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绿色建筑新闻

数字时代的被动式房屋建筑

缅因州的一家工厂开始生产嵌板被动房屋的组件

在Ecocor的缅因州工厂在美国,预制Passivhaus建筑的组件是在先进的瑞典设备的帮助下切割和组装的。在组装车间不需要施工图和切割清单。
图片来源:Scott Gibson
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在Ecocor的缅因州工厂在美国,预制Passivhaus建筑的组件是在先进的瑞典设备的帮助下切割和组装的。在组装车间不需要施工图和切割清单。
图片来源:Scott Gibson
没有纸质图纸:建筑师Richard Pedranti(左)和伴侣Chistian Corson(右)解释了预制Passivhaus建筑物设计和构造的建模软件。 Greg Buzzell工作在显示细节的文件上大约两次墙壁组件中的一个将用于建立2,100平方英尺的房屋。该软件可以通过层添加或减去建筑材料,并产生精确的裁剪清单和定价摘要。 墙段详细信息:每个组件包括一个2x4的结构墙,拉链护套在接缝处,I-joists, Mento Plus膜,和双层绑带,以创建一个通风的雨幕。 这些装配表移动。这些“蝴蝶”桌子从他们一起折叠的能力中获得了他们的名字。它们允许墙壁组件翻转并从另一侧工作。像数字化的锯一样,他们是瑞典公司的兰德克制造的。 这些墙将被连接在一起,由Nu-Wool制造的纤维素绝缘材料被安装在i型托梁的法兰之间,填补了网上的空隙。 准备好绝缘。这些墙面部分已从装配桌上脱离,并准备用于绝缘。右侧的大会适用于入口门。 从内部看墙组件。墙体中间的开口是门。组装房屋后,结构2x4壁将被绝缘。 密集纤维素被泵入壁腔以密度约为4磅。每立方英尺。 窗户在墙中安装了中途在胶合板美元。这些三层玻璃单元由M Sora制作,尽管Ecocor打算改用在波兰生产的CDM单元。

预制被动房屋家的第一个组件现在正在缅因州的Searsmont的一家小工厂的门口推出,房屋建筑正在进行数字时代。

RPA-Ecocor,ecocor的基督教科尔森和建筑师理查德·佩特蒂尼之间的合资企业,2016年6月推出带11种型号家庭设计。它现在为被动房屋生产的墙壁部分,这将在今年晚些时候在纽约州奥尔巴尼竖立。

这是Corson和Pedranti希望成为美国高性能建筑的转折点的开始。房屋将在工厂控制的环境中生产,就像模块化和镶板建筑一样但在这种情况下,它们将能够满足被动式房屋建筑的能效和气密性要求。

房屋使用墙面部分,佩德兰蒂说是难以耗时的,在现场建造,但借助数字化建模工具和来自瑞典的最先进的设备来迅速结合在一起。

不久之后,科森希望每月能造出一栋房子。如果一切顺利,木匠们就可以把他们心爱的蜗轮锯和卷尺留在卡车上了。

致力于无纸化生产

Ecocor的被动房屋设计启动作为Pedranti使用名为Revit的Autodesk软件生成的数字文件。建筑信息建模(BIM)文件允许Pedranti生成3D型号的房屋,具备足够逼真的,让客户在虚拟巡回赛中徘徊,并根据所看到的建议改变。该公司提供的型号仅是一个起点。“我们将其视为大规模定制,”Pedranti说,“不是大规模生产”。

更大或更小的窗户,重新加工的门放置或不同的屋顶斜率的改变易于制作,并且当计划修改时,更改即时反映在数据库中的任何地方。例如,Pedranti在窗口时间表中的变化是在楼层计划,3-D渲染和高度上的其他地方更新 - 实时相机。

为了切割墙壁或屋顶板,技术人员使用触摸屏提取数字指令。瑞典制造的锯夹在股票到位,并将其切割成正确的长度和角度,容差约4千英寸。

“这就像一个虚拟的世界,”佩德兰蒂说,最近他和科森带领参观了塞尔蒙特的工厂。“我们看到的是这座建筑的真人大小的虚拟模型。”

当计划完成时,Pedranti的文件被导出到Ecocor,在那里它们被翻译成另一种数字语言赌注文件。在生产车间上方的一间办公室里,坐在两台电脑显示器前的格雷格•巴泽尔(Greg Buzzell)可以随意打开文件,添加或删除图层——只需轻轻一击,就能去掉包层。在另一种情况下,雨幕神奇地消失了,然后是i型托梁、护套和隔热层。任何步骤都可以进行更改。

与此同时,软件生成精确到PENNY的成本信息。更重要的是,数字化信息变得切割和装配说明,这是ecocor和传统建筑部门公司的地方。

佩德罗蒂说:“通常情况下,我会画一套图纸,然后交给承包商,让他们定价,然后我们挑人盖房子。”“这是道路真正改变的地方。”

Pedranti不必生产一组施工图纸,因为木匠在ecocor装配地板上使用数字驱动的设备不需要它们。

科森说:“这就产生了一套许可指令和一套施工图纸。”“我们的目标是尽量消除这些东西,绝对消除我们业务中的文件流。”

数字文件变成了切割木材

施工开始在瑞典兰德克锯安装沿Ecocor的主要组装层的一面墙。这把锯子很贵——科森不愿透露它的确切价格——而且只安装了一个星期。但是,开动机器的木匠乔治·里弗(George Reefer)毫不犹豫地把一堆1×3捆扎起来,在与眼睛平齐的操作台上选择了一个切割选项。

他不需要测量任何东西或检查图纸,因为指令已经从Buzzell的电脑发送到楼下。电脑控制的止动器可以调节股票的长度。锯子将木头固定在适当的位置,并将其紧紧地架在栅栏上,几秒钟后,一个弯曲的防护装置降低到适当的位置,28英寸(700毫米)的锯片从桌子上出现并切割。

Reefer使用黑色标记来标记碎片并将它们滑入便携式架子,然后移动到下一层材料上。较大的碎片通过锯产生的粘合标签。他首先从外面建造墙面,然后是rina屏幕的捆绑,然后是i-托梁,然后是螺柱。由3阶段,480伏电机驱动的锯切割到1毫米的1/10内(约4千英寸)。每次剪切都很完美。

超精度:绿色拉链护套左侧的白线是粉笔线,以引导空气密封护套的胶带的放置。它是在数字化工厂中可能的精度的标志性。

一段时间内的收音机架一个部分,当他完成机架时,架子进入装配区域,其中另外两个木匠将这些碎片放在一起。组装组件的“框架”将很快配备有多色激光器在工作面上投影线,以精确地引导碎片。

一层一层地,这对夫妇建造了一个墙体组件,从2×4结构墙开始,接着是胶带护套,I-joists, Mento Plus膜,最后是雨幕。框架桌是成对的,被称为“蝴蝶桌”,木匠们可以通过同时倾斜两张桌子,像书页(或蝴蝶翅膀)一样,直到几乎垂直,从而翻转整个组装。墙壁组件可以转移到对面的桌子上并降低,允许木匠在对面工作。

在旅游日,ecocor没有生产屋顶板,但“超级屋顶”面板与墙壁基本上与之相同。他们从尺寸木材制成的椽子开始,然后是护套,我坐在纤维素中的托梁。R值根据房屋将被组装的气候区的要求而变化。

其次是窗户和隔热层

在翻转后,三层玻璃窗安装在墙上。Ecocor目前使用M Sora Windows,但计划切换到Poland制造的CDM Windows。在窗户安装之后,凭借液压升降机,墙壁组件移动到另一个分段区域。在那里,技术人员在i-joist腔顶部钻一系列4英寸的孔,并用纤维素包装它。

在参观过程中,科森在其中一个部件前停了下来,他指了指绝缘设备在纤维素中被强力包裹的地方,它拉伸了曼妥薄膜,弄裂了一根绑带。绝缘材料的密度通常在4磅之间。4又1/4磅。每立方英尺。

此时的R-58.6墙壁部分几乎准备好装载到卡车上并移动到建筑工地上。

墙体部分已通过德国Passivhaus Institut认证。(Corson说,美国被动房协会没有相应的预制墙组件认证项目。)但科森对这些房子最终是否通过了PHI或PHIUS标准的认证持“不确定”态度,他很乐意与这两家机构的顾问合作。

更短的生产时间

它尚未为RPA-Ecocor Venture很早,但自2009年以来,CORSON一直在建立被动房屋,并在过去三年中将其列入。他估计,对于奥尔巴尼的2,100平方英尺的房屋组件可以在大约一个月内制造。它将花费大约20到25个墙壁部分,另外8到10个屋顶部分可以制作房屋 - 所有它都适合两三个或三个拖车,可以在每个工人的半小时内装载两个工人。

没有太多的浪费:这一小堆边角料就是一套2100平方英尺的房子70%的框架和捆扎浪费的总和。

“瑞典占所有建筑物的96%至97%,”Corson说。“瑞典的工厂就像在德国的酿造啤酒。德国每个小镇都有自己的小啤酒厂,对吗?在瑞典,每个城镇都有自己的房屋建筑镶板工厂。“

他说,他参观的一家小工厂就在瑞典锯木厂的街对面,每年建造25至30座房屋。这个空间比Ecocor的14000平方英尺小。他补充说,“瑞典有这样规模的公司,每年建造100套房子,我们在这里也能做到。”

瑞典完善的建筑模型可以将这种复杂的现场建造房屋的生产计划缩短几个月。科森给出了奥尔巴尼住宅的大致时间表:

  • Ecocor派了三个人去做地基的现场工作和运行次板管道。一旦这样做了,其他人跟随加入子板绝缘和设置基础的钢筋。由当地承包商铺设混凝土。
  • 在另外三到四周内,随着房屋组件完成,ecocor在卡车上装载一切,提供组件,并雇用起重机设定面板。“在10个工作日内,工作40小时的时间,我们将拥有干燥的房子,金属屋顶,包层,房子将被吹风机门测试到少于0.6 Ach50,”Corson说。
  • 剩下的是安装配管,电气,机械,室内装饰,橱柜和表面处理的大约12周的工作。

包括四周的Pedranti需要完成所有计划,它增加了大约22周,开始完成。

这种制造工艺的另一个优点是与传统建筑相比,建筑垃圾的数量大大减少。在工地上工作的木匠们只是把边角料和其他垃圾扔进垃圾箱。在这里,数量少得惊人的垃圾被堆放在角落里,或者放在一个滚动架的架子上,在那里它们可以被挑选出来重复使用。

CORSON指向一小捆捆扎和尺寸木材,并表示,从大约70%的房子里都是浪费。它适合一辆小型车的躯干。

Ecocor规模虽小,但有可能变得更大

Corson在Searsmont工厂的员工少于十几名员工,但该数字肯定会成长。他和Pedranti对他们的房屋有很多询问,包括来自加利福尼亚州帕洛阿尔托的女人的一个电话,他们想要订购一个。

一个限制因素可能是劳动力。

科森说:“我们建造的房屋越多,被动式房屋就越多,作为一家公司,我们得到的越多,它们变得越便宜,因为我们的数量将会增加。”“在一个真正的农村州,真正的限制因素是劳动力。我们可以实行多班制。我们可以一天上两班。没有理由商店不能从早上7点开到晚上9点。”

但他会在哪里找到工人?他说,在“技术上缺陷”状态如缅因州,他说,最聪明的孩子从高中毕业后去波士顿或纽约,或者他们去大学只是为了离开缅因州。通过建立一个“艺术状态”设施,他增加了,更多的年轻人可能会坚持下去。

成本是另一个问题,而不仅仅适用于RPA-Ecocor,而是用于一般的高性能建筑。Corson和Pedranti为所有11种车型的价格清单发布了一个价格表,按地区列出了交钥匙或仅壳牌选项的成本。缅因州完整的房屋的交付和建设价格从205美元到230美元的平方英尺。

在帕洛阿尔托等国家,可能是非常便宜的。但对于许多买家来说,这仍然是一个障碍。

“从本质上讲,早期的采用者从财务上为未来铺平了道路,”科森说。“我希望有另一种表达方式。我一直很在意成本,把这个超级绝缘组件带到市场上,价格和普通的定制建造者在2×6墙上用纤维素或玻璃纤维或其他绝缘材料的价格相当今日特色的是。但我会到达那里。这需要一点时间。“

8评论

  1. 查理沙利文||#1

    布拉沃
    这在我看来是制造优质绿色建筑的最佳方式。每平方英尺的成本并不是讨价还价的地下室定价,但如果你比较它第一次传统的建筑师试图用大量的头部划伤和返工来建立一个高性能的建筑,你就可以获得更低的价格,也许是较低的价格即使是低价的价格。

    一开始,用卡车运送电池板似乎会造成碳足迹,但我怀疑它甚至不能与建筑商在传统建筑的施工期间每天开皮卡来工地的碳足迹相提并论。

  2. Farhoud Delijani||#2

    结构测试
    我想知道墙壁是如何在结构测试下的表现,专门串行负载测试。

  3. 专家成员
    迈克尔·玛蒂||#3

    墙壁崎岖
    ARHOUD,墙壁常见地构建,具有2x4框架和拉链护套。你对机架的担忧是什么?他们在外部安装的TJI只是支持绝缘和壁板,并且具有出色的横向稳定性。(我曾经在那里工作,所以我知道系统很好。)

  4. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||#4

    捆扎
    是稳定TJI所必需的水平绑带,或者在某个时候取决于壁板,是什么时候

  5. 专家成员
    迈克尔·玛蒂||#5

    水平捆扎
    马尔科姆,两层的捆扎允许一些“poofing”的WRB同时保持至少3/4“排水平面。就像它们拉紧WRB一样,致密的纤维素会把它往外推一点。当侧壁是水平的,他们反向的方向的两层捆扎。TJI非常坚固;没有横向运动。

  6. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||#6

    谢谢你迈克
    它看起来像一个很好的系统

  7. 莱恩·莫斯科维茨||#7

    板或模块?
    我们在NJ北部建造大多数模块化无源房屋的经验表明,美国的成本可能低于这些人估计。面板留下更多才能在现场完成,但它们更容易卡车。较少的现场完成,最终的最终成本越低。

  8. 伊森;5A气候带;~ 6000硬盘||#8

    Len,你用Ecocor Panels吗?
    或者你在“大部分模块化”的NJ构建中使用了另一个系统?

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