完美的墻壁是一個環(huán)境隔離器——它必須將外部保持在外面，將內(nèi)部保持在內(nèi)部。為了做到這一點，墻壁組件必須控制雨水、空氣、蒸汽和熱量。過去，我們只有一種材料可以做到這一點：巖石。我們會堆一堆或石頭，然后讓石頭完成這一切。但隨著時間的推移，巖石失去了吸引力。它們很重，摔得很厲害。重意味著昂貴，而且摔倒很煩人。于是建筑就進(jìn)化了。如今，墻壁需要四個主要控制層——特別是如果我們不是用巖石建造的話。它們按重要性順序排列：

• 雨水控制層

• 空氣控制層

• 蒸氣控制層

• 熱控制層

這里有一點很重要，如果你不能防雨，就不要在廣播上浪費時間。如果你無法隔絕空氣，就不要在蒸汽上浪費時間。

控制層的最佳位置是將其放置在結(jié)構(gòu)的外部，以保護(hù)結(jié)構(gòu)（圖 1）。當(dāng)我們用巖石建造時，巖石不需要太多保護(hù)。當(dāng)我們用鋼材和木材建造時，我們需要保護(hù)鋼材和木材。由于大多數(shù)有害物質(zhì)來自外部，控制有害物質(zhì)的最佳位置是在其到達(dá)結(jié)構(gòu)之前位于結(jié)構(gòu)的外部。

此外，經(jīng)過幾代人用巖石建造房屋后，人們不知何故有了這樣的想法：他們想要舒適，而且他們發(fā)現(xiàn)巖石并不是最好的隔熱材料。我的意思是，與窗戶相比，巖石并沒有那么糟糕——給建筑師的提示：你不能用玻璃建造一座節(jié)能的綠色建筑，但你可以獲得設(shè)計獎，我們都知道哪個更重要。回到巖石，它們很重，你需要很多巖石才能使墻壁具有適當(dāng)?shù)哪蜔嵝裕晕覀儼l(fā)明了隔熱材料。

但隔熱材料該放在哪里呢？如果我們將隔熱層放在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，隔熱層并不能保護(hù)結(jié)構(gòu)免受熱和冷的影響。請記住，我們確實想保護(hù)這個該死的結(jié)構(gòu)——尤其是為了讓結(jié)構(gòu)工程師的生活更幸福。膨脹、收縮、腐蝕、腐爛、紫外線輻射以及幾乎所有不好的事情都是溫度的函數(shù)。所以所有的控制層都在外面。防止結(jié)構(gòu)經(jīng)歷極端溫度，并保護(hù)其免受各種形式的水和紫外線輻射的影響，從而保證良好的使用壽命。

圖 1：“完美墻” ——從概念上講，完美墻在結(jié)構(gòu)外部具有雨水控制層、空氣控制層、蒸汽控制層和熱控制層。包層的功能主要是充當(dāng)紫外線屏障。哦，建筑師可能會認(rèn)為包層的美觀很重要。

這個空氣控制的東西怎么樣？井中的空氣可以攜帶大量的水，而水對結(jié)構(gòu)不利。因此，由于空氣與水的關(guān)系，我們也必須阻止空氣進(jìn)入結(jié)構(gòu)，或者如果我們讓它進(jìn)入結(jié)構(gòu)，我們必須確保它不會冷到足以掉落水。現(xiàn)在，另一件事往往很重要，如果您打算住在建筑物中或在建筑物中工作或保證建筑物中的物品安全，我們可能想要控制內(nèi)部環(huán)境。我們尤其應(yīng)該關(guān)心室內(nèi)空氣中的成分，因為當(dāng)我們在室內(nèi)時，我們往往會呼吸它。事實證明，除非我們封閉空氣，否則我們無法控制空氣。因此，我們需要一個真正的氣密外殼來提供過濾、換氣以及溫度和濕度控制等調(diào)節(jié)功能。控制這種空氣的最佳位置是在結(jié)構(gòu)的外部，但在隔熱層下方，這樣空氣就不會改變溫度。Presto：完美的墻。水控制層、空氣控制層和蒸汽控制層直接位于結(jié)構(gòu)上，熱控制層位于其他控制層的頂部（再次參見圖 1）。

這在我出生之前很久就已經(jīng)被弄清楚了——我認(rèn)為加拿大人首先發(fā)現(xiàn)了這一點[ 1 ]，但挪威人和俄羅斯人對此也有一些主張。在這一點上我將與加拿大人站在一起，因為我對此有偏見并為此感到自豪。另外，我遇到了哈欽教授，這是我給孫子們講的故事——給克里斯蒂和安德魯?shù)膫渫洠耗敲催@里有什么延誤嗎？有關(guān)所有這些物理原理的更詳細(xì)討論，請參閱老大師：Hutcheon 和 Handegord [ 2 ] 以及 Burnett 和 Straube 街區(qū)的新人 [ 3 ]。

如果您將完美的墻放倒，就會得到完美的屋頂（圖 2），然后當(dāng)您以其他方式翻轉(zhuǎn)它時，就會得到完美的樓板（圖 3），這具有美麗的優(yōu)雅和對稱性。墻壁、屋頂和樓板的物理原理幾乎相同，這并不奇怪（圖 4）。當(dāng)我剛開始時，馬克斯·貝克 [ 4 ]將這一見解灌輸給了整整一代的實踐者。

圖 2：“完美屋頂” ——完美屋頂有時被稱為“倒置屋頂”，因為雨水控制層位于隔熱層和壓載物（即屋頂覆層）下方。我個人并不認(rèn)為這是顛倒的。其他人錯誤地發(fā)現(xiàn)了絕緣層頂部暴露的薄膜——它們是倒置的。

圖 3：“完美的板塊” ——完美的板塊有一個石層，將其與地面分開，充當(dāng)毛細(xì)管破裂口和地下水控制層。該石層應(yīng)該排干并排放到大氣中，就像排水和排放墻面一樣。

圖 4：墻就是屋頂就是板——墻、屋頂和板的物理原理在概念上是相同的。

請注意，在完美的屋頂組件中，用于雨水控制、空氣控制和蒸汽控制的關(guān)鍵控制層或膜位于隔熱層和石碴（即“屋頂覆蓋層”）下方，從而保護(hù)其免受以下主要損壞功能的影響：水、熱和紫外線輻射。阿累尼烏斯*會感到自豪。為什么我們把最關(guān)鍵的控制層放在屋頂?shù)淖铐攲樱@些控制層可能會被這些損壞函數(shù)破壞，這總是讓我感到驚訝。是的，我知道，當(dāng)它們放置在那里時更容易更換。我們的一次性、資源無限的社會的標(biāo)準(zhǔn)答案。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的大多數(shù)問題都發(fā)生在屋頂與墻壁相交的地方。經(jīng)典的屋頂-墻壁交叉點如圖 5所示（既感謝 Max Baker，又向 Max Baker 致歉）。請注意，屋頂上的雨水控制圖層連接到墻上的雨水控制圖層，屋頂上的空氣控制圖層連接到墻上的空氣控制圖層。。。事情就是這樣。美麗的。當(dāng)它不那么……丑陋的時候。

圖 5：“屋頂與墻壁的連接” -請注意，屋頂上的雨水控制層連接到墻上的雨水控制層，屋頂上的空氣控制層連接到屋頂上的空氣控制層墻……就這樣。

是時候在圖 1的骨頭上放一些肉了。這堵完美的“概念”墻實際上應(yīng)該如何建造？三種方式。最好的最好的可以在圖6中找到。這是一堵非常特別的墻。我將其稱為500年長城有兩個重要原因：

• 它代表著500年的進(jìn)化；和

• 它將持續(xù)500年

• 

這是用于特殊建筑物的墻類型。代代相傳的建筑。博物館、美術(shù)館、法院、圖書館。我將這堵墻稱為“制度墻”。它的優(yōu)點在于它可以在任何氣候帶建造。唯一可能改變的是隔熱水平。我的建議很簡單：無論你認(rèn)為多少隔熱材料都應(yīng)該加倍，然后閉嘴。如果你愛你的孩子，就不要和我爭論。

第一面墻的巧妙版本是使用噴涂閉孔高密度泡沫將四個主要控制層組合在一種材料中（圖 7）。

第二堵墻應(yīng)該是商業(yè)建筑的“香餑餑”墻。每個商業(yè)建筑都應(yīng)該使用的墻。我們的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)該依賴的基礎(chǔ)墻。所以，毫不奇怪，我稱之為“商業(yè)墻”（圖 8），是的，您猜對了。它具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)——金屬螺柱。所有絕緣材料都應(yīng)該且必須位于外部。在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)框架內(nèi)進(jìn)行絕緣是一種熱力學(xué)的骯臟行為。同樣，您可以在任何氣候地點的任何地方建造它。只要考慮絕緣水平（見上文，特別是關(guān)于愛你的孩子的部分）。

第三堵墻是“住宅墻”（圖9）。請注意，結(jié)構(gòu)空腔是絕緣的。這是因為我們使用的是相對不導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)框架——該結(jié)構(gòu)是基于木材和木質(zhì)材料的。木材的導(dǎo)電性不是特別好——這就是我們沒有木制煎鍋的原因。

為了使第三堵墻幾乎在任何地方都能工作（除了阿拉斯加和弗林弗倫北部**，即使在相對不導(dǎo)電的木結(jié)構(gòu)框架內(nèi)，我們也不會絕緣），我們將在結(jié)構(gòu)框架的外部分割絕緣體的熱阻結(jié)構(gòu)框架內(nèi)的這種絕緣至少為 50:50。因此，在 R-20 墻壁中，非導(dǎo)電結(jié)構(gòu)框架外部至少有 R-10 或更多。組件內(nèi)部沒有蒸汽屏障。跟著我重復(fù)一遍，組件內(nèi)部沒有蒸汽屏障。我們希望組件從控制層向內(nèi)干燥，并從控制層向外干燥。總是。到處。

圖 8：“商業(yè)墻” ——我們知道如何建造的幾乎最好的墻。價格實惠。適用于所有氣候帶

圖 9：“住宅墻” ——我們知道如何建造的最好的住宅墻。不便宜。幾乎在任何地方都可以使用——除了在極端寒冷的氣候下，我們不會在木結(jié)構(gòu)框架內(nèi)進(jìn)行隔熱。