对寒冷的气候板，第2部分：安装冰霜保护的浅基础的建筑物加热

霜冻保护的浅基础（FPSF）方法允许地基平均约为16" 深或更少在美国大陆的大部分地区。（参见下面的图1）。该方法节约了资金和物质资源。因为它使用的绝缘，防止霜冻从地基下的发展，该方法还通过热损失从调节结构减慢入地节约了能源。该方法已使用超过50年的北欧。国际住宅法（IRC）已认识到FPSF方法自2000年以来有用于加热建筑规范要求，并通过参照ASCE标准32-01为半和不加热的结构。

图1.传统的，下面霜状粉底深度的比较（48" 上右深），霜保护的浅基础（14" 深）上离开。周杰伦克兰德尔，体育教育的图纸礼貌www.aresconsulting.biz

对于有暖气的大楼，保温的精心布局，从周围建筑物和地热脾气的地基下的土壤和有效地“迅速提升的”冻深的立足点和基础墙捕捉温暖的外周边。虽然FPSFs主要用于平板式高档建筑，该方法还具有干墙基和不通风的矮基金会和重塑，效果很好，当浅挖最小化干扰周围的建筑，并在罢工地下室，绝缘的基础上，当该结构的下坡侧是有利的。虽然是由国际建筑规范（IBC）不提供规范的方法，该方法FPSF也通过参考适用于商业和农业建设ASCE标准32-01。

FPSFs的细微之处需要认真研究，但是当建设者理解和实施FPSF方法，他们学会了给定区域的要求;那么FPSF的建设并不比传统的基础更加复杂。在开始FPSF前建设者应该知道的基本知识：在气候区，最小绝缘要求FPSF最小深度，以及绝缘是否将需要仅在基础和立足点或垂直与水平方向延伸的面垂直周边（参见下面的图2）。

图2。建筑物防冻浅基础热流图。

基础深度

国际住宅法（IRC）提供确定你的立足点的深度，以及所需的绝缘的类型和所安装的位置的简化，说明性方法。首先，您将需要参考空气冷冻指数的施工现场。空气冷冻指数是地上和冰点以下的温度下发生的组合持续时间和幅度的任何给定在冬季的指示器。在IRC提供了颜色编码，空气冷冻指数轮廓图（见下面的图3），其在大多数领域，效果很好除了过渡区域（其中，从规格一组到另一个空气冷冻指数移动）。建筑商一般可以在市政建设部门获得准确的本地信息，并在网上找到更全面的图表国家Climatatic数据中心（NCDC）。国际规范委员会报告403.3（ICC R403.3）还提供了一个国家通过国家引导与县通过县引用。

图3.空气冷冻指数地图。资源：ncdc.noaa.gov。

一旦你知道你将建立区域空气冻结指数值，请在加热建筑物（见表1），然后交叉引用霜冻保护的基脚ICC表R403.3（1），最小立足点深度和绝缘要求与空气冷冻索引数据以在最小深度立足点，以及所需要的绝缘的R值和位置到达。你会注意到，随着2,500-4,000空气冷冻指数值大部分地区只需要16" 基础深度;低于2500空调冷冻指数值方面需要更少的深度，节省了大量的开挖和混凝土。

交易提示冬季施工。当你学习做准备FPSF方法，你的第一个项目，你会读到施工期间防冻警告。从理论上讲，你的基础应该完成和建筑物封闭，之前的初霜加热。这是一个很好的规则可循，但如果你的基础得到在寒冷抓出不慌 - 一切都会好的。该系统的设计非常保守，我已经建立了深秋许多基金会未涵盖，更不加热，冬天到来之前，并没有遭受任何损害任何责任。我知道是谁已经有过同样经历的其他建设者，我从我的结构工程师知道这是不是一个例外。再次，简单的原因建立一个加热结构下的FPSF是从由建筑物所产生的热量中获益。这是最好的完成奠定了基础，封闭建筑，在此之前的冬季加热，但FPSF设计坚固（就像大多数的建筑方法）具有安全边际。

绝缘

选择合适的硬质绝缘是很重要的，因为只有少数产品能保持低于地面和整个建筑物的寿命预期有效的R值。我还没有找到合适的产品在当地的家装中心，并有特殊才能从我的建材供应商，而不是物质。硬质绝缘进来4' ×8' 床单，所以你一定要切成大小。适合的基脚绝缘必须被标记为与ASTM C578，标准规范刚性，蜂窝状聚苯乙烯保温规定。对于FPSF保温材料的实际设计值保守计算;在NAHB研究中心修订Builder的指南防冻浅基础送给接受的10％的设计值小于挤出聚苯乙烯（XPS）和比发泡聚苯乙烯（EPS）中，当垂直地施加标称值20％以下的标称R值。我一直对我的结构工程师的建议使用挤塑聚苯乙烯（XPS）。挤出聚苯乙烯（XPS）保温也适用于垂直和水平低于级应用，而发泡聚苯乙烯（EPS）的绝缘只能垂直施加。

表R403.3（1），用于加热建筑物冰霜保护的基脚最小立足点深度和绝缘要求

空气冷冻INDEX (°F-days)	最小基础深度D （英寸）	垂直绝缘 热阻	绝缘水平 热阻		绝缘水平维度 按图R403.3（1）（英寸）
			沿着墙壁	在角落里	一个	B	C
1500以下	12	4.5	不要求	不要求	不要求	不要求	不要求
2000年	14	5.6	不要求	不要求	不要求	不要求	不要求
2500	16	6.7	1.7	4.9	12	24	40
3000	16	7.8	6.5	8.6	12	24	40
3500年	16	9	8	11.2	24	30.	60
4000年	16	10.1	10.5	13.1	24	36	60

资源：publicecodes.citation.com

要确定需要的r值，请参考ICC表R403.3(1)(如上图所示)，您将找到垂直绝缘所需的r值，如果需要，还可以找到水平绝缘所需的r值。然后用空气冻结指数图对照你的发现。例如，看一下空气冻结指数地图，你会发现科罗拉多州的大部分地区、内布拉斯加州的全部地区、伊利诺斯州，甚至密歇根州的北部都位于1000 - 2000或更高的地区。通过对ICC表R403.3(1)的交叉引用，您将发现，在空气冻结指数的范围内，垂直隔热需要的最小r值为5.6，而不需要水平隔热。

为在IECC下工作的贸易技巧。如果你是2009年国际节能规范（IECC）下工作，你必须考虑到基础绝缘要求可以达到或超过那些FPSF方法;这意味着，你有没有很好的理由去挖掘霜线以下，以保护您的基础霜冻，因为你已经使用绝缘就足够了。

另一方面,如果你工作在明尼苏达州北部,那里的空气冷冻指数范围从2000年到3000年,你将获得具体信息工作站点位置从当地建设部门(或国家气候数据中心)和使用指定的垂直和水平绝缘(热阻范围6.7 - -7.8)。您还将发现必要的水平绝缘尺寸的值，从基础的周界，分为三个类别(A, B, C)，因为不同的宽度适用于一个单一的基础，与一个更宽的尺寸在角落。列A描述了沿直线的基本宽度，列B给出了各个角的宽度，列C表示每个角从这个角度延伸需要多长时间。所有这些都增加了使用FPSF方法的成本和复杂性，所以您将运行一个成本比较，看看它在您的项目上是否有意义。(参见下面的图4。)

图4。建筑角落的冷效应要求隔热翼在三维暴露下保持地基下的均匀温度。ICC表R403.3(1)中的B栏表示机翼绝缘的宽度，C栏表示其需要沿基脚延伸的角的距离。图由杰·克兰戴尔提供，P.E..aresconsulting.biz

图4。水平绝缘方案，来源:publicecodes.citation.com

贸易尖端用于安装水平的绝缘性。If required, horizontal insulation must be bedded firmly on smooth ground and buried a minimum of 12" below grade. It’s easiest to overexcavate and then backfill the area under the horizontal insulation with a granular base (sand or pea gravel). When horizontal insulation extends more than 24", it must be protected by a hard surface, such as hard plastic, sheet metal, or even plywood, with backfill carefully placed to assure positive drainage of water away from the foundation. It also follows that any landscapers should avoid digging above the horizontal insulation.

垂直绝缘的典型安装

一个用于安装垂直绝缘的最简单的方法涉及三个步骤。一个fter digging shallow footings, we form the exterior perimeter of the footings, right up against the excavation trench, with extruded polystyrene (XPS) boards cut to 16" wide, laid horizontally, and staked to hold them in place. It’s important to avoid gaps between the boards, especially at corners and joints. To secure the rigid insulation, we weave tie-wire through the foam and around the wooden stakes, tightening it with a quick twist. When pouring concrete, we find that a slightly drier mix works best, to avoid getting a sloppy mix under the insulation, which can cause it to lift.

如果您的柱壁从基础的外周收缩你将不得不发生在绝缘的基脚顶部混凝土的任何暴露的窗台。这一步我已经看到忽略很多次（无后果据我所知），但为什么找麻烦？我们的想法是完全包裹与绝缘基础的外部，以避免冷桥，或在信封空白。图文：费尔南多页鲁伊斯。

一旦地基已经设置，我们安装一个茎壁的正常的任何基础完成。我们用2英尺高的铝地下室外墙的形式，或者在其他领域，混凝土砖块或木形式。一旦形式被剥离，或该块灌浆，我们通过使用标记为“适于与泡沫板使用”，或者更具体的粘合剂，层压刚性隔热到的形式的外部“适于与聚苯乙烯泡沫板用”。避免溶剂的粘合剂，因为它们会溶解聚苯乙烯保温板。

这是南达科塔州的一个试验基地的基础，它结合了木基墙和保温材料。周长为2倍的背衬作为板的边缘，待回填完成后在阀杆上进行浇筑。图片由Jay Crandell提供，p.e.，.aresconsulting.biz

对于有经验的承包商来说，所有这些听起来就像很多额外的工作，确实如此。FPSF方法最简单和最经济的使用是一个整体板浇筑在一个形成的外部边缘内衬泡沫。为了确保泡沫粘在混凝土上而不是模板上，我们用双头钉把泡沫钉在木头模板上，刚好能把隔热材料固定住。

关于白蚁的小贴士。任何人建立在大量白蚁出没的地区将在我在前面的段落提出的最后建议都蠕动着。白蚁喜欢穴居背后泡沫绝缘材料，找到准备进入建筑物的美味的部分，没有任何人注意到沿基础墙搬弄是非的白蚁隧道。不幸的是，这是FPSF以及为什么方法与显著白蚁侵扰的风险，如南卡罗来纳州，佐治亚州，佛罗里达州，阿拉巴马州，密西西比州，路易斯安那州，得克萨斯州东半部，并在全国的地区禁止的一个弱点最加利福尼亚。

紫外线和除草机的危害

由于茎壁上面级遗体暴露在紫外线的退化影响和草坪维护设备的机械攻击的表面上的绝缘性，你必须找到一种方法来保护它。许多助洗剂采用相同的过程和用于完成外墙外保温系统（EIFS）材料，具有抹在泡沫隔热板聚合物水泥基底涂层开始，接着是玻璃纤维增​​强网铺设在聚苯乙烯绝缘板和完全地嵌入在底涂层，并用抹在增强网的丙烯酸颜色积分面漆结束。只有这个系统的问题是，它是不建议使用级接触，肯定不会低于级的应用。我不知道的，此方法产生任何问题，但我开发了，我觉得更舒适，这似乎为泡沫保护的更高级别的不同方法。

保护我的干壁绝缘中，我使用铝线圈，如用于包装筋膜相同。要创建分水岭在绝缘，我弯曲一个使用沿着线圈的顶部壁板休息“Z”形状的反闪烁模式，然后我运行在绝缘和6" 的面的铝级以下，就像我会在筋膜，但倒挂。

补缝的技巧。请注意，泡沫的突出边缘上创建，水能够被捕获并回流到窗台板的下面建设一个窗台。该“Z”闪蒸方法如上所述将保持水出了大楼，但你必须要小心填塞了几圈。否则，水可以备份关节之间，因为它可以在任何水平闪烁。

未加热建筑和设计资源

设计标准也适用于未加热的建筑，包括车库和附在加热结构上的门廊。这将是第三篇介绍无加热和半加热结构FPSF方法的文章的主题。如需即时获取更多信息，您可以购买美国土木工程师协会(ASCE)标准32-01，用于防冻浅基础的设计和施工www.asce.org。

有关FPSFs全面的幻灯片演示文稿编写周杰伦克兰德尔，体育，用于住宅建筑商协会（NAHB）研究中心，目前已与高级住宅工程服务原总工程师，点击这里。

图和图像在这篇文章中提到：