Het Carlisle TV-project krijgt een vliegende start bij het inlijsten, dankzij vloer-, wand- en funderingspanelen
Een team van Superior Walls installeert de fundering - panelen van geïsoleerd beton die op een bed van steenslag worden geplaatst, aan elkaar worden gehecht met een urethaanlijm en vervolgens aan elkaar worden vastgeschroefd. De hele fundering werd in een dag gebouwd, er was geen uithardingstijd nodig.
Als je met je ogen had geknipperd, had je misschien de bouw van de ell en de nieuwe hoofdslaapkamersuite in het projecthuis in Carlisle, Massachusetts gemist. In één dag tijd kreeg een leeg gat een afgewerkte fundering van geprefabriceerde, geïsoleerde betonnen panelen. Een paar dagen later gingen de prefab I-balken vloerdelen erin. Toen kwamen ingelijste, omhulde en geïsoleerde muren - allemaal tegelijk, met behulp van structurele geïsoleerde panelen (SIP's) die op maat waren gemaakt in een fabriek 800 mijl verderop. Nog een paar dagen en de SIP-dakpanelen werden met een kraan op hun plaats neergelaten, gevolgd door 12-inch dikke SIP-vloerpanelen voor de 155 jaar oude schuur.
Het maakt allemaal deel uit van het This Old House-plan om te demonstreren hoe moderne bouwtechnologie kan helpen om een vermoeid oud huis weer tot leven te brengen in een fractie van de tijd die het vroeger kostte. Daarentegen zou het team van TOH-hoofdaannemer Tom Silva twee weken nodig hebben om dit grote huis in te lijsten en te bekleden - ongeveer 7.000 vierkante voet buitenmuren en dak - plus een dag om te isoleren. Dat houdt geen rekening met de tijd die nodig is om een betonnen fundering te vormen en te gieten en 3.300 vierkante voet nieuwe vloerbalken en ondervloer in te kaderen.
Deze vorm van paneelbouw is nog steeds een nichebedrijf - ongeveer één procent van de Amerikaanse huizen is gebouwd met SIP's - maar het is gemakkelijk in te zien waarom de industrie jaarlijks met 25 procent groeit. "De panelen zijn snel, ze zijn recht en waarheidsgetrouw en ze bewegen niet", zegt Tom. Bovendien zijn ze sterker en milieuvriendelijker dan een stickconstructie. Toch is snelheid het belangrijkste voordeel voor het TOH-team, dat zich moet houden aan het strikte schema van een televisieprogramma. Nu de nieuwbouw is gerealiseerd, hebben Tom en zijn bemanning de tijd om de oudere delen van het huis zorgvuldig te renoveren.
Op de eerste verdieping van de schuur gebruikte Tom 12-inch dikke SIP-vloerpanelen voor extra stevigheid.
Stichting in een flits
Onder de SIP-muren in Carlisle ligt een bijpassende fundering - op maat gemaakt van 26 geprefabriceerde, geïsoleerde betonnen panelen die op een dag in juli door een kraan op hun plaats werden gezet en vervolgens aan elkaar werden vastgeschroefd. De geprefabriceerde betonnen panelen zijn een eigen systeem vervaardigd door Superior Walls, een in Pennsylvania gevestigd bedrijf, voornamelijk in fabrieken in het noordoosten en het midden van het middenwesten, waar volledige kelders de norm. In tegenstelling tot de systemen die worden gebruikt in geïsoleerde betonvormen (ICF's), die ter plaatse worden gestort, wordt het beton in de Superior Walls-panelen uitgehard in een fabriek onder ideale omstandigheden, resulterend in een muur die vrijwel onberispelijk is en bestand is tegen 5.000 pond per vierkante inch van druk. "Je zou waarschijnlijk dezelfde sterkte kunnen krijgen van ter plaatse gestort beton, maar je zou perfect weer op de bouwplaats nodig hebben - geen kou, geen regen en geen zinderende hitte", zegt Mel Zimmerman, de oprichter van het bedrijf.
Gezien hun sterkte zijn de betonnen panelen opmerkelijk dun - een 1 3/4-inch betonnen oppervlak geschoord door een bovenkant en een bodemplaat en betonnen "noppen" om de 2 voet - alles gegoten in één monolithische gietbeurt rond een netwerk van stalen versterking bars. "Het is gebouwd als een brug, alleen verticaal", zegt Zimmerman, die uitlegt dat de grootste druk op een fundering niet van het gewicht van het huis erboven, maar van hydrostatische druk - de kracht van het water in de omringende grond die op de drukt muren.
Maar het systeem biedt meer dan kracht. Elk paneel is gebonden aan een schuimomhulling die een isolatiewaarde tot R-12,5 biedt. De mix van het beton maakt het vochtbestendig, dus er is geen extra waterafstotende behandeling nodig. In feite garandeert het bedrijf 15 jaar garantie tegen het binnendringen van water door zijn funderingsmuren. "De kelder wordt een droge en comfortabele leefruimte met drie meter hoge plafonds", merkte Zimmerman op terwijl hij toekeek hoe een paneel op zijn plaats werd neergelaten op een bed van steenslag. (Onafhankelijke funderingen zijn niet nodig - ze maken deel uit van de muur - hoewel Tom een plaatvloer moet storten nadat de fundering erin is gegaan.)
Met vooraf bevestigde gegalvaniseerde stalen spijkers op elke "stijl" kan Tom deze kelder gemakkelijk in gipsplaat afwerken, nadat de bedrading en het sanitair zijn aangelegd. "Het is een geweldig systeem als je van plan bent veel gebruik te maken van je kelder", zegt Tom. "Als je het zo bekijkt, gaat het om de goedkoopste woonruimte in een nieuwe woning."
De fundering van Carlisle en de hoofdslaapkamer, ongeveer 237 lineaire voet, kost ongeveer $ 21.000. Tom schat dat een ter plaatse gestorte fundering met isolatie, binnenbekledingsstrips en waterdichting $ 28.000 zou hebben gekost. Maar prefab systemen zijn niet altijd goedkoper dan andere funderingen. De prijs is mede afhankelijk van de locatie omdat de panelen in veel verschillende fabrieken door het hele land worden gemaakt. Elk prijsvoordeel ten opzichte van ter plaatse gestort zou afhangen van de verzendkosten, en ook van de kosten van levering van nat beton in uw regio. Eén ding is duidelijk als de arbeiders het laatste paneel plaatsen: geen enkele andere fundering gaat er zo snel in. Het bedrijf zegt dat de meeste funderingen in slechts vijf uur worden geïnstalleerd - zonder dat er een uithardingstijd nodig is. "Met een reguliere fundering", zegt Tom, "moet ik een aantal dagen wachten voordat ik de dorpelplaten kan gaan leggen. Hiermee zijn we klaar om te gaan."
De tv-ploeg filmt de montage van de SIP-muren en het dak in Carlisle. Het duurde slechts een paar dagen om de SIP's op te zetten, terwijl het Tom Silva's bemanning twee en een halve week zou hebben gekost om hetzelfde gebied in te kaderen.
Volledig ingelijst in een dag
Structureel geïsoleerde panelen hebben veel voordelen in de bouwwereld van vandaag, de belangrijkste daarvan is dat ze snel omhoog gaan, meer stress weerstaan dan een constructie met een staafframe en energie besparen. Dat komt allemaal door de manier waarop ze zijn geconstrueerd, zoals gigantische ijssandwiches met twee "wafels" van 7/16-inch georiënteerde streng board (OSB) ongeveer 3 tot 12 inch geëxpandeerd polystyreenschuim (ook bekend als beadboard), alles aan elkaar gehecht met speciaal lijm.
Het lijkt moeilijk te geloven dat muren zonder noppen sterk kunnen zijn, maar in feite zijn deze drie keer sterker dan conventionele constructie, volgens Jim LeRoy van PanelPros, de Northeast-installateur voor SIP's gemaakt door Insulspan, die degene vervaardigde die in Carlisle werden gebruikt projecteren. "De panelen vormen een huid die veel lijkt op de romp van een vliegtuig", zegt LeRoy.
Die panelen worden gefabriceerd met behulp van software die bouwkundige tekeningen vertaalt in machinecodes, die op hun beurt paneelformaten tot op een fractie van een inch weergeven. "Het is een dagtaak om ze te vervaardigen", zegt Frank Baker, oprichter van Insulspan. "Aannemers vragen zich vaak af hoe lang ze op de panelen moeten wachten, maar meestal zijn wij eerder klaar dan zij."
Snelheid en kracht zijn slechts een deel van de SIP-vergelijking. Omdat SIP-wanden geen noppen hebben, is er, zolang ze goed zijn afgedicht, geen plaats waar warmte en kou doorheen kunnen sijpelen. "Het is een totale energie-envelop", zegt Baker. Dus hoewel de R-waarde van een SIP - de standaardmaat voor thermische weerstand - al hoger is dan die voor glasvezelmatten (een 6-inch SIP-muur heeft een classificatie van R-24 tot R-27, versus een R-19 voor een 6-inch noppenmuur met glasvezel), de algehele prestaties zijn gelijk groter. Volgens het Amerikaanse ministerie van Energie kan SIP-constructie resulteren in een energiebesparing van 12 tot 17 procent kosten, hoewel tests die momenteel aan de gang zijn in het Oak Ridge National Laboratory suggereren dat die besparing gelijk kan zijn hoger. Een huis gebouwd met SIP-muren vereist over het algemeen kleinere, goedkopere verwarmings- en koelapparatuur, merkt TOH-expert op het gebied van sanitair en verwarming, Richard Trethewey, op.
Omdat SIP-huizen echter zo krap zijn, raadt Richard aan om een luchtwisselaar te installeren om het vocht in het huis te verminderen. Deze meerkost compenseert de energiebesparing in de eerste jaren. Vocht is ook een probleem gebleken bij SIP-daken in koudere klimaten. Als de voegen niet goed worden afgedicht, kan ontsnappende vochtdamp onder de dakbedekking vast komen te zitten, waardoor de OSB uiteindelijk kan gaan rotten. Daarom neemt Tom bij het werken met SIP's geen enkel risico. Op een eenvoudig zadeldak ventileert hij door furring-strips aan de OSB te spijkeren en nog een laag 1/2-inch buitenmantel toe te voegen voordat hij het vilt en de dakspanen aanbrengt. "Hierdoor blijft de onderkant van de dakshingles koeler en de bovenkant van de panelen droog", zegt Tom.
Met een complex dak dat veel kruispunten en valleien heeft, zoals in Carlisle, zal Tom recht over de SIP's daken, maar eerst de installateurs, naast het verbinden van de panelen met flexibele kit, injecteren ze een schuimafdichtingsmiddel in de voegen en tape de onderkant van de panelen. Als tijdelijke maatregel worden ook de naden geteerd voordat de dakbedekking erop gaat. Tom neemt een extra voorzorgsmaatregel door het hele dak te bedekken met een laag waterdicht membraan voordat hij de shingles legt.
Nog een ander voordeel van SIPS is dat ze milieuvriendelijk zijn. Ten eerste helpen ze oude bomen te behouden, aangezien de OSB-panelen zijn gemaakt van snelgroeiend duurzaam hout. En de gecontroleerde fabrieksomgeving betekent minder afval op de bouwplaats en meer recycling. Ook is het schuim zelf inert en worden er bij de vervaardiging geen ozonafbrekende chemicaliën gebruikt. Voor het maken van het schuim zijn wel giftige stoffen nodig, zoals benzeen, een bekende kankerverwekkende stof. Milieuactivisten maken zich ook zorgen over de toevoeging van veelgebruikte broomhoudende vlamvertragers, die giftig kunnen zijn en waarschijnlijk 'bioaccumulerend' zijn, wat betekent dat ze in de omgeving rondhangen voor altijd. Maar Alex Wilson, redacteur van Environmental Building News, geeft SIP's nog steeds hoge cijfers. "Er zijn enkele problemen met materialen die in SIP's worden gebruikt, maar omdat ze ons in staat stellen energiezuinige huizen te bouwen, worden ze als groen beschouwd", zegt hij.
Twee nadelen van SIP's: ze kunnen insecten aantrekken (tenzij ze worden behandeld met boorzuur) en knaagdieren kunnen worden aangetrokken door de warmte van hun geïsoleerde muurholtes. Een andere complicatie die verband houdt met SIP's is het leggen van bedrading in de muren. SIP-panelen kunnen worden besteld met voorgeboorde kanalen door het schuim, ontworpen om draden op standaardhoogten voor stopcontacten en schakelaars op te nemen. (Sanitair achtervolgingen kunnen ook worden voorgeboord, hoewel u in koude klimaten niets anders moet doen dan een ventilatieopening buis in een buitenmuur.) Een andere bedradingsoplossing is het gebruik van plintuitgangen, verkrijgbaar in een reeks van: stijlen. De meest veelzijdige methode is om verticale sleuven in het SIP-paneel te snijden (door het hout en ongeveer een centimeter in het schuim) met behulp van een duikrouter. "Dat geeft je de flexibiliteit om kabels te leggen waar je maar wilt", zegt LeRoy. Gipsplaat bedekt de sleuven, en omdat de muren zo recht zijn en volledig omhuld met hout, gaat zelfs dat sneller omhoog en met minder afval.
De cijfers uitvoeren
Hoewel het lijkt alsof de snelheid van SIP-constructie automatisch de kosten zou verlagen met besparingen op arbeid, is dat niet altijd het geval. De werkelijke kosten ten opzichte van conventionele huizen met een stokframe zijn afhankelijk van waar u woont. In zuidelijke klimaten, waar arbeid op de bouwplaats redelijk goedkoop is en de energienormen meer versoepeld, zijn SIP's over het algemeen duurder dan conventionele framing. Maar in het noorden kunnen SIP's concurrerend zijn met 2-bij-6 wanden en sproeischuim. (Zes inch dikke, op maat gesneden SIP's, zoals die in Carlisle, kosten $ 4,50 tot $ 5,50 per geleverde vierkante voet.) Neem contact op met een fabrikant om te weten te komen of er een kostenvoordeel is voor SIP's in uw regio (www.sips.org heeft aanbiedingen), die uw huisplannen via hun computer zullen uitvoeren en u kosteloos een nauwkeurige schatting geven. Dan kun je dat cijfer meenemen naar je bouwer en het opstapelen tegen andere opties.
Waar te vinden?
Architect:
Jeremiah Eck Architects
Boston, Massachusetts
617-367-9696
www.jearch.com
Prefab betonnen muren:
Superior Muren
New Holland, Pennsylvania
800-452-9255
www.superiorwalls.com
SIP's:
Insulspan
Blissfield, Michigan
517-486-4844
www.insulspan.com
Northeast Insulspan-distributeur en SIP-installateur:
Paneel voordelen
Keene, NH
800-721-7075
www.panelpros.com
Nieuwsbrief groen bouwen:
Milieunieuws over bouwen
BuildingGreen, Inc.
Brattleboro, Virginia
800-861-0954
www.buildinggreen.com
