By Sam Rashkin
Anmerkung der Redaktion: Dies ist eine modifizierte Version eines Artikels, der ursprünglich auf der Builder’s Website erschien (1).
Ich habe mich entschlossen, einen genauen Blick auf eine überzeugende Option zu werfen, die am häufigsten für Keller verwendet wird, aber auch für oberirdische Wände gut geeignet ist – Engineered Precast Concrete. Bei dieser Technologie gießen externe Produktionsstätten Beton in Formen, die nach detaillierten Bauplänen konfiguriert werden.
Foto mit freundlicher Genehmigung von Superior Walls.
Einer der beliebtesten Hersteller für diese Art von Wohnungsbau ist Superior Walls. Ihre Formen ergeben eine Betonwandkonfiguration, die einen dünnen Profiloberbalken, eine weniger als 2 Zoll dicke Außenhaut und Rippen im Abstand von einem Meter umfasst. Zwischen den Rippen ist eine starre Isolierung aus extrudiertem Polystyrol auf die Paneele geklebt, und der obere Verbundbalken und die Rippen sind mit 1 Zoll expandiertem Polystyrol verkleidet. Somit bietet das System eine vollständige thermische Trennung. Zusätzliche Isolierung kann in den Zwischenraum zwischen den Rippen eingebaut werden, um einen höheren R-Wert zu erreichen, falls gewünscht. Die vordere Kante der Styroporrippen ist mit verzinkten Metallstiften für die direkte Montage einer fertigen Wand verkleidet und die Rippen sind für die Verkabelung und die Sanitärinstallation vorgebohrt. Die gesamte Wandstärke beträgt 10 1/4 Zoll.
Fertigbeton ist ressourceneffizient und verbraucht bis zu 75% weniger Beton als ein konventionelles Fundament. Foto mit freundlicher Genehmigung von Superior Walls.
Fertige Wandplatten werden vor Ort mit Kränen direkt auf einem Kiesbett installiert, ohne dass ein Fundament erforderlich ist. Nach der Installation sind die Paneele effektiv miteinander verbunden und bieten eine höhere Festigkeit als ein herkömmliches Betonfundament, obwohl das System so ressourceneffizient ist, dass es bis zu 75 % weniger Beton als ein herkömmliches Fundament benötigt. Ein typisches Fertigteilfundament kann in einem Tag installiert werden.
Die vielen Vorteile von Fertigteilen
Beton stellt einen kompletten Plattformwechsel vom traditionellen Holzrahmenbau dar. Das ist bedeutsam, denn Holz als Baumaterial brennt unglaublich leicht, verrottet, wenn es nass wird, dient als Nahrung für Insekten, hat eine schlechte Dimensionsstabilität, bietet eine minimale Stoßfestigkeit und bietet keine thermische Speicherkapazität. Im Gegensatz dazu ist Beton nicht brennbar, feuchtigkeitsbeständig, insektenresistent, stoßfest, formstabil und hat eine hervorragende Wärmespeicherkapazität. Eine große Herausforderung bei vorgefertigten Wandsystemen ist jedoch, dass die Arbeiter auf der Baustelle qualifiziert sein müssen und für eine perfekte Ebenheit verantwortlich sind. Betrachten Sie die folgenden beeindruckenden Vorteile:
Konstruktion
- Schnellere Bauzeit
- Weniger Werkzeuge für die Montage
- Erheblich reduzierter Aufwand für Subunternehmer (z.B. integrierte Rahmung, Aussparungen, Dämmung, Luftabdichtung)
- Erheblich weniger Abfall
- Die höhere Maßgenauigkeit sorgt für eine bessere Qualität der Passung,
- Kleinere Heiz- und Kühlsysteme durch wesentlich geringere Lasten und hervorragende Kontrolle der mittleren Strahlungstemperaturen
- Ganzjähriges Bauen, da Betonfertigteile auch bei kaltem Wetter eingebaut werden können
Foto mit freundlicher Genehmigung von Superior Walls.
Leistung
- Festigkeit (effektiver Verbundbalken führt zu zusätzlicher Festigkeit)
- Katastrophenresistenz: Stoß, Wasser, Wind und Feuer
- Feuchtigkeitsschutz (5.000-psi-Fertigbeton ist nahezu wasserdicht im Vergleich zu poröserem 2.500-psi-Beton, der in konventionellen Fundamenten verwendet wird)
- Drainage (das Fehlen eines Fundaments bietet einen klaren Weg für Feuchtigkeit unter der Decke zum Fundamentablauf)
- Schalldämmung
- Energieeffizienz: Minimale Wärmebrücken, Qualität der Dämmstoffinstallation (keine Lücken, Hohlräume, Kompression) und eine von Natur aus luftdichte Baugruppe
- Feuchtigkeitsspeicherung, um das Haus vor feuchtigkeitsbedingten Problemen zu schützen
- Ressourceneffizienz, da wesentlich weniger Beton für das Fundament benötigt wird
- Raumersparnis (fertige Keller mit konventionellen Fundamenten benötigen auch eine gerahmte Baugruppe und einen Luftraum, der etwa 6 Zoll um den Umfang herum hinzufügen kann,
Ich bin an der Möglichkeit interessiert, auch vorgefertigte Platten für die Bodenplatte zu verwenden, wobei die flache Außenhaut zum Boden zeigt. Ich verstehe, dass dies für die notwendige seitliche Unterstützung geplant werden müsste, aber diese Innovation würde beeindruckende Vorteile bringen. Erstens würde es praktisch alle Einschränkungen für den Winterbau beseitigen, da alle Fundamentarbeiten – Wände und Boden – bei kalten Temperaturen ausgeführt werden könnten. Zweitens würde es die Komplikationen und den Arbeitsaufwand beseitigen, die mit der Installation einer starren Isolierung unter der Platte verbunden sind. Und das Wichtigste: Es würde zu einem Zwischenboden im Kellergeschoss führen, bei dem eine typische Holzfaserplatte oder eine andere Ummantelung an den Metallständern, die die Rippen abdecken, befestigt wird. Dadurch würde sich der Keller wie ein oberirdischer Boden anfühlen. Mit anderen Worten: Sie würden echte Untergeschosse und keine Keller bauen. Und die Lücke zwischen dem Unterboden und der starren Dämmung könnte als wertvoller Raum für Kabel und Leitungen genutzt werden.
Kürzere Bauzeit, weniger Abfall und erhöhte Katastrophenresistenz sind nur einige der Vorteile von Betonfertigteilen im Wohnungsbau. Foto mit freundlicher Genehmigung von Superior Walls.
Obwohl diese alternative Technologie eine beeindruckende Liste von Vorteilen bietet und es sie schon sehr lange gibt, ist ihr Marktanteil noch gering. Doch das könnte sich langsam ändern. Kiere DeGrandchamp, Präsident von High Performance Homes, ließ sich überzeugen, die Fertigteiltechnologie auszuprobieren. Er wechselte mitten in der Entwicklung zu einem Betonfertigteilfundament für seine Häuser in The Links at Gettysburg in Gettysburg, Pa. Als wir über seine Erfahrungen nach der Erstinstallation sprachen, gab er zu, dass es einige Probleme gab, um die Lernkurve zu überwinden, vor allem, da das Projekt ein relativ komplexes Design und eine komplexe Baustelle beinhaltete. Er war jedoch begeistert von den erheblich verbesserten Ergebnissen und weiß, dass das nächste Projekt deutlich einfacher sein wird. Er kehrt nicht zurück.
Ich bin weder mit einem Produkt, einer Technologie, einem Erbauer oder einem Hersteller verbunden noch stehe ich in einer finanziellen Beziehung zu ihnen. Ich bin einfach ein langjähriger Beobachter der Branche, der sich die Frage stellt, warum so viele überzeugende neue technologische Lösungen – wie z.B. Betonfertigteile – so langsam angenommen werden, obwohl sie so viele Lösungen und Vorteile für die Wohnungswirtschaft bieten.
Sam Rashkin ist der Chefarchitekt des Building Technologies Office des US-Energieministeriums. Er hat sich einen nationalen Ruf für seine Arbeit als Leiter von Wohnungsbauprogrammen erworben, die zu mehr als 1 Million zertifizierten Hochleistungshäusern geführt haben. Er ist der Autor von „Retooling the U.S. Housing Industry: How It Got Here, Why It’s Broken, and How to Fix it“. Erfahren Sie mehr über Sam unter samrashkin.com.
Endnoten
(1) builderonline.com/building/structure-durability/gray-matter-platform-performance_o