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客人的博客

可持续节约:一楼框架

先进的框架技术使用更少的木材,并留下更多的空间来保温

房子开始成形了。等了三天后,混凝土板开始固化,马特·巴斯(Matt Bath)开始搭建他房子的一楼。先进的框架技术将减少他需要的木材量,同时在外墙留下更多的隔热空间。
图片来源:Matt Bath
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房子开始成形了。等了三天后,混凝土板开始固化,马特·巴斯(Matt Bath)开始搭建他房子的一楼。先进的框架技术将减少他需要的木材量,同时在外墙留下更多的隔热空间。
图片来源:Matt Bath
虽然平板在大多数方面都按照计划出来了,但有些地方还不够完美。理想情况下,底板的外部应该与平板的边缘在一条线上。 入口门的框架包括单个2x10头和每侧的千斤顶螺柱来承载负载。 与先进的框架技术(下图)相比,传统框架(上图)使用更多的木材,留下更少的隔热空间。 更少的接头意味着空气泄漏的可能性更低。而不是在角落里结束干墙,在隔墙的末端和外墙之间留下足够的空间,以便在隔墙后面滑动一块干墙。 火药驱动工具使用。22口径的空白处将一颗钉子射穿底板并进入混凝土。

编者按:这是一系列博客中的一篇,详细介绍了华盛顿州罗伯茨角(Point Roberts)一栋零能耗房屋的建造,作者是一位建筑经验相对较少的业主/建筑商。你可以找到马特·巴斯的完整博客,可持续储蓄,在这里。如果你想跟踪项目成本,你可以关注预算工作表在这里

我花了一个周末的时间,大约每隔一个小时就往新板上喷水一次,终于准备好把墙竖起来了。三到七天的“湿养护”混凝土的过程可以增加50%的强度,因为它可以防止混凝土内部的水蒸发。虽然许多承包商在混凝土浇筑的第二天就开始搭建房子,没有遇到任何问题,但我为了安全起见,一直等到第三天才动手。

第一步是在石板上把线扣在墙上。这将有助于保持墙壁的底部笔直,彼此成方形。我对混凝土进行了几次测量,包括从一个角到另一个角的对角线测量,以决定从哪里开始。

板子的效果很好,但也不完美。(毕竟这是我第一次单独构建!)会有一些小区域的混凝土,突出一点,或者不够远(见下图2)。这在结构上和视觉上都没有问题,它将被壁板覆盖,但是在进行这些测量时,我能够将墙壁的位置尽可能地减少问题。

外墙将采用2x6的框架。我拍下的第一行标记了底板的内部边缘——距离边缘5 1/2英寸。一旦我标记了所有的外墙,我从我的一堆木材中抓起第一块窗台板,把它切成20英尺(大多数木材场给你额外的1/2英寸左右)。我把它排在我的线上,标出地脚螺栓的位置,然后把它们钻出来。(记住,螺栓是嵌入在混凝土中,所以只是顶部的部分突出)然后我把底板放在螺栓上,并确保它排列正确。我在每面墙上重复这个过程,直到我完成了所有四个盘子。

随着外墙的位置现在设置,我能够测量出内墙的位置,并捕捉这些线条。现在标记它们会容易得多,它们将作为一种地图,告诉我内墙的走向。

布置墙壁

我不得不叫来一个朋友帮我把32英尺长的层压单板(LVL)顶板从木材堆搬到平板上,我们把它放在底板旁边的边缘上,我也把底板翻了边。我用一些夹子把它们夹在一起,完美地排成一行,然后用卷尺标出每2英尺的螺柱位置。

我订购了预先切割的饰钉,这样节省了我很多时间。我只需要把它们从木材堆里搬出来,然后检查并“加冕”它们。木材是自然的产物,从来都不是完美的。我把有明显弯曲或波浪的螺柱留到以后使用。我现在将使用更直的,但即使是更直的,也有一点曲线或“皇冠”。我在同一方向上排列了所有的冠,这将使它更容易在稍后的构建中理顺它们。

一旦所有的钉钉都在我的目标上,就是把它们钉在一起的问题了。建筑规范提供了几种不同的方法来满足钉钉要求,我选择的是三个16d钉子,顶部和底部,将每个螺柱连接到顶部和底部板。我花了些时间,小心地对准每一个螺柱,以确保它不会从任何一边伸出来。在这样的情况下,即使我缺乏经验,我也可以保证我比90%的框架团队做得更好,因为他们更注重速度而不是质量。

对于窗户开口,必须使用一块更大的木材来将开口周围的负荷携带到两侧的螺柱上。同样,建筑规范提供了几种方法来满足这些标头要求,我选择了一个2×10。我还将利用一些金属吊架来承载头部的重量,而不是称为千斤顶的较短的螺栓,尽管我确实使用千斤顶螺栓作为入口门(见下图3)。

一旦所有的木材钉在一起,我展开一些垫片,并把它放在板上的墙壁将锚定。我还在墙上钉了一些长2x4的钉子。当我们竖起墙时,这些木板会向外摆动并支撑墙。这堵墙很重,但在几个朋友的帮助下,我们可以轻松地把它搬到空中。一旦它是垂直的,我把支撑板钉下来,然后在锚螺栓上的大方垫圈上拧紧螺母。

使用先进的框架技术

对于一个有经验的画框者来说,我在过去几天里完成的工作似乎是错误的。他们很有可能从来没有见过像我这样的房子。有些人甚至会说我违反了建筑规范,因为我没有遵循“标准做法”。

事实上,我使用的是20世纪70年代由美国住房和城市发展部和全国住宅建筑商协会研究基金会合作创建的框架方法。它通常被称为先进的框架。我们的目标是减少建筑中木材的使用量,不仅是为了节省木材,更重要的是,创造更多的隔热空间,节省能源使用。所有这些小的改变都能确保房子的净零排放。

在传统的框架中,你在墙的底部有一个单独的基板,连接到一系列在中心间隔16英寸的螺柱上,然后连接到两个夹在一起的顶板上(见下图4)。甚至更多的螺柱被用来将内墙固定在外部。所有使用的木材是2x4s,留下一个螺柱腔3 1/2英寸深的绝缘。

先进的框架,另一方面,只有一个顶板是使用,螺柱间距24英寸的中心和金属吊架,而不是千斤顶螺柱。在山墙端墙,不需要头。“梯子框架”用于锚定内部隔墙,并使用2×6木材代替2x4s,留下5 1/2英寸的绝缘。

先进的框架系统更便宜,因为它使用的木材减少了5%到10%,而且速度更快,因为它使用的木板减少了30%(尽管它们更大更重)。更重要的是,由于可以使用更多的绝缘材料,每年可以节省更多的能源成本。

好吧,有什么问题吗?如果先进的框架结构在四十多年前就被添加到建筑规范中,它更便宜、更快捷,而且每个月都能减少能源费用,那为什么它不是建筑商的标准操作程序呢?我怎么可能告诉你大多数建筑商都不知道这个?

大多数房屋都是由一个庞大的承包商团队建造的,在正常情况下,他们彼此之间很少沟通,如果有的话。这些工匠由总承包商管理,总承包商使用可能由建筑师起草并由工程师编辑的建筑计划。

高级框架的变化可能看起来很小,但它们会直接波及到每一个在房子里工作的人。由于承包商是按工作而不是按小时付费,他们不太愿意花时间学习这项新技术。学习它的人越少,能教它的人就越少,如此循环往复……

因为我是一个人建的,所以我没有这些问题。我从一开始就自己设计了这座房子,并考虑了先进的框架。多亏了我的导师,他把我介绍给了高级框架,我才有了其他的建筑方式。我在节省时间、金钱和材料。如果你真的想要可持续地节省,先进的框架是可行的方法。

框架内墙

先进的框架将通过创造更多的隔热空间来帮助我降低取暖费。然而,隔热房屋只是减少房屋供暖(或制冷)所需能源的方法之一。不管我在房子里装了多少隔热材料,如果我不控制允许流过墙壁的空气,就不可能控制温度。

据美国能源部称,高达30%的供暖和制冷成本是由于缺乏空气密封造成的。空气可以逸出的地方之一是墙壁的基板和混凝土基础之间的微小缝隙。虽然我确实在那个地方放了衬垫,但那只是为了防止水从混凝土里吸出来,进入墙壁。窗台垫片是透气性的,意味着空气可以通过它。我需要再加一层不透气的。

做那项工作的最佳时机就是现在。在我把内墙框起来之后,几乎不可能把它们连接到外部的空间填满。

我还将使用一层连续的干墙来控制空气流动。这意味着干墙将在内部隔板的墙框架后面滑动,导致干墙的接缝减少,从而减少空气渗透的机会(见下图5)。干墙稍后安装。现在,我切了3/4英寸的小碎片材料,并用它们作为间隔,以确保间隙是足够的。

我使用了标准框架,而不是内墙的高级框架,因为它们不需要任何额外的隔热空间。这意味着螺柱的中间间距为16英寸,而不是24英寸,并且用双顶板而不是单顶板来覆盖螺柱。此外,我用2x4的框架来代替2x6的框架来装饰大部分的内墙。(一个例外是装有大型排水管道和排气管道的墙壁。)

用铅垂线测量墙壁

一楼的所有墙壁都完成了,能够在房间之间导航,并对房子的尺寸有一个概念,这是很方便的。在搬到二楼之前,我需要花一些时间来确保到目前为止我所有的框架都是直的、水平的、正方形的、垂直的和真实的。二楼的底层会把所有东西绑在一起,所以这是我最后的机会来确保它是正确的。

铅锤可以帮助作者确定墙壁是垂直的。

我开始仔细检查顶部和底部板的长度以及角钉的长度。接下来,我用铅锤来确保每个角都是垂直的。我用长2x4s钉对角线和钉桩在地面上推或拉每面墙的尽头,因为需要垂直线墙的末端。我知道地基是水平的,所以因为墙的长度是相等的,而且是垂直的,所以我知道墙也是正方形的。

为了检查墙壁的中间,我在墙壁两端的顶部角上钉了一个2×4块,并在它们之间紧紧地拉了一根绳子。在使用第三个管柱时,我沿着管柱壁检查了整个管柱,以确保管柱与管柱紧密贴合。在必要的地方,我使用额外的支撑使墙直。

随着外墙(希望)完美,是时候做内墙了。我使用粉末驱动的锤子工具将内墙的底板钉入到位(见下图#6)。这个工具用点22口径的炸药将钉子打入坚硬的混凝土中。

这一关键的矫直步骤完成后,我现在有足够的信心开始做托梁了。

11日评论

  1. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 1

    对高级框架的评论
    马特,
    我很高兴先进的框架方法在你的项目中发挥了作用。然而,作为一名前建筑工人,我认为当你写道:“由于承包商是按工作而不是按小时付费的,他们不太愿意花时间学习这项新技术。”时,你对建筑工人的评价太宽泛了。

    大多数构建者都渴望学习真正有用的技巧,特别是如果这些技巧节省了他们的时间和金钱。但是先进的框架技术有优点也有缺点。有关高级框架的平衡讨论,请参见“先进框架的利弊。”

    1. 专家成员
      卡尔塞维利亚||# 11

      马丁,你对一般的建筑工人太有信心了。

  2. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 2

    马特
    我很喜欢你的博客。你的热情很有感染力,我很佩服你在没有经验的情况下从事建筑工作的勇气。当你开始将自己的工作与经验丰富的建筑商进行对比时,我就会失去你。我们不希望新建筑有不平整的基础墙,或者没有被动力铲平的石板。

    我也不确定你是否完全理解你所使用的框架的含义。你的图表说明了这一点。高级框架在荷载垂直堆叠的前提下工作,但你的地板托梁是否与下面的钉柱位于相同的2英尺中心?传统框架墙的木材比你家的多得多,但这些木材是否都是多余的还有待商榷。把所有的东西都移走,直到建筑物变得如此倾斜,尤其是在高震区,这有点像玩层层叠。你不知道它有多不稳定,直到它受到压力。我没有看到任何固定的硬件或剪力墙的迹象,但也许这是在以后的博客?

  3. 用户- 6184358||# 3

    缺乏测试
    单顶板似乎是节省木材的好地方-然而,APA (www.apawood.org)没有对单顶板剪力墙进行全面测试。直到他们测试和发布,并在代码中声明,它似乎使用粗略。

  4. 马特巴斯||# 4

    马丁和马尔科姆
    在创建GBA之前,我已经潜伏了好几年,我非常尊重你们两位。如果我的语气让你觉得我在和解,我道歉。我意识到我的一些概括可能会冒犯到你,就像马丁指出的那样,为此我感到抱歉。我的评论是为了指出系统的缺陷,而不是承包商的缺陷。在我生活的这个州,你只需要几百美元就可以成为一名承包商,我的大部分作品都是受此影响。据我所知,大多数州的情况并非如此。在一天结束的时候,我只是一个享受冒险的初学者,并与那些对自己的类似冒险感兴趣的人分享这种经历。话虽如此,我将在建筑规范测试中与普通的西澳承包商正面交锋并击败他们,因为我在过去的两年里一直在认真研究这些东西,而他们甚至没有接受过测试。马尔科姆,我的地板托梁的中心距离我的钉钉和桁架不到1.5英寸因为这是规范要求的。正如我在博客上的一篇文章中所解释的那样,我不得不向PE引用代码,因为他不知道我正在使用的墙支撑代码的异常。 I have made some mistakes due to my lack of experience, and it is due to that lack of experience that I would never consider myself a good builder regardless of my knowledge. That will take years and many more mistakes because experience is extremely important to being good at anything. I would like to point out, however, that continuing education and trying different methods are also important to being good at something, and I believe the construction field could benefit from more of them.

  5. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 5

    马特
    如果我评论你的一些做法和工艺,请不要把它当作个人批评——就像我不把你对建筑商的一般评论放在心上一样——所以没有必要道歉。这些博客最终可能成为其他人考虑类似构建的教科书,所以我认为将出现的任何问题公之于众是很重要的。

    由于高性能一直是建筑行业的传统弱点,而在当代建筑中,这方面的缺点也很明显,因此在大湾区这样的社区中,人们倾向于忽视建筑的其他方面,而忽略了房屋的其他重要属性,比如结构的坚固性。在这个讨论的某个时刻,也许当更多的框架被讨论时,我们可以进一步深入这个问题。对我来说,说我们需要更好的建筑外壳,但需要更差的底层支持,这没有多大意义。

  6. RyanLurie||# 6

    关于高级帧的评论
    马特,你做得很好,花时间记录你的努力值得称赞。我是华盛顿的一名总承包商,专门从事高性能建筑。我建了一个被动式房屋,和你一样,我现在也在做一个零净项目。从2006年开始,我就尽可能地在我的项目中使用高级框架。我的经验是,最佳的方法是使用双顶板,以避免在螺柱上堆叠桁架和托梁的麻烦,但更重要的是,为飓风夹等地震固定提供必要的肉。一个dbl顶板也使它更容易固定GWB(先进的框架需要5/8”GWB在天花板上,以避免凹陷,所以额外的螺丝背赞赏。)我们也倾向于使用dbl底板,以便更容易布局,但也为内部踢脚板提供钉钉。与添加板材相关的额外木材是边际的,对热性能的影响也是如此。至于你所担心的通过dbl顶部和底部板的空气泄漏,一个简单的嵌缝头或Siga胶带比泡沫垫片更有效。祝你在剩下的项目中好运!-Ryanl

  7. 马特巴斯||# 7

    马尔科姆和瑞安
    谢谢你们的评论。我明白你的意思,马尔科姆,我很想多了解一些结构方面的知识。Ryan,很高兴听到这个州有GC使用OVE。我发现我的飓风夹最让我头疼的是,它们不是为与能量脚跟桁架一起使用而设计的。如果有人知道把它们连接到山墙桁架上的方法,我很想看看。可能要用一些辛普森LS夹因为桁架工程师告诉我要弄清楚。哈哈我确实把底板堵上了,窗台的密封只是为了防止毛细血管断裂。安装完天花板GWB后,我会把顶部堵上。我计划使用1/2“与16 OC轧条。 Maybe 5/8 is better?

  8. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 8

    马特
    两种可能的解决方案:

    -移动飓风夹到墙的内部。

    —请使用Truss螺钉。
    https://www.strongtie.com/strongdrive_interiorwoodscrews/sdwc_screw/p/strong-drive-sdwc-truss-screw

    编辑:我没有意识到你也使用了24英寸的托梁布局-所以无视我之前关于负载路径的评论。那么大跨度的底层是用什么做的?

  9. 马特巴斯||# 9

    底层地板
    Weyerhauser 23/32“T&G 48/24 OSB与PL400补充钉。到目前为止,我真的很满意。我的导师用的是桁架螺丝,所以我以前安装过。我真的只需要他们的四个山墙端连接,所以臭买他们所有的,但这是小菜一碟,我总是可以使用他们的腰带和吊带的方法。谢谢你的提示

  10. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 10

    马特
    23/32的OSB。友江!那东西的背部很硬。虽然很结实。

    草原上的许多建筑商现在都在使用24英寸的地板框架,并通过使用地板桁架来跨越整个房子。这对我来说很有意义,因为这意味着没有内部承重墙,更少的基础工作,和更大的地板空腔。但它确实使地板更深。我还没见过有人在这里收养它。

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