

结论# 3:白色屋顶减少屋顶表面温度

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图2.1 -平均屋顶外表面与平均温度
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图2.2 -平均变化率的屋顶表面温度

PolyKool凉爽屋顶平均12度(13.57%)比EPDM屋顶凉爽。但是在一夜之间,包括当没有阳光直射。
图2.1显示了旧屋顶表面温度是最大的差异在我们的研究中,当室外温度平均为96.66°F。三元乙丙橡胶屋顶平均156.28°F,但PolyKool屋顶只有128.59°F。27.69度的差异(三元乙丙橡胶屋顶是26.69%热)。早上9:00到下午5:00(最大阳光小时),平均有22.40度(18.55%)在屋顶表面温度差异——非常重要的长期生存屋顶设备(以及建筑设施的工人)。

如下图2.2所示,屋顶表面温度增加6点之间,上午8:00建筑相似,但三元乙丙屋顶越来越热,而PolyKool建筑开始平整。同时,PolyKool建筑冷却比EPDM建筑,更逐渐升温很快,变得极热,然后冷却速度(虽然它从未得到冷却器比PolyKool屋顶)。直到下午7时回到相同的温度变化。这是另一个迹象的减少热冲击PolyKool屋顶降温。

 

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