Die Bausteine für die Renovierung eines Fernsehprojekthauses

Das Carlisle TV-Projekt erhält dank Boden-, Wand- und Fundamentplatten einen Startschuss für die Gestaltung

Foto von Russell Kaye

Eine Besatzung von Superior Walls installiert das Fundament - Isolierbetonplatten, die auf ein Schotterbett gesetzt, mit einem Urethankleber aneinandergeklebt und dann miteinander verschraubt werden. Das gesamte Fundament wurde an einem Tag errichtet, es wurde keine Aushärtezeit benötigt.

Wenn Sie geblinzelt hätten, hätten Sie vielleicht den Bau der Ell und der neuen Hauptschlafzimmersuite im Projekthaus in Carlisle, Massachusetts, verpasst. Innerhalb eines einzigen Tages erhielt ein leeres Loch ein fertiges Fundament aus vorgefertigten, isolierten Betonplatten. Ein paar Tage später kamen vorgefertigte I-Balken-Fußbodenteile herein. Dann kamen gerahmte, ummantelte und isolierte Wände - alles auf einmal, unter Verwendung von strukturierten Isolierplatten (SIPs), die in einer Fabrik in 800 Meilen Entfernung nach Maß hergestellt wurden. Nach einigen weiteren Tagen wurden die SIP-Dachplatten mit einem Kran abgesenkt, gefolgt von 12 Zoll dicken SIP-Bodenplatten für die 155 Jahre alte Scheune.

Es ist alles Teil des Plans dieser Site, um zu demonstrieren, wie moderne Gebäudetechnologie dazu beitragen kann, ein müdes altes Haus in einem Bruchteil der Zeit, die es früher brauchte, wieder zum Leben zu erwecken. Im Gegensatz dazu würde die Besatzung von TOH-Generalunternehmer Tom Silva zwei Wochen brauchen, um so viel Haus - etwa 7000 Quadratmeter Außenwände und Dach - sowie einen Tag zum Isolieren einzurahmen und zu umhüllen. Dies berücksichtigt nicht die Zeit, die erforderlich ist, um ein Betonfundament zu formen und zu gießen und 3.300 Quadratmeter neue Bodenbalken und Unterböden einzurahmen.

Diese Form der Plattenbauweise ist immer noch ein Nischengeschäft - etwa ein Prozent der amerikanischen Haushalte werden mit SIPs gebaut -, aber es ist leicht einzusehen, warum die Branche jährlich um 25 Prozent wächst. "Die Panels sind schnell, gerade und wahr und bewegen sich nicht", sagt Tom. Außerdem sind sie stärker und umweltfreundlicher als die Stabbauweise. Dennoch ist Geschwindigkeit der Hauptvorteil für das TOH-Team, das den strengen Zeitplan einer Fernsehsendung einhalten muss. Mit dem Neubau haben Tom und seine Crew die Zeit, die älteren Teile des Hauses sorgfältig zu renovieren.

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Im ersten Stock der Scheune verwendete Tom 12-Zoll-dicke SIP-Bodenplatten für ihre zusätzliche Stärke.

Gründung im Handumdrehen

Unter den SIP-Wänden in Carlisle befindet sich ein passendes Fundament - maßgeschneidert aus 26 vorgefertigten, isolierten Betonplatten, die eines Tages im Juli von einem Kran angebracht und dann zusammengeschraubt wurden. Bei den Betonfertigteilen handelt es sich um ein proprietäres System, das von Superior Walls, einem in Pennsylvania ansässigen Unternehmen, hauptsächlich in Fabriken im Nordosten und im oberen Mittleren Westen hergestellt wird, in denen Vollkeller die Norm sind. Im Gegensatz zu den Systemen, die in vor Ort gegossenen isolierten Betonformen (ICFs) verwendet werden, wird der Beton in den Superior Walls-Paneelen in einer Fabrik unter idealen Bedingungen ausgehärtet. Dies führt zu einer Wand, die praktisch fehlerfrei ist und 5.000 Pfund pro Quadratmeter standhält Zoll Druck. "Mit eingefülltem Beton könnte man wahrscheinlich die gleiche Festigkeit erzielen, aber Sie brauchen perfektes Wetter auf der Baustelle - keine Kälte, keinen Regen und keine glühende Hitze", sagt Mel Zimmerman, der Gründer des Unternehmens.

In Anbetracht ihrer Stärke sind die Betonplatten bemerkenswert dünn - eine 1 3/4-Zoll-Betonfläche, die alle 2 Fuß von einer Ober- und einer Unterplatte sowie Betonpfeilern abgestützt wird - und das alles in einem einzigen Guss, der ein Stahlnetz umgibt Verstärkungsstäbe. "Es ist wie eine Brücke gebaut, nur vertikal", sagt Zimmerman, der erklärt, dass der größte Druck auf jedes Fundament nicht vom Gewicht des darüber liegenden Hauses herrührt, sondern vom hydrostatischen Druck - der Kraft des Wassers im umgebenden Boden, das gegen die Wände drückt .

Das System bietet jedoch mehr als nur Stärke. Jedes Paneel ist mit einer Schaumstoffhülle verbunden, die einen Isolationswert von bis zu R-12, 5 bietet. Die Mischung des Betons macht ihn feuchtigkeitsbeständig, sodass keine zusätzliche wasserfeste Behandlung erforderlich ist. Tatsächlich gewährt das Unternehmen 15 Jahre Garantie gegen das Eindringen von Wasser in die Grundmauern. "Der Keller wird ein trockener und komfortabler Wohnraum mit zwei Meter hohen Decken sein", bemerkte Zimmerman, als er beobachtete, wie eine Platte auf einem Bett aus Schotter niedergelassen wurde. (Unabhängige Fundamente sind nicht erforderlich - sie sind Teil der Wand - obwohl Tom nach dem Einbringen des Fundaments einen Plattenboden einfüllen muss.)

Vormontierte, verzinkte Stahlnagler an jedem "Bolzen" ermöglichen es Tom, diesen Keller nach dem Verdrahten und Verlegen der Leitungen problemlos in Trockenbauweise fertigzustellen. "Es ist ein großartiges System, wenn Sie vorhaben, viel aus Ihrem Keller herauszuholen", sagt Tom. "Wenn man es so betrachtet, handelt es sich um den günstigsten Wohnraum in einem neuen Zuhause."

Die Carlisle Ell und Master Bedroom Foundation kosten ungefähr 21.000 US-Dollar. Tom schätzt, dass ein vor Ort eingegossenes Fundament mit Dämmung, Innenputzstreifen und Wasserabdichtung 28.000 USD gekostet hätte. Fertigteilsysteme sind jedoch nicht immer billiger als andere Fundamente. Der Preis hängt zum Teil vom Standort ab, da die Paneele in vielen verschiedenen Fabriken im ganzen Land hergestellt werden. Ein etwaiger Preisvorteil gegenüber der Fertigstellung hängt von den Versandkosten sowie den Kosten für die Nassbetonlieferung in Ihrer Nähe ab. Eines ist klar, wenn die Arbeiter das letzte Panel einsetzen: Kein anderes Fundament geht so schnell ein. Das Unternehmen gibt an, dass die meisten Fundamente in nur fünf Stunden installiert sind - ohne dass eine Aushärtezeit erforderlich ist. "Mit einem regelmäßigen Fundament", sagt Tom, "muss ich einige Tage warten, bevor ich mit dem Verlegen der Einstiegsleisten beginnen kann. Damit können wir loslegen."

Foto von Russell Kaye

Das TV-Team filmt die Montage der SIP-Wände und des Daches in Carlisle. Es dauerte nur ein paar Tage, um die SIPs aufzubauen. Dann hätte Tom Silvas Crew zweieinhalb Wochen gebraucht, um den gleichen Bereich einzurahmen.

Voll an einem Tag gerahmt

Strukturisolierte Paneele haben in der heutigen Gebäudewelt viele Vorteile, darunter die Tatsache, dass sie schnell ansteigen, mehr Belastungen standhalten als Stabrahmenkonstruktionen und Energie sparen. Das ist alles auf die Art und Weise zurückzuführen, wie sie aufgebaut sind, wie riesige Eiscremesandwiches mit zwei "Waffeln" aus 7/16-Zoll-OSB (OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = 7/16-Zoll = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OSB = OS = OSB = OS = davon mit Spezialkleber verklebt.

Es scheint kaum zu glauben, dass Wände ohne Bolzen stark sein könnten, doch laut Jim LeRoy von PanelPros, dem nordöstlichen Installateur für SIPs von Insulspan, der die im Carlisle verwendeten herstellte, sind diese Wände dreimal stärker als herkömmliche Konstruktionen Projekt. "Die Paneele bilden eine Haut, die einem Flugzeugrumpf sehr ähnlich ist", sagt LeRoy.

Diese Paneele werden mit einer Software hergestellt, die Architekturzeichnungen in Maschinencodes übersetzt, die wiederum Paneelgrößen bis zu einem Bruchteil eines Zolls auslegen. "Es ist ein Tag, sie herzustellen", sagt Frank Baker, Gründer von Insulspan. "Bauunternehmer fragen sich oft, wie lange sie auf die Panels warten müssen, aber normalerweise sind wir bereit, bevor sie fertig sind."

Geschwindigkeit und Kraft sind nur ein Teil der SIP-Gleichung. Da SIP-Wände keine Stollen haben, kann Wärme und Kälte nicht durchdringen, solange sie ordnungsgemäß abgedichtet sind. "Es ist eine Gesamtenergiehülle", sagt Baker. Während der R-Wert eines SIP - das Standardmaß für den Wärmewiderstand - bereits höher ist als der für Glasfasermatten (eine 6-Zoll-SIP-Wand ist mit R-24 bis R-27 bewertet, gegenüber einem R-19 für ein 6- Zoll Stud Wand mit Fiberglas), ist die Gesamtleistung noch größer. Laut dem US-Energieministerium kann der SIP-Bau zu einer Energiekosteneinsparung von 12 bis 17 Prozent führen, obwohl derzeit im Oak Ridge National Laboratory durchgeführte Tests darauf hinweisen, dass diese Einsparung möglicherweise noch höher ist. Ein Haus mit SIP-Wänden erfordert in der Regel kleinere, kostengünstigere Heiz- und Kühlgeräte, stellt der TOH-Sanitär- und Heizungsexperte Richard Trethewey fest.

Da SIP-Häuser jedoch so eng sind, empfiehlt Richard die Installation eines Luftaustauschers, um die im Haus eingeschlossene Feuchtigkeit zu reduzieren. Dieser Mehraufwand gleicht die Energieeinsparung in den ersten Jahren aus. Feuchtigkeit hat sich auch bei SIP-Dächern in kälteren Klimazonen als Problem erwiesen. Wenn die Fugen nicht richtig abgedichtet sind, kann austretender Feuchtigkeitsdampf unter der Dacheindeckung eingeschlossen werden und schließlich das OSB verrotten. Deshalb geht Tom bei der Arbeit mit SIPs kein Risiko ein. Auf einem einfachen Satteldach lüftet er, indem er Pelzstreifen an das OSB nagelt und eine weitere Schicht einer Außenhülle von 1/2-Zoll hinzufügt, bevor er den Filz und die Schindeln anlegt. "Dies hält die Unterseite der Dachschindeln kühler und die Oberseite der Paneele trocken", sagt Tom.

Bei einem komplexen Dach mit vielen Kreuzungen und Tälern wie in Carlisle wird Tom direkt über den SIPs dachen, aber zuerst spritzen die Installateure zusätzlich zum Verbinden der Paneele mit flexiblem Dichtmittel ein Schaumdichtmittel in die Fugen und kleben die Unterseite von die Platten. Sie tarieren auch die Nähte als vorübergehende Maßnahme, bevor die Überdachung fortgesetzt wird. Tom trifft eine zusätzliche Vorsichtsmaßnahme, indem er das gesamte Dach mit einer Schicht wasserdichter Membran bedeckt, bevor er die Schindeln legt.

Ein weiterer Vorteil von SIPS ist, dass es umweltfreundlich ist. Erstens tragen sie zum Erhalt von altem Baumbestand bei, da die OSB-Platten aus schnell wachsendem, nachhaltigem Holz bestehen. Und die kontrollierte Fabrikumgebung bedeutet weniger Baustellenabfälle und mehr Recycling. Auch der Schaum selbst ist inert und bei seiner Herstellung werden keine Ozon abbauenden Chemikalien verwendet. Für die Herstellung des Schaums sind giftige Substanzen wie Benzol, ein bekanntes Karzinogen, erforderlich. Umweltschützer sind auch besorgt über den Zusatz von häufig verwendeten bromierten Flammschutzmitteln, die giftig sein können und wahrscheinlich "bioakkumulierbar" sind, was bedeutet, dass sie für immer in der Umwelt hängen bleiben. Aber Alex Wilson, Herausgeber von Environmental Building News, gibt SIPs weiterhin gute Noten. "Es gibt einige Probleme im Zusammenhang mit Materialien, die in SIPs verwendet werden, aber da sie uns ermöglichen, energieeffiziente Häuser zu bauen, gelten sie als umweltfreundlich", sagt er.

Zwei Nachteile von SIPs: Sie können Insekten anziehen (sofern sie nicht mit Borsäure behandelt werden), und Nagetiere können von der Wärme ihrer isolierten Wandhöhlen angezogen werden. Eine weitere mit SIPs verbundene Komplikation ist das Verlegen von Kabeln in den Wänden. SIP-Panels können mit vorgebohrten Kanälen durch den Schaum bestellt werden, die für die Aufnahme von Kabeln in Standardhöhen für Steckdosen und Schalter ausgelegt sind. (Verfolgungsjagden können auch vorgebohrt werden, obwohl in kalten Klimazonen nur ein Entlüftungsrohr in einer Außenwand verlegt werden sollte.) Eine andere Verkabelungslösung besteht darin, Sockelsteckdosen zu verwenden, die in verschiedenen Ausführungen erhältlich sind. Die vielseitigste Methode besteht darin, mit einem Tauchfräser vertikale Schlitze in das SIP-Panel zu schneiden (durch das Holz und etwa einen halben Zoll in den Schaum). "Das gibt Ihnen die Flexibilität, Drähte zu verlegen, wo immer Sie wollen", sagt LeRoy. Trockenbau deckt die Schlitze ab, und weil die Wände so gerade und vollständig mit Holz verkleidet sind, geht auch das schneller und mit weniger Abfall.

Die Zahlen laufen lassen

Es scheint zwar, als würde die Geschwindigkeit des SIP-Aufbaus automatisch die Kosten senken und Arbeitskräfte einsparen. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Die tatsächlichen Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Stabhäusern hängen davon ab, wo Sie wohnen. In den südlichen Klimazonen, in denen die Arbeitskräfte auf der Baustelle relativ billig und die Energiestandards gelockert sind, sind SIPs im Allgemeinen teurer als herkömmliche Rahmung. Aber im Norden können SIPs mit 2 mal 6 Wänden und Sprühschaum mithalten. (Sechs Zoll dicke, speziell zugeschnittene SIPs wie die von Carlisle kosten zwischen 4, 50 und 5, 50 USD pro Quadratfuß.) Um herauszufinden, ob SIPs in Ihrer Region einen Kostenvorteil bieten, wenden Sie sich an einen Hersteller (www.sips.org) hat Inserate), die Ihre Hauspläne über ihren Computer ausführen und Ihnen kostenlos einen genauen Kostenvoranschlag geben. Dann kannst du diese Figur zu deinem Baumeister bringen und sie mit anderen Optionen vergleichen.