用于较冷气候的厚板,第1部分:如何和为什么使用防冻的浅基础

撰稿

随着节能和节约资源日益推动决策的房屋建筑商,防冻保护的浅地基为构建板坯上档次基础的好方法。

作为一个建设者建造联排别墅,商业用房,并在寒冷的内布拉斯加州偶尔板坯上档次(SOG)的房子,我一直以为是愚蠢的一半深挖地基作为一个完整的地下室时,SOG建设的一点是少花钱对基础。地下室似乎是更好的价值,对我来说,考虑到只是象征性地节省成本想出了一个平板......直到一年在出席住宅建筑商协会(NAHB)国际建筑展,我听到一个讲座上新(至少对我来说)的方式来构建的,并不需要地基北方气候砖延长霜冻线以下。我立刻活跃起来,仔细听;这听起来像一个很好的节省成本的措施。

用于较冷气候的厚板,第1部分:如何和为什么使用防冻的浅基础 图片由费尔南多·佩奇·鲁伊斯提供

防冻浅基础

我听了,做了一点研究,学会了这个方法。然后(和建筑部门扭打了几回合后),我试了试。从那时起,我已经成功地用防冻浅基础(FPSF)建造了至少100座建筑,节省了不少钱。现在环境管理和减少能源消耗已经成为更好的建筑最重要的焦点,FPSFs已经成为承包商使用节约资源的方法来建造高度绝缘结构的规范。

让我们从省钱开始吧。平板可能仍然是最经济的基础,但如果你使用传统的技术,完全地下室和平板之间的成本差异将是有限的:你挖到霜冻线以下,36英寸或更多,然后在形成平板之前浇筑基础。包括我在内的许多建筑商都认为,只要再挖几英尺,建一个完整的地下室,就可以获得更多的价值。直到2000年代码开始接受FPSFs之前,情况都是如此。这种方法已经在欧洲和加拿大较冷的地区使用了50多年,在美国部分地区使用了25年以上。事实上,建筑师弗兰克·劳埃德·赖特(Frank Lloyd Wright)设计并建造了一种FPSF,目的是让他的Usonian住宅负担得起。

原理很简单,但我花了一点时间才明白,一点点隔热材料就能把建筑物下的霜冻深度从40英寸提高到12英寸。一个简单的比喻是羽绒被。没有它,在一个寒冷的冬夜,你的身体失去了它的内部热量,你很快就会变冷。把被子舒适地拉到下巴下,被子会保持你身体的热量,直到你感到温暖。FPSF的工作原理和被子完全一样,只是它使用了硬质泡沫隔热材料作为“被子”,并使用来自地球的热量,以及从加热建筑内部温度捕捉的热量作为热源。

防冻浅基础

Fros- Protected浅基础通常安装在混凝土板基础上,但它们也可以用于其他类型的基础系统,包括爬行空间基础(如图所示),和木材基础系统。

通过添加绝缘基础周围壁的外周长和在基础墙壁的基部水平延伸超出所述周边一些气候条件下,FPSF技术捕获的地热和空调建筑物的热量有效地降低深度霜可以穿透周围的周边的结构。即使在最冷的气候中,一个典型的FPSF仅需要在向外最冷的区域安装的1" 上的基脚和基础墙的面挤塑聚苯乙烯保温的2.5" ,并且,12" 至36" 水平地在立足点深度。

从比尔·艾希建设员工安装一个车库板脊泡沫绝缘材料。从比尔·艾希建设员工安装一个车库板脊泡沫绝缘材料。

员工从比尔可以施工为车库板安装脊状泡沫隔热材料。在过去的25年里,Eich已经安装了数百个FPSFs,没有一个失败或与基础相关的回调。Eich说,通过使用这项技术,他建造或改造的每栋房子可以节省1500到4000美元。

该系统也可用于建造非加热结构。设计方法的存在是为了充分捕获和集中地面温度,以便在外屋中使用FPSFs,并且在可能是该技术最实际的应用中,消除附着车库周围的霜冻深度(无霜冻)基础的需要。

该FPSF的细微之处需要认真研究。选择合适的绝缘,因为只有少数产品能保持整个建筑物的寿命预期有效的R值是非常重要的,并且FPSFs的设计是由气候区决定。在国际住宅法403.03,以及可从准则提供规范的设计要求NAHB研究中心的修订Builder的指南冰霜保护的浅基础是有用的资源。一旦您学会了适合您所在地区的方法,就可以像其他基础一样轻松地进行一次又一次的部署。

FPSF和现有技术的基础系统的原理图

除了大量的建筑成本节约和减少开挖和混凝土的使用,防冻浅基础也提供了显著的能源节约,因为所需的保温通常超过现有的法规要求。

接下来的文章中,“大板为寒冷的气候,第2部分:安装冰霜保护的浅基础,将讨论设计标准和安装问题与FPSFs。

美国土木工程师协会(ASCE)为防冻浅基础的设计和施工制定了32-01标准。你可以拨打NAHB研究中心的电话800-638-8556或者拨打ASCE的电话800-548-2723来订购它。学习更多在ASCE 32-01。在2000年3月,NAHB为那些有兴趣学习更多关于FPSFs的人发布了节能、资源节能型、防冻的浅基础(FPSFs)。

费尔南多·鲁伊斯页面

费尔南多·佩奇·鲁伊斯是美国中西部和山区各州的房屋建筑商、开发商和作家,他在如何建造高质量、经济适用和节能的房屋方面提供国际咨询。作为一名建筑商,他的项目获得了许多奖项,包括2008年的“绿色建筑年度单户住宅”和2007年全国住宅建筑商协会颁发的“劳动力住房奖”。2006年,住房和城市发展部的PATH项目选择了他,让他建造了美国第一个PATH概念住宅,这是一个可以负担得起购买和维护的住宅,同时满足LEED标准、能源之星标准、MASCO生活环境标准和NAHB的绿色建筑标准。他经常为《精品家居》和《生态家居》杂志撰稿,同时也是陶顿出版社出版的两本书的作者:《建造经济适用房:高价值、低成本的建筑方法》(2005年)和《经济适用房改造:如何在任何预算下获得定制结果》(2007年)。

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