Byggstenarna renoverar ett tv-projekthus

Carlisle TV-projektet får ett hopp på inramning tack vare golv-, vägg- och fundamentpaneler

Foto av Russell Kaye

En besättning från överlägsen väggar installerar grundplattorna av isolerad betong som sätts på en krossad bädd, klistras på varandra med ett uretanklister och bultas sedan samman. Hela grunden byggdes på en dag, ingen härdningstid behövdes.

Om du skulle blinka, kanske du saknat byggnaden av ell och den nya sovrumssvit vid projekthuset i Carlisle, Massachusetts. Inom en enda dag förvärvade ett tomt hål en färdig grund av prefabricerade, isolerade betongpaneler. Några dagar senare gick prefabricerade golvprofiler i. Därefter kom inramade, mantlade och isolerade väggar - allt på en gång med hjälp av strukturisolerade paneler (SIP) som var skräddarsydda på en fabrik 800 mil bort. Några dagar och SIP takpaneler sänktes på plats med en kran, följt av 12-tums tjocka SIP golvpaneler för den 155-åriga ladan.

Det är en del av den här webbplatsplanen för att visa hur modern byggteknik kan hjälpa till att få ett trött gammalt hus tillbaka till livet på en bråkdel av tiden som den brukade ta. Däremot skulle det ta TOH General Contractor Tom Silvas besättning två veckor bara att rama och sheathe denna mycket hus - cirka 7000 kvadratmeter av ytterväggar och tak - plus en dag att isolera. Det tar inte hänsyn till den tid som behövs för att bilda och hälla en konkret grund och rama upp 3 300 kvadratmeter nya golvbalkar och undergolv.

Den här typen av paneler är fortfarande en nischaffär - ungefär en procent av amerikanska bostäder är byggda med SIP, men det är lätt att se varför industrin växer med 25 procent årligen. "Panelerna är snabba, de är raka och sanna, och de rör sig inte, " säger Tom. Plus, de är starkare och mer miljövänliga än stickkonstruktion. Ändå är hastighet den största fördelen för TOH-teamet, som måste följa en tv-programmets strikta schema. Med den nya konstruktionen som tas om hand, kommer Tom och hans besättning att ha den tid de behöver för att försiktigt renovera de äldre delarna av huset.

Foto av Russell Kaye

På första våningen av ladan använde Tom 12-tums tjocka SIP golvplattor för deras ökade styrka.

Stiftelsen i en Flash

Under SIP-väggarna i Carlisle ligger en stiftelse som matchar - skräddarsydda av 26 precastiska isolerade betongpaneler som sattes på plats med en kran en dag i juli och sedan bultade ihop. Prefabricerade betongpaneler är ett proprietärt system tillverkat av Superior Walls, ett Pennsylvania-baserat företag, främst i fabriker i nordöstra och övre Midwest, där hela källare är normen. Till skillnad från de system som används i isolerade betongformer (ICF), som hälls på plats, härdas betongen i överväggspanelerna i en fabrik under idealiska förhållanden, vilket resulterar i en vägg som är praktiskt taget felfri och kan tåla 5.000 pund per kvadrat tum av tryck. "Du skulle nog kunna få samma styrka från betong som hällde på plats, men du skulle behöva perfekt arbetsplatsväder - inget kallt, inget regn och ingen blåsande värme", säger Mel Zimmerman, grundare av företaget.

Med tanke på deras styrka är betongpanelerna anmärkningsvärt tunna - ett 1 3/4-tums betongyt med en topp och en bottenplatta och betong "studs" var 2 fot - allt kastas i en monolitisk häll runt ett nät av stål förstärkande stänger. "Det är byggt som en bro, bara vertikal", säger Zimmerman, som förklarar att det största trycket på någon grund inte är från husets vikt ovan men från hydrostatiskt tryck - kraften i vattnet i den omgivande marken som trycker på väggarna .

Men systemet erbjuder mer än styrka. Varje panel är bunden till ett skumhölje som ger isolationsvärdet upp till R-12, 5. Blandningen av betongen gör den fuktig, så ingen ytterligare vattenbeständig behandling behövs. Faktum är att företaget garanterar att vattenintegreringen av grundväggarna är 15 år. "Källaren kommer att vara ett torrt och bekvämt bostadsutrymme med nio fottak, " kommenterade Zimmerman när han såg på att en panel sänktes på plats på en krossmadrass. (Oberoende fotstöd är inte nödvändiga - de är en del av väggen - även om Tom kommer att behöva hälla ett golv efter fundamentet går in.)

Preattached galvaniserad stålspikare på varje "stud" gör det möjligt för Tom att enkelt avsluta denna källare i gips, efter att ledningar och rörledningar har körts. "Det är ett bra system om du planerar att få mycket användning ur din källare", säger Tom. "När man tittar på det på så sätt handlar det om det billigaste boendet i ett nytt hem."

Carlisle ell och master bedroom foundation, cirka 237 linjära fötter, kommer att kosta ca 21 tusen dollar. Tom uppskattar att en hälld plats med isolering, inredningsband och vattentätning skulle ha kostat 28 000 dollar. Men prefabricerade system är inte alltid billigare än andra stiftelser. Priset beror delvis på plats eftersom panelerna är gjorda i många olika fabriker över hela landet. Eventuella prisfördelar jämfört med hål i plats beror på fraktkostnader och kostnader för leverans av våtbetong i ditt område. En sak är tydlig när arbetarna sätter den sista panelen på plats: Ingen annan grund går in så fort. Företaget säger att de flesta stiftelser är installerade på bara fem timmar - utan att det behövs härdningstid. "Med en regelbunden grund", säger Tom, "Jag måste vänta flera dagar innan jag kan börja sätta tallrikarna. Med det här är vi bra att gå."

Foto av Russell Kaye

TV-kameran spelar in samlingen av SIP-väggarna och taket på Carlisle. Det tog bara några dagar att sätta upp SIP, när det skulle ha tagit Tom Silvas besättning två och en halv vecka att ramma samma område.

Helt inramad på en dag

Strukturisolerade paneler har många fördelar i dagens byggnadsvärld, bland de viktigaste att de går upp snabbt, klarar av mer stress än stavkonstruktion och sparar energi. Det beror på hur de är konstruerade, som jätte glasssmörgåsar med två "wafers" av 7/16-tums orienterat strandbräda (OSB) runt 3 till 12 tum av expanderat polystyrenskum (även känt som pärlstav), alla av det bundna ihop med speciellt lim.

Det verkar svårt att tro att väggar utan studs skulle kunna vara starka, men i själva verket är de tre gånger starkare än konventionell konstruktion, enligt Jim LeRoy of PanelPros, den nordöstra installatören för SIPs gjord av Insulspan, som tillverkade de som användes i Carlisle projekt. "Panelerna bildar en hud som är väldigt mycket som en flygplanskropp, " säger LeRoy.

Dessa paneler tillverkas med hjälp av mjukvara som översätter arkitektoniska ritningar till maskinkoder, som i sin tur lägger ut paneldiameter ner till fraktionen av en tum. "Det är ett dagars jobb att tillverka dem", säger Insulspan grundare Frank Baker. "Entreprenörer undrar ofta hur länge de måste vänta på panelerna, men vanligtvis är vi redo innan de är."

Hastighet och styrka är bara en del av SIP-ekvationen. Eftersom SIP-väggarna inte har några pinnar, så länge de är ordentligt förseglade finns det ingen plats för värme och kyla för att sippra igenom. "Det är ett totalt energikuvert", säger Baker. Så medan en SIPs R-värde - standardmåttet för värmebeständighet - redan är högre än för glasfiberbatterier (en 6-tums SIP-vägg är klassad på R-24 till R-27, mot en R-19 för en 6- tums vägg med glasfiber), är den övergripande prestandan ännu större. Enligt US Department of Energy kan SIP-konstruktionen resultera i en energiförbrukning på 12-17 procent, men test som för närvarande pågår vid Oak Ridge National Laboratory föreslår att sparandet kan vara ännu högre. Ett hem byggt med SIP-väggar kräver generellt mindre, billigare värme- och kylutrustning, anteckningar till VVS- och uppvärmningsekspert Richard Trethewey.

Men eftersom SIP-bostäder är så täta rekommenderar Richard att man installerar en luftväxlare för att skära ner på fukten som fångats i huset. Denna extra kostnad eliminerar energibesparingen under de första åren. Fukt har också visat sig vara ett problem med SIP-tak i kallare klimat. Om lederna inte är ordentligt täta kan det hända att fuktånga fångas under taket och så småningom ruttnar OSB. Det är därför som Tom tar inga chanser när han arbetar med SIP. På ett enkelt gaveltak ventilerar han genom att spikra runt remsor till OSB och lägger till ett annat lager av 1/2-tums yttre mantel innan du sätter på filten och bältros. "Detta håller undersidan av takbältrosarna svalare och plattans övre sida torr, " säger Tom.

Med ett komplext tak som har många korsningar och dalar, som vid Carlisle, tar Tom taket över SIP: erna, men först installerar installatörerna, förutom att man går ihop med panelerna med flexibel caulk, in en skumtätningsmedel i fogarna och tappar undersidan av panelerna. De tar också sömmen som en tillfällig åtgärd innan taket fortsätter. Tom tar en extra försiktighet genom att täcka hela taket med ett lager av vattentätt membran innan han lägger bältros.

En annan fördel med SIPS är att de är miljövänliga. Först hjälper de till att bevara gammaltillväxtträd, eftersom OSB-panelerna är gjorda av snabbt växande hållbart trä. Och den kontrollerade fabriksmiljön innebär mindre avfall på arbetsplatsen och mer återvinning. Även skummet är självt inert, och dess tillverkning använder inte ozonnedbrytande kemikalier. Att göra skummet å andra sidan kräver giftiga ämnen, som bensen, ett känt cancerframkallande ämne. Miljöaktivister är också oroade över tillsatsen av bromerade flamskyddsmedel, som kan vara giftiga och är troligen "bioackumulerande", vilket innebär att de hänger runt miljön för alltid. Men Alex Wilson, redaktör för Environmental Building News, ger fortfarande SIPs höga betyg. "Det finns några problem relaterade till material som används i SIP, men eftersom de tillåter oss att bygga energieffektiva bostäder, anses de vara gröna", säger han.

Två nackdelar med SIP: de kan vara drack på insekter (om de inte behandlas med borsyra), och gnagare kan lockas till värmen hos sina isolerade vägghålor. En annan komplikation som är förknippad med SIP: er, leder ledningar i väggarna. SIP-paneler kan beställas med förborrade kanaler genom skummet, utformat för att rymma ledningar vid standardhöjder för uttag och omkopplare. (VVS-chaser kan också förspolas, men i kalla klimat borde du inte köra annat än ett ventilationsrör i en yttervägg.) En annan ledningslösning är att använda baseboarduttag, som finns i en rad olika stilar. Den mest mångsidiga metoden är att skära vertikala spår i SIP-panelen (genom träet och ungefär en halv tum i skummet) med hjälp av en stuprouter. "Det ger dig flexibiliteten att köra ledningar var du vill, " säger LeRoy. Gipset täcker slitsarna, och eftersom väggarna är så raka och helt klädda i trä, så går det upp fortare och med mindre slöseri.

Ringa numren

Även om det verkar som att SIP-konstruktionens hastighet automatiskt sänker kostnaderna med besparingar på arbetskraft, så är det inte alltid fallet. Den faktiska kostnaden i förhållande till konventionella stallkammarhus beror på var du bor. I södra klimat, där arbetsplatsarbetet är ganska billigt och energinormerna mer avslappnade, är SIP-enheter i allmänhet dyrare än konventionella ramar. Men i norr kan SIP-enheter vara konkurrenskraftiga med 2-by-6-väggar och sprayskum. (Sex tum tjocka skräddarsydda SIP-enheter, som i Carlisle, kostar $ 4, 50 till $ 5, 50 per kvadratfot levererad.) För att få reda på om det finns en kostnadsfördel för SIP-er i ditt område, kontakta en tillverkare (www.sips.org har listor), som kommer att köra dina husplaner via sin dator och ge dig en exakt uppskattning utan kostnad. Då kan du ta den siffran till din byggare och stapla upp den mot andra alternativ.