更多建筑科学
在过去的十年里，我的大部分工作都是设计翻新和新房子，现在我也在重新建造。但有时我也会帮助客户调整别人设计的房屋的细节。
2017年初，我受雇为一个小型高性能住宅提供细节咨询。房子的主人尼克和他的母亲，也就是他为她建造的房子，都非常关心我们的环境，他们希望通过全球变暖排放的视角，将包含的碳和运行的碳最小化，这两个碳类似于包含的能量和运行的能量。
尽管暴露的密封混凝土板在高性能住宅的成品地板中很受欢迎，但混凝土的碳足迹很大，占人为温室气体排放的10%。尼克和他的妈妈坚持要有看起来温暖的、当地锯的白松木地板。他们不想要地下室或爬行空间，这是东北地区的传统选择，因为它们需要额外的劳动力和材料来建造，而且它们很难做到细节化，以避免潮湿(并产生霉菌)。此外，在地势以下不远的地方有岩架(基岩的地区术语)，我们甚至不确定我们是否能在爬行空间获得符合规范的许可。他们致力于平板的概念，而不是混凝土材料。
尼克问我们地板下面是否真的需要混凝土。传统的看法是肯定的:我多次在混凝土上安装和/或指定木地板，虽然组件可以有多种处理方式，但它们总是在某处包含一层混凝土。但后来我想起建筑商Stephen DeMetrick和建筑师Steve Baczek的一个项目，包括一个无混凝土的地下室地板。他们在没有混凝土的情况下，在泡沫和蒸汽缓凝剂上漂浮了两层重叠的底层地板。但那是地下室…
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45的评论
有一点需要澄清的是，只要垂直外部隔热层至少比地面低12英寸，这座房子的建造地法规实际上并不要求有霜翼。但是当你超过了最低绝缘标准在板子下面的时候，你就减少了从有条件的空间推下来的热量。ASCE 32-01设计指南对受霜冻保护的浅地基并没有真正解决这个问题，所以我折中了他们对非条件建筑的要求，在我的区域，需要4到5英尺的霜冻翼来保留自然地热能，以防止地基的地面结冰。
很好的细节，很高兴听到一年之后，它的表现完美无缺。我最大的犹豫之一就是吱吱声。我在蒙大拿州设计了许多带有单层楼板和浅通道的FPSF高性能房屋。我总是根据上面提到的修订建设者指南将它们设计为无供暖建筑，因为我付出了巨大的努力，试图不将任何热量从建筑注入到地面。在整个周边用EPS泡沫做全翼的成本似乎是相当便宜的保险，以确保未来不会出现任何冻胀问题或其他与不挖到冻深有关的结构问题。到目前为止，我的任何项目都没有问题。再次感谢楼主分享。我一定会在未来的项目中记住这个方法，尽量减少一些混凝土。
您是否了解与绝缘木筏板或更传统的绝缘(全包裹)单层板相比，其成本如何?
谢谢你詹姆斯。虽然EPS霜翼是很好的保险，但它们确实代表了隐含的碳，所以我尽量不做过头。你可以使用回收的泡沫，但它没有我喜欢的抗虫硼酸盐处理，只有在新的EPS中才有(即使这样也有点难找到)。
很高兴听到你在fpfs上没有遇到任何麻烦。Mike Guertin刚刚在Instagram上发布消息说，他打算尝试一种和我写的类似的方法，只不过用的是防冻的永久性木质粉底。在我所写的项目中，我们考虑了几种不同的基础类型，然后决定将icf作为diy友好的方法;如果与混凝土承包商合作，倒一堵实心墙可能更简单。
我没有具体的成本信息，但当我向人们介绍这个想法时，我通常会说，如果你想要最便宜的系统，那就用裸露的混凝土地板——用火山灰来取代一些波特兰水泥。但如果你需要木质或瓷砖地板，考虑跳过混凝土，因为这是没有必要的。
尽管这让我想起了在先进技术下扭曲2x4变成了一场噩梦。
我想在贴纸上晒几个月就能解决这个问题了
我们在讨论中确实提到了这个问题，我们考虑了重叠的研华技术方法，以及使用LVL或PSL来制作枕木，而不是新英格兰的标准框架材料云杉。业主/建筑商说，他很小心，只使用了直纹和直纹的木料，而且他认为底层地板和抛光地板对枕木施加了足够的压力，使它们无法扭转到一定程度。让木材完全干燥也可以。
嗨,迈克尔,
伟大的文章。我将用你的混凝土空板基础加高一个。大约三年前，我有一个“顿悟时刻”，坐在浴缸里思考如何从地基上完全清除混凝土，同时使其无泡沫和高性能。我想出了附件。我们已经在上面运行了一个THERM模型，没有任何问题，并通过结构工程师进行了测试，它符合我们公司工作的PNW的抗震要求。我也联系了一家CLT制造商，得到了一些初步的定价反馈，它仍然比典型的挖掘/绝缘/基础/板的价格要高，但在15%以内。
我们还没有在实际环境中建造它，还有一些细节需要讨论，比如建造时间线和MEP，但理论上它似乎是可行的。真是耐人寻味……
乔舒亚，这个设计很有创意，看起来应该能行。不错的工作。学习更多关于CLT的知识是我的首要任务。
有趣的想法。交叉层压板当然可以提供坚硬的地板。我有点担心CLT的强度不足以作为桩帽之间的梁。由于桩比舒适板要硬得多，房子的大部分重量都将在桩上承重，CLT将跨越桩之间。你可以把一根工程梁绑在四周的交叉压板上。一根和墙一样宽的梁将被找到，并适当地固定和粘结在CLT地板上，将成为CLT的一部分。也许能让你降低地板本身的整体硬度。本质上是一个加劲的CLT板。你甚至可以这样考虑内墙的负荷。只是没完…
@彼得，我想这取决于一个人有多少桩，它们是如何连接的，以及CLT有多厚。我们的工程师不认为这是一个问题，但我肯定不是工程师，你的观点被接受了。
此外，我们有意使用Comfo bat来代替Comfortboard，因为我们认为我们可以将它们设置得比CLT的底部稍高一些，这样它们就可以压缩并提供与地板底部的完全接触。我们不打算让它在这种情况下有任何承载能力。
约书亚，这是螺旋桥墩上的被动屋https://www.ecocor.us/our-work/ash-point-passive-house．
我们建造这栋房子的时候，我在Ecocor公司工作，我帮助设计了框架细节，所以在某种程度上，我是根据经验说的。螺旋桥墩很便宜，但不是免费的，可能在350美元/墩左右，但取决于几个因素。
你可能会考虑在你的地板框架是他们做的停车场和其他大型结构，一个相对较薄的混凝土板(相当于你的CLT)与整体梁。搜索“T梁”查看概念。CLT制造商也许可以为你做类似的事情，如果它有助于经济——你需要的桥墩越少，建造起来就越便宜，越容易。
这是一个漂亮的项目，干得好!我想看看螺旋墩基础的细节。我猜它是由桥墩和横梁制作的，因为成品地板看起来比地面高了几级。是这样吗?
谢谢你提供T型梁的信息。我同意码头越少越好
对第30条的回应:
乔舒亚，是的，因为这是一座被动式房屋我们用的是充满绝缘材料的深工字托梁，标准要求的18英寸以上净空。托梁架在大梁上。
约书亚说:
这是一个非常有趣的方法。从概念上讲，它和迈克尔的没有平板的平板是不一样的。更多的是在桥墩上的地板，裙下的区域充满了绝缘材料。从这个角度考虑，使用CLT是否比平梁和楼板托梁有很大的优势?
我同意Malcolm对Joshua设计的解释，因为在结构上与码头建筑有更多的共同点，而不是在地面上的平板，但它消除了码头建筑的一些主要问题——提供18英寸的清晰空间，空气密封，提供机械等。从工程的角度来看，更传统的框架地板可能更节约资源，而不是使用clt -你将需要更少的总木材和更少的螺旋墩。但我喜欢打破常规的思考。
它类似于桥墩，但即使是那些使用混凝土的桥墩(不可否认，没有那么多)，我的思想实验是不使用混凝土，所以真实的我强加的条件-这是解决方案。
我们考虑使用CLT的另一个原因是人们可以在顶层使用不同种类的木材。在我们的案例中，我们会订购橡木，并使用顶层作为最终的地板。这是一个节省成本和时间的想法，因为我们可以省去地板和地板的安装。使用CLT的另一个原因是可以节省劳动力，因为(理论上)我们可以更快地设置地板系统。我们只需要4.5英寸厚的CLT，与使用梁和托梁相比，这将降低地基的完工高度。这也将使绝缘更容易，因为人们必须在托梁腔之间绝缘，而与CLT的情况不是这样的。
当然，这些想法中的一些可能值得也可能不值得CLT的麻烦(漫长的交货时间，工程，等等)。如果目的是为了避免挖掘，那么完成层的高度将高于等级基础上的板，从而使ADA/可达性成为潜在的问题。伟德体育在线
使用平梁和楼板托梁是一个非常好的主意，也可以避免使用混凝土。我认为这是一种更传统、更容易上手的制作混凝土免费基础的方法，值得进一步探索。
无论采用哪一种方法，我们的想法都是:先出现在一块平坦的土地上，拧上桩子，倾倒并铺上碎石，设置岩棉棒，然后设置地板系统。这将节省大量的成本——我知道PNW地区的挖掘和运输价格是非常动态的(而且大多是在更昂贵的方向)，所以它是具体的。避免CLT代替框架系统可以节省更多的成本，使其比传统的基础/板级系统更便宜。
谢谢你提出这个想法并加入到对话中来!这是这个网站最棒的地方之一。
乔纳森,
如果我似乎在寻找这个方法的弱点，那是因为它真的很有趣，值得思考它的含义。
顺序有点复杂，因为在放置绝缘材料和CLT地板面板之前，管道必须被粗糙和精确定位。
另外两个地方看起来有点棘手，一个是连接和密封连续的蒸汽屏障，另一个是完成裙部，裙部需要一些东西来支撑，因为害虫进入地面以下无法进入的区域的后果是相当严重的，一个更坚固的材料延伸到地面以下更深的地方。
@Malcolm
你把注意力集中在我们一直在讨论的关于测序的事情上。管道是一个棘手的问题，但无法克服。我们认为，可以很容易地在CLT中开辟一个凹槽，作为一个无门槛的淋浴盆，并对潮湿地区有一些其他的想法。我们还讨论了一些关于蒸汽屏障的问题，其中一个想法是使用池塘衬垫。它是健壮的、可用的和负担得起的。我们想也许我们可以在安装前把它压到CLT面板的底部(具体如何是待定)，然后想出一个接缝的解决方案。我们有一个兔子的细节，可以有一个蒸汽屏障包裹在它里面，然后在安装过程中附着密封胶。你完全正确的关于裙子-我们仍然在寻找想法，使这是一个持久而有效的安装。我们有过几次，但都没有坚持下来。害虫问题是一个真实的问题，也需要考虑。
感谢您的反馈!
如果主要目标是消除混凝土，螺旋桥墩是否只能在周边使用，以取代ICF干墙。然后跨度与梁的副板(地板)泡沫相同的厚度，附加一个裙和EPS到外面。然后霜用翅膀泡沫保护整个东西，继续迈克尔上面做的。桥墩和梁的外部轴承，围绕着内部的防冻地板。横梁必须进行处理，哪一点直接切割成永久木材可能更有意义。就此而言，螺旋桥墩(金属)的碳足迹会比混凝土少吗?
最后，这篇文章、这个概念和这里的讨论都很漂亮。谢谢你,迈克尔。
约书亚，这是一个非常有趣的细节。我确实有一个问题。你打算怎样把墙脚的水泥板粘在一起?它似乎没有一个表面可以钉或螺丝。
在GBA为一系列MPP(大量胶合板面板)1、2和3卧室住宅做研究时，我的公司正在创建原型，我想分享或第一个概念，我们现在正在工程中，遇到约书亚提出的细节。在结构上，我们的MPP首层楼板只要求2”厚，MPP墙2”厚。我们已经概念化了螺旋桩的周边梁，以避免使用混凝土。让我们当地的建筑部门批准就另当别论了!
从直觉上来说，我是反对这种方法的，但你越仔细思考，你就越不愿意将平板游戏纳入其中。
该组件的主要问题是，在某些气候条件下很难使用，你需要从安装底层地板，到有屋顶和建筑风雨无阻，不下雨或下雪。
我们刚刚在明尼苏达州北部做了一个类似的楼层系统。房子的设计完全脱离了地基，不需要内墙来支撑任何屋顶荷载。在安装地板系统之前，房子是完全干燥的。我们没有使用防冻基础，而是选择了一个完整的ICF基础，在我的气候，5英尺的基础底部。
兰迪，你愿意分享一下你的细节图吗?我的项目是我第一次这么做，总有东西要学。我只知道有几个人做过这种系统。
迈克尔,
再想想，根据兰迪的评论，这可能是简单的使用一个2英寸x8英寸的窗台板，这样你就可以建造到屋顶，仍然有一些东西把底层连接到外墙。
我们稍微修改了一下草图，汽障在两张EPS之间。我们发现最终分级更容易，然后铺上一块泡沫，这样我们就不必走过分级的岩石细粒。整个地板组件浮动在ICF和双底板之间。
另一个改进，岩棉Comfortboard 80与ICF泡沫排列。通风的雨幕将地基泡沫悬空3/4英寸。
漂亮的细节，兰迪。我一直在Instagram (@ northnbuiltpro的任何人关注)上关注您的建设进度，但还没有看到您的建筑部分。
你对地板系统不与地基墙连接有什么顾虑吗?我很担心，所以我把研华科技铺在了泥窗台上，还在室内装了一个浇铸的架子。但这两种方法可能都有些过犹不及。
我不担心地板不被绑在墙上。我们在双层底板和研华科技之间留了1/4英寸的空隙，以防有一点膨胀，并确保下面的土壤压实良好。他更担心下雨会淹了地板组件。
马尔科姆，说得好。在我的气候区，你会想在手边放一块巨大的防水布，但在太平洋西北地区，这可能根本不起作用。
我正在建造一个小附属建筑，用作民宿。由于地板系统非常接近地面，它只能从上面绝缘。我不得不用一个池塘衬垫把整个底层铺满，直到我能爬上屋顶。
马尔科姆，几年前我设计了一个翻新方案保留了现有的无电梯地下室公寓但把屋顶换成了两层半的增建部分。建造者用三元乙丙橡胶覆盖了地板，建造了房子，并将三元乙丙橡胶留在原地作为空气屏障和质量阻尼器来衰减声音。
关于窗台板的好主意。
你考虑过使用晶圆片单小时吗?应该更容易把eps在基础的基础。
埃里克，我没用过那个产品。在图中所示的项目中，大部分基础直接位于壁架上，因此ICF形式被划成适合的形状，不需要单独的立脚点。完全隔离底座并不总是重要的，但当它是，我不明白Fab-Form Monopour如何允许容易的绝缘?
太棒了!我一定要试试这个。
迈克，你知道格莱维尔有进展了吗?他们似乎是一些使用泡沫的技术的可靠替代品。
嗨，盖尔，我知道这里有https://foursevenfive.com/glavel-foam-glass-gravel/但我还没有对它进行详细说明，也没有见过它在项目中使用。通常情况下，让建筑商订购EPS而不是使用现成的XPS是非常困难的;试图让他们提前9周订购袋装格列维尔似乎有点牵强。但它看起来是个不错的产品。
我喜欢这种创新。然而，PWF或CLT地基将严重损害任何房子的转售价值。
凯文,
我不确定这在任何地方都是正确的。在这里，码头地基似乎对房地产价格没有明显的影响。在洪水多发的地方，如新奥尔良，情况似乎也是如此。这可能取决于你在哪里。
回复#35:
如果主要目标是消除混凝土，螺旋墩是否可以仅在周边使用，以取代ICF干墙。然后跨度与梁的副板(地板)泡沫相同的厚度，附加一个裙和EPS到外面。然后霜用翅膀泡沫保护整个东西，继续迈克尔上面做的。桥墩和梁的外部轴承，围绕着内部的防冻地板。横梁必须进行处理，哪一点直接切割成永久木材可能更有意义。就此而言，螺旋桥墩(金属)的碳足迹会比混凝土少吗?
安迪，这是个很有趣的想法。这在我的项目中是行不通的，因为桥墩和壁架并不是一个很好的组合，但在某些情况下，这可能是一个比传统或霜冻保护永久木基础更好的方法。我看过的数据显示，钢铁和波特兰水泥每磅材料都会释放1到2磅的二氧化碳。考虑到混凝土基础和码头基础的重量，我认为是钢的。我不确定现代压力处理木材的碳足迹是多少——我可以深入研究一下。(谢谢你的夸奖!)
迈克尔,
感谢这篇文章——我一直想知道有一种可行的低能耗替代品，可以替代无处不在的板上式方法。一个问题:你指定的是“重型蒸汽缓速剂”而不是蒸汽屏障，所以这是一种在0.1到1烫发之间的材料，我不明白为什么重型聚(一个烫发等级可能是0.01的“屏障”)不能在这里工作。是否需要少量的蒸汽传输?我错过什么了吗?
诺曼，和很多建筑宅男一样我尽量保持一致从不用"蒸汽屏障"这个词有第1类、第2类和第3类蒸汽缓速器和蒸汽开启组件。板材下面使用的蒸汽缓凝剂是1级，小于0.1烫头。我通常规格Stego或Viper 10- 15 mil聚乙烯蒸汽缓速器，取决于情况。
谢谢你的澄清!
听起来蒸汽屏障也是地板的主要空气屏障，对吗?
在水分方面的考虑，你觉得上面的泡沫是更好的地方聚，还是有更多的方式与它与其余的构建相结合?
我记得其他文章说过，当在平板上隔热时，“首先掉下去的是什么(聚脂或泡沫)并不重要”。我觉得上面的聚是更好的，如果加倍作为空气屏障，以防止内部空气在刚性下面凝结(胶带似乎可能会帮助/足够)，也许凝结不是一个大问题。
泰勒，是的，聚脂也是地板上的气密层。我认为它最好放在泡沫上面的主要原因是，它可以干净地垂在周围的墙壁上，而不需要折叠和密封。再加上它的习惯;如果有一块混凝土板，它就应该放在那里。但由于厚厚的碎石层和良好的周边排水系统，在泡沫下可能也会没事。研华科技的底层也非常密不透风，所以我认为不会有太多室内空气进入地板系统。
我想知道这在一个更冷的3/4气候区如何工作，如北卡罗来纳州罗利，在那里绝缘可能不需要子板。霜冻线是12英寸。仅仅是在砾石上加一个蒸汽屏障和先进技术就可以了吗?还是为了稳定需要EPS ?
Eli，我不是为温暖气候设计的，所以我不确定能量平衡，但IRC要求北卡罗来纳州罗利(气候区4A)的R-10次板绝缘。在任何情况下，泡沫都不是稳定的必要条件，但我不会把木材放在可能低于露点温度的地方，所以我不建议把地板直接放在砾石上(有或没有蒸汽缓凝剂)。
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