<div dir="ltr">Martin Holladay, as if he were listening to our discussion, just published an excellent summary <a href="http://www.greenbuildingadvisor.com/blogs/dept/musings/all-about-thermal-mass?utm_source=email&utm_medium=eletter&utm_content=gba_eletter&utm_campaign=green-building-advisor-eletter">"All About Thermal Mass" </a> at Green Building Advisor.com, with references to several studies that have been done.  <div>

<br></div><div>Most of this has been covered in this discussion.  One thing he makes explicit is that mass is most effective in lowering energy usage when the diurnal temperature swing is above and below the indoor temperature (ie: warm days, cool nights).  He also points out that mass is most effective in reducing energy usage in cooling environments because the thermal lag will shift air conditioning usage to the cool night hours, when air conditioners are more efficient.  </div>

<div><br></div><div style>It's a good read.</div><div><br></div><div><br></div></div><div class="gmail_extra"><br><br><div class="gmail_quote">On Wed, May 8, 2013 at 12:23 PM, Laura Bartels <span dir="ltr"><<a href="mailto:laura@greenweaver.com" target="_blank">laura@greenweaver.com</a>></span> wrote:<br>

<blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0 .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex"><div style="word-wrap:break-word">Luc, <div><br><div>I'm so grateful to see this. And it brings back some of my 9 years of French study in school. Good to take a stab at reading first without google translate.  </div>

<div><br></div><div>But, since I'm still challenged by translating, including technical terms (and google translate seems to be limited here), can you translate inertie quotiedienne cote interieur and how to understand it numerically in non-metric terms? And also how the dephasage or (phase shift or thermal lag) was calculated and what the exterior and interior climate assumptions were? </div>

<div><br></div><div>Perhaps these are explained in text I am not translating correctly. </div><div><br></div><div>Thanks,</div><div>Laura</div><div><br></div><div>
<div><br><div>Begin forwarded message:</div><br><blockquote type="cite"><div style="margin-top:0px;margin-right:0px;margin-bottom:0px;margin-left:0px"><span style="font-family:'Helvetica';font-size:medium;color:rgba(0,0,0,1)"><b>From: </b></span><span style="font-family:'Helvetica';font-size:medium">Laura Bartels <<a href="mailto:laura@greenweaver.com" target="_blank">laura@greenweaver.com</a>><br>

</span></div><div style="margin-top:0px;margin-right:0px;margin-bottom:0px;margin-left:0px"><span style="font-family:'Helvetica';font-size:medium;color:rgba(0,0,0,1)"><b>Date: </b></span><span style="font-family:'Helvetica';font-size:medium">May 8, 2013 10:02:00 AM MDT<br>

</span></div><div style="margin-top:0px;margin-right:0px;margin-bottom:0px;margin-left:0px"><span style="font-family:'Helvetica';font-size:medium;color:rgba(0,0,0,1)"><b>To: </b></span><span style="font-family:'Helvetica';font-size:medium">Global Straw Building Network <<a href="mailto:GSBN@sustainablesources.com" target="_blank">GSBN@sustainablesources.com</a>><br>

</span></div><div class="im"><div style="margin-top:0px;margin-right:0px;margin-bottom:0px;margin-left:0px"><span style="font-family:'Helvetica';font-size:medium;color:rgba(0,0,0,1)"><b>Subject: </b></span><span style="font-family:'Helvetica';font-size:medium"><b>Re: [GSBN] Modeling or measuring mass effect of interior plaster</b><br>

</span></div><br></div><div style="word-wrap:break-word">Luc, <div>I'm so grateful to see this. And it brings back <br><div>
<span style="border-collapse:separate;font-family:'Times New Roman';font-style:normal;font-variant:normal;font-weight:normal;letter-spacing:normal;line-height:normal;text-align:-webkit-auto;text-indent:0px;text-transform:none;white-space:normal;word-spacing:0px;font-size:medium"><span style="border-collapse:separate;font-variant:normal;letter-spacing:normal;line-height:normal;text-align:-webkit-auto;text-indent:0px;text-transform:none;white-space:normal;word-spacing:0px"><span style="border-collapse:separate;font-variant:normal;letter-spacing:normal;line-height:normal;text-align:-webkit-auto;text-indent:0px;text-transform:none;white-space:normal;word-spacing:0px"><div>

<span style="border-collapse:separate;font-variant:normal;letter-spacing:normal;line-height:normal;text-indent:0px;text-transform:none;white-space:normal;word-spacing:0px"><span style="border-collapse:separate;font-variant:normal;letter-spacing:normal;line-height:normal;text-indent:0px;text-transform:none;white-space:normal;word-spacing:0px"><div class="MsoNormal">

<font color="#4C721D" face="'Times New Roman'"><b><i><div class="MsoNormal"><font color="#4C721D" face="'Times New Roman'"><b><i><span style="border-collapse:separate;font-variant:normal;letter-spacing:normal;line-height:normal;text-indent:0px;text-transform:none;white-space:normal;word-spacing:0px"><div class="MsoNormal">

<font color="#4C721D" face="'Times New Roman'"><b><i><font><font color="#4C721D" face="'Times New Roman'"><b><i><div class="im"><div style="font-style:normal;font-size:12px;font-family:Helvetica;font-weight:normal">

<div class="MsoNormal"><span style="color:rgb(76,114,29);font-family:'Times New Roman';font-size:16px;font-style:italic;font-weight:bold">Laura Bartels</span></div><div class="MsoNormal"><font color="#4C721D" face="'Times New Roman'" size="4"><span style="font-size:16px"><b><i>GreenWeaver Inc.</i></b></span></font></div>

<span style="font-size:12pt;font-family:'Times New Roman';color:rgb(76,114,29)"><b><i>520 S. Third St., Suite 5 </i></b></span></div></div><div style="font-style:normal;font-size:12px;font-family:Helvetica;font-weight:normal">

<span style="font-size:12pt;font-family:'Times New Roman';color:rgb(76,114,29)"><b><i>Carbondale, CO 81623<br><a href="tel:970-379-6779" value="+19703796779" target="_blank">970-379-6779</a><br><a href="http://www.greenweaverinc.com" target="_blank">www.greenweaverinc.com</a></i></b></span></div>

<div><span style="font-size:16px"><br></span></div></i></b></font></font></i></b></font></div></span></i></b></font></div></i></b></font></div></span></span></div></span><br><img height="99" width="201" src="cid:BEE497CD-A097-4C96-B8DC-20DC694F15B3@gateway.2wire.net">
</span></span></div>
<br><div><div class="im"><div>On May 8, 2013, at 5:43 AM, Luc Floissac wrote:</div><br></div><blockquote type="cite">
  
    
  
  <div text="#000000" bgcolor="#FFFFFF"><div class="im">
    <div>Hi,<br>
      I've studied several kinds of wall in my book "La construction en
      paille" (in french...)<br>
<a href="http://www.amazon.com/construction-paille-fondamentaux-Techniques-r%C3%A9alisations/dp/2360980815" target="_blank">http://www.amazon.com/construction-paille-fondamentaux-Techniques-r%C3%A9alisations/dp/2360980815</a><br>


      <br>
      You can find here attached an extract of the book<br>
      I've and measured the mass effect on the internal side ("inertie
      quotidienne du côté intérieur" in french)  in respect with ISO
      13786 document (see p. 36).<br>
      The nature and thickness of the outside coverage of a SB wall have
      a very little influence to the inside <font face="Arial"><span style="font-size:9pt">thermal performance.</span></font><br>
      <br>
      I've also realized some mass effect statistics on the 40 SB
      building studied (see p. 37). You can see that many SB buidings
      have strong or middle internal mass.<br>
      <br>
      Regards.<br>
      Luc<br>
      <pre cols="72">-- 
Luc Floissac - Conseiller environnemental
Eco-Etudes à "En Pommel" 31570 LANTA
tél. 09 77 36 92 04
<a href="http://www.eco-etudes.com/" target="_blank">www.eco-etudes.com</a>
<a href="mailto:luc.floissac@wanadoo.fr" target="_blank">luc.floissac@wanadoo.fr</a></pre>
      <br>
      <br>
      <br>
      Le 08/05/2013 12:29, martin hammer a écrit :<br>
    </div>
    </div><blockquote type="cite">
      
      <font face="Arial"><span style="font-size:9pt">Great discussion on
          this subject.  <div><div class="h5"><br>
          <br>
          I often characterize plastered straw bale walls as “a perfect
          balance of mass and insulation”.  A generalization, to be
          sure, but not far off, for almost any climatic condition.  I
          also often refer to them as “natural SIPs”.  Structural
          Insulated Panels, are usually thought of as having an
          insulating polymer foam core between layers of plywood or OSB,
          but can also include a similar core between layers of cement
          plaster (applied in situ).  These are sometimes called
          “composite panel building systems” or “structural insulated
          reinforced concrete panels”. Structurally, plastered SB walls
          (can) function like any of the SIPs, but thermally they
          perform only like SIPs with the cement plaster skins. (Though
          I suppose gypsum board is sometimes applied to the interior
          and cement plaster to the exterior of OSB SIPs, which
          thermally gets them closer to SB walls.) <br>
          <br>
          The systems with cement plaster skins usually use a welded
          steel wire space frame that ties the skins together through
          the insulating foam core.  If you squint hard and ignore
          petro-chemical insulations and the Portland cement based
          plaster (I know that’s impossible), then in terms of
          structural and thermal performance its a great system.  This
          might be like saying “except for the fact that it’s terrible,
          it’s great!”, but there’s a valid point in there somewhere.
           And one could presumably use lime plaster or soil-cement (or
          even clay plaster?) with one of these foam-wire-core systems
          (anyone done that?) that would significantly reduce the
          environmental downside but maintain the thermal performance
          and structural capacity (with careful consideration of the
          weaker plasters for the particular application).  <br>
          <br>
          Of course instead of messing with any of that one could just
          build SB walls.  I’m just making a comparison to “similar”
          industrialized systems, that to be fair, have certain
          advantages.  One advantage is SIPs (with wood panel or
          reinforced cement plaster skins) can be used structurally for
          floor and roof elements and plastered SB cannot
          (notwithstanding SB vaults).<br>
          <br>
          One observation on the very good article Bohdan shared, is
          that the mid-mass building gets you far in terms of thermal
          performance (compared to the low-mass building), whereas the
          high-mass building then demonstrates a more modest
          improvement.  Like anything else, the first steps in the right
          direction have the largest payoff, with still-valuable but
          diminishing return after that.<br>
          <br>
          One other thought is that the mass on the interior of a
          plastered SB wall is more important than the mass on the
          exterior in terms of thermal performance.  I wonder if anyone
          has therefore used a thicker interior plaster than exterior.<br>
          <br>
          Martin<br>
          <br>
          <br>
          On 5/7/13 5:23 PM, "Derek Roff" <<a>derek@unm.edu</a>> wrote:<br>
          <br>
        </div></div></span></font><div><div class="h5">
      <blockquote><font face="Arial"><span style="font-size:9pt">Thanks
            for posting the article on thermal mass, Bohdan.  I found it
            very interesting.  Based on the data it contains, I have a
            few comments relevant to Laura's situation.  <br>
            <br>
            As John mentioned, the article emphasizes that it is
            addressing thermal mass with direct solar exposure/gain.
             However, I didn't see anything quantifying what amount of
            time the sun needs to shine on each bit of thermal mass
            floor and wall each day, in order to attain the listed
            results.  As the sun moves across the sky, some parts of the
            floor and walls will receive direct sunlight for only a few
            minutes, while other locations will be in the sun for
            several hours per day.  The amount of furniture, area rugs,
            and wall decorations will also affect how much sun shines on
            thermal mass.  I'm thinking that as the amount of time in
            the sun decreases, the needed surface area of the thermal
            mass needs to increase, to get the same thermal mass effect.
             The total mass of the thermal mass might need to increase a
            bit, too.  <br>
            <br>
            At 6000 sq ft/560m3, Laŭra's project will likely have a
            higher floor area to wall area ratio than smaller houses.
             By itself, this might decrease the importance of the
            thermal mass in the walls.  However, depending on the number
            of stories and the floor plan, a large project might have a
            smaller percentage of floor and wall area accessible to
            direct sun.  That would increase the importance of
            maximizing the surface area of the thermal mass.  <br>
            <br>
            Laura didn't say where this project will be built, but I'm
            guessing it might have a climate closer to the "cold
            European climate" listed in the article, rather than to the
            alternative Melbourne figures.  The article quotes Vale and
            Vale as suggesting 1,200kg of thermal mass for each square
            meter of floor area.  It's worth noting that all this
            thermal mass could not be in the floor.  If it were, the
            thermal mass floor would need to be about .5m/20" thick.
             Not only is that absurd from a construction perspective,
            but much of the mass in a slab that thick would not respond
            to daily temperature variation.  My reading is that walls
            have to be involved in the thermal mass equation, to get the
            results described.  <br>
            <br>
            At the top right of page 7, the article says that
            temperature modeling for the three reference building
            variations (low-mass, medium-mass, and high-mass) are
            predicted to have similar maximum temperatures.  However,
            the numbers in the chart paint a different picture, as I see
            it.  Table 3 shows the maximum temperature at the hottest
            part of the summer as 32 degrees C/90 degrees F for the low
            mass house, contrasted with 25 C/77 F for the high-mass
            house.  To me, that's the difference between the average
            American demanding air conditioning (or feeling that they
            are suffering), versus a temperature that many would find
            acceptable.  23 C/77 F is pretty comfortable, when the
            radiant surfaces (ceiling, walls and floors) are at a
            similar temperature or lower, as they would be in a
            well-insulated home.  That temperature can feel
            uncomfortable, if the radiant surfaces have heated up to 30
            C/86 F or more.  <br>
            <br>
            Table 3 also shows surprising figures for the morning lows
            in the hottest month.  The low-mass building is predicted to
            be at 16 C/61 F on a summer morning.  Some residents would
            be turning on the heat in the morning, and the air
            conditioning in the afternoon.  The high-mass building will
            get down to a comfortable 20 C/68 F on the same summer
            morning.  To the extent that covering the walls with barn
            wood will diminish the effective thermal mass, as Laura
            describes, it could have a significant impact on comfort in
            the summer.  The winter figures indicate substantially
            greater differences between high-mass and low-mass
            temperature variations.  I also conclude that Hobart has a
            pretty pleasant temperature range.  <br>
            <br>
            I agree with David, that uninsulated thermal mass can easily
            be a liability.  I'm not sure the same is true for
            well-insulated thermal mass.  A large amount of thermal mass
            combined with a well-insulated building envelope will result
            in small daily temperature variations.  At some point,
            adding more thermal mass will have little effect, because of
            the low temperature swing and the resulting low delta T
            across the thermal mass.  After this point, adding more
            thermal mass wouldn't help much, but I'm not seeing how it
            would have a negative effect, either.  Unless the residents
            found consistent temperatures monotonous.  <br>
            <br>
            Derek<br>
            <br>
            On May 6, 2013, at 7:05 PM, Bohdan Dorniak wrote:<br>
            <br>
          </span></font>
        <blockquote><font size="5"><font face="Calibri, Verdana,
              Helvetica, Arial"><span style="font-size:11pt">Hi All<br>
                This is a note that has been published by the Australian
                Institute of Architects regarding Thermal Mass.<br>
                I thought that you may find this interesting? Any
                comments John?? Laura??<br>
                Regards<br>
                Bohdan Dorniak<br>
                 <br>
              </span></font></font><font size="4"><font face="Tahoma,
              Verdana, Helvetica, Arial"><span style="font-size:10pt"><b>From:</b>
                <font color="#0000FF"><a>GSBN-bounces@sustainablesources.com</a></font>
                [<a href="mailto:GSBN-bounces@sustainablesources.com" target="_blank">mailto:GSBN-bounces@sustainablesources.com</a>]
                <b>On Behalf Of </b>John Swearingen<br>
                <b>Sent:</b> Tuesday, 7 May 2013 9:38 AM<br>
                <b>To:</b> Global Straw Building Network<br>
                <b>Subject:</b> Re: [GSBN] Modeling or measuring mass
                effect of interior plaster<br>
              </span></font></font><font size="5"><font face="Times New
              Roman"><span style="font-size:12pt"> <br>
                Laura,<br>
                 <br>
                Modeling thermal mass is generally difficult because of
                the large variable conditions of heat transfer related
                to air circulation. We've done this in Energy-10 with
                some success, and usually our projections have come out
                on the conservative side--the temperature swings have
                been less than we calculated. <br>
                 <br>
                The other very large variable is climate--temperatures
                and sunshine at different times of the year. Everyone I
                know who does this successfully had dialed it in from
                years of experience in one particular climate, with
                which they are familiar.<br>
                 <br>
                As to whether the walls make a difference,  the short
                answer is, I think it makes a big difference, and that
                many of the lauded characteristics of thermal comfort in
                straw bale buildings may have as much to do with the
                thermal mass on the walls as with the insulation.
                 Modulated temperature swings can influence occupant
                behavior positively, reducing reliance on mechanical
                systems, over and above straight Btu calculations.<br>
                 <br>
                The ultimate efficiency of thermal mass is tied to the
                heat-transfer mechanism for exchanging heat between the
                mass and the rest of the building (air).  A floor slab
                is thick and of limited surface area; bale walls are
                thin with a much larger surface area. So floor slabs are
                longer term storage, and walls  function very
                effectively to modulate temperature swings on a short
                term (diurnal) cycle which can reduce loads on
                mechanical systems and increase comfort in passive
                buildings.  I don't think there is too much danger of
                over-massing, and haven't seen it in our buildings,
                because the relatively thin mass of the walls, backed by
                insulation and actively transferring heat, stays close
                to room temperature and so isn't felt as too cold or
                hot.<br>
                 <br>
                Temperature modulation can result in significant changes
                in how mechanical heating and cooling are used by the
                occupants: if the building is slow to cool off at night,
                for instance, the occupants don't call for heat early in
                the evening.  The key here is responsiveness, which is
                related to surface area. Mass walls also help to
                distribute Btu's somewhat between warmer and cooler
                areas of the building: cooler walls will absorb heat
                more readily than warm walls, so they are somewhat of a
                magnet for warm air when located in cooler areas of the
                building.  <br>
                 <br>
                Well, hope this helps!<br>
                 <br>
                John.<br>
                 <br>
                 <br>
                 <br>
              </span></font><span style="font-size:12pt"><font face="Helvetica, Verdana, Arial"><br>
              </font><font face="Times New Roman">On Mon, May 6, 2013 at
                12:39 PM, Laura Bartels <<font color="#0000FF"><a>laura@greenweaver.com</a></font>>
                wrote:<br>
                Hello All,<br>
                 <br>
                I'm writing to ask if anyone has had experience with
                modeling or measuring the mass effect of interior
                plaster of bale walls versus other interior finishes.
                This has come up on a straw bale project in design phase
                I've involved in which has a net zero energy goal. The
                project is large, about 6000 sf. The owners are
                interested in  barnwood interior wall surfaces (over
                plaster) on all or some walls. With the net zero goal,
                the question is what we might lose in having wood rather
                than exposed plaster. There will be adobe floors which
                will already provide direct and indirect gain mass.  <br>
                 <br>
                Anyone tackled this topic or have a guess about how to
                look at this? Our team has talked about estimating
                direct vs. indirect gain wall surfaces through sun
                studies in ArchiCAD as a starting point. <br>
                 <br>
                Looking forward to hearing any thoughts on this.<br>
                 <br>
                Laura<br>
                 <br>
                 <br>
                <b><i>Laura Bartels<br>
                    GreenWeaver Inc.<br>
                    520 S. Third St., Suite 5 <br>
                    Carbondale, CO 81623<br>
                    <font color="#0000FF"><a href="tel:970-379-6779" value="+19703796779" target="_blank">970-379-6779</a>
                      <tel:<a href="tel:970-379-6779" value="+19703796779" target="_blank">970-379-6779</a>> <br>
                      <a href="http://www.greenweaverinc.com/" target="_blank">www.greenweaverinc.com</a> <<a href="http://www.greenweaverinc.com/" target="_blank">http://www.greenweaverinc.com</a>>
                      <br>
                    </font></i></b></font></span></font><font face="Times New Roman"><b><i><font size="6"><span style="font-size:13pt"> <br>
                  </span></font></i></b><font size="6"><span style="font-size:13pt"><br>
                <image001.jpg><br>
              </span></font><font size="5"><span style="font-size:12pt">
                <br>
                <br>
                _______________________________________________<br>
                GSBN mailing list<br>
                <font color="#0000FF"><a>GSBN@sustainablesources.com</a><br>
                  <a href="http://sustainablesources.com/mailman/listinfo.cgi/GSBN" target="_blank">http://sustainablesources.com/mailman/listinfo.cgi/GSBN</a><br>
                </font><br>
                <br>
                 <br>
              </span></font></font></blockquote>
      </blockquote>
      <br>
      <fieldset></fieldset>
      <br>
      <pre>_______________________________________________
GSBN mailing list
<a href="mailto:GSBN@sustainablesources.com" target="_blank">GSBN@sustainablesources.com</a>
<a href="http://sustainablesources.com/mailman/listinfo.cgi/GSBN" target="_blank">http://sustainablesources.com/mailman/listinfo.cgi/GSBN</a>
</pre>
    </div></div></blockquote>
    <br>
    <br>
    <pre cols="72"></pre>
  </div>

<span><p 035-038 - Inertie Extrait de La construction en paille - Luc Floissac - Editions Terre vivante.pdf></span>_______________________________________________<div class="im"><br>GSBN mailing list<br><a href="mailto:GSBN@sustainablesources.com" target="_blank">GSBN@sustainablesources.com</a><br>

<a href="http://sustainablesources.com/mailman/listinfo.cgi/GSBN" target="_blank">http://sustainablesources.com/mailman/listinfo.cgi/GSBN</a><br></div></blockquote></div><br></div></div></blockquote></div><br></div></div>

</div><br>_______________________________________________<br>
GSBN mailing list<br>
<a href="mailto:GSBN@sustainablesources.com">GSBN@sustainablesources.com</a><br>
<a href="http://sustainablesources.com/mailman/listinfo.cgi/GSBN" target="_blank">http://sustainablesources.com/mailman/listinfo.cgi/GSBN</a><br>
<br></blockquote></div><br><br clear="all"><div><br></div>-- <br><font face="'trebuchet ms', sans-serif"><span style="font-size:x-small"><font color="#666666">John Swearingen<br>Skillful Means Design & Construction<br>

2550 9th Street   Suite 209A<br>Berkeley, CA   94710<br>510.849.1800 phone<br>510.849.1900 fax<br><br>Web Site:  <a href="http://www.skillful-means.com" target="_blank">http://www.skillful-means.com</a><br>Blog:         <a href="https://skillfulmeansdesign.wordpress.com" target="_blank">https://skillfulmeansdesign.wordpress.com</a></font></span></font>
</div>