Cordwood konstrukce - Cordwood construction

Způsob montáže elektronických součástek viz Deska s plošnými spoji § Konstrukce z Cordwood.
Kordové zdivo detail zdi. Tato alternativní stavební metoda se nazývá „kordové zdivo“, „kordová konstrukce“ nebo „stěnová zeď“, protože stěna připomíná hromadu kordového dřeva. Zdroj: Rob Roy, Earthwood Building School. http://www.cordwoodmasonry.com
Cordwood[trvalý mrtvý odkaz ] detail zdiva, nazývaný také „kordová konstrukce“ nebo „stackwall“, protože stěna připomíná stoh kordu.
Část kordového domu.

Cordwood konstrukce (také zvaný "kordové zdivo", "Cordwood Building", "komínová konstrukce", "konstrukce dříví„nebo“komínová konstrukce") je termín používaný pro a přírodní budova metoda, při které jsou krátké kmeny naskládány příčně na stavbu zdi pomocí minomet nebo klas trvale je zabezpečit. Tato technika může využívat místní materiály s minimálními náklady.

Konstrukce

Stěny jsou obvykle konstruovány tak, aby konce kulatiny vyčnívaly z malty v malém množství (palec nebo méně). Stěny se obvykle pohybují v rozmezí 8 až 24 palců, ačkoli v severní Kanadě jsou některé stěny silné až 36 palců.

Domy Cordwood jsou atraktivní pro svou vizuální přitažlivost, maximalizaci vnitřního prostoru (se zaobleným plánem), hospodárnost zdrojů a snadnou konstrukci. Dřevo obvykle tvoří asi 40-60% systému stěn, zbývající část tvoří maltová směs a izolační výplň.[1] Kordová konstrukce může být udržitelný v závislosti na designu a procesu. Existují dva hlavní typy kordové konstrukce, přes zeď a M-I-M (malta-izolační malta). V mezivrstvě obsahuje samotná maltová směs izolační materiál, obvykle piliny, nasekaný novinový papír nebo papírový kal, někdy ve velmi vysokých hmotnostních procentech (80% papírový kal / 20% malty). U běžnějších M-I-M a na rozdíl od cihelného nebo průchozího zdiva, malta nepokračuje skrz zeď. Místo toho tři nebo čtyři palce (někdy i více) perliček malty na každé straně stěny poskytují stabilitu a podporu, se samostatnou izolací mezi nimi. Cordwood stěny mohou být nosný (pomocí zastavěných rohů nebo navržených zakřivených stěn) nebo položených v a sloupek a paprsek rám, který poskytuje konstrukční vyztužení a je vhodný pro oblasti náchylné k zemětřesení. Jako nosná zeď umožňuje pevnost v tlaku dřeva a malty, aby byla střešní krytina vázána přímo do stěny. Různé maltové směsi a izolační výplňový materiál ovlivňují celkově stěnu Hodnota R. nebo odpor proti toku tepla; a naopak k jeho vlastnímu tepelná hmota nebo akumulační kapacitu tepla / chladu.

Dějiny

Ve východním Německu pocházejí zbytky dřevěných struktur z kmene až tisíc let.[2] Více současných verzí lze však najít v Evropa, Asie, a Amerika.[3] Neexistují žádné podrobné informace o původu konstrukce kordového dřeva. Je však pravděpodobné, že obyvatelé lesů nakonec postavili základní úkryt mezi ohněm a skládanou hromadou dřeva.[4] V práci Williama Tischlera z University of Wisconsin uvádí, že „současný“ kordwood pravděpodobně začal koncem roku 1800 (desetiletí) v Quebec, Wisconsin, a Švédsko.[5] Věří, že technika začala v těchto oblastech přibližně ve stejnou dobu.[6]

Dřevo

Konstrukce z Cordwood je ekonomické využití kulatiny nebo padlých stromů v silně roubených oblastech. Mezi další běžné zdroje dřeva patří pily, štípané palivové dřevo, sloupy (bez kreozot ), sloupky děleného zábradlí a lomítko. Je udržitelnější a často ekonomičtější používat na stěny recyklované materiály. Bez ohledu na zdroj musí být veškeré dřevo odkorněno před zahájením stavby. I když lze použít mnoho různých druhů dřeva, jsou nejžádanější dřeviny odolné vůči hnilobě Tichý tis, plešatý cypřiš (nový růst), cedry a jalovec. Přijatelné lesy také zahrnují Douglasova jedle, západní modřín, Východní bílá borovice, a Smrk borovice.

Méně hustá a vzdušnější dřeva jsou lepší, protože se smršťují a rozpínají v nižších poměrech než hustá tvrdá dřeva.[2] Většinu dřeva lze použít do zdi, pokud je správně vysušena a stabilizována na relativní vlhkost vnějšího klimatu.[2] Kromě toho, zatímco log konce různých druhů mohou být smíchány ve zdi, log konce konce stejných druhů a proměnné zdroje omezují expanzi / kontrakci.

Minomet

Různí odborníci radí různé recepty na míchání malty. Jeden recept, který se od roku 1981 osvědčil, je 9 dílů písku, 3 piliny, 3 stavební přísady Limetka (nezemědělský), 2 portlandský cement podle objemu.[2] Díky stavebnímu vápnu je stěna pružnější, prodyšnější a samoléčebná, protože její úplné vytvrzení trvá déle než cementu.[3][2] Portlandský cement chemicky váže maltu a měl by být typu I nebo II.[7] Jiný recept používá 3 díly písku, 2 nasáklé piliny, 1 portlandský cement a 1 Hydratované vápno; měl mít tu výhodu, že se vytvrzuje pomaleji a vykazuje méně praskání.[8][9][10]

Tepelná hmota a izolace

V závislosti na různých faktorech (tloušťka stěny, druh dřeva, konkrétní receptura malty) je izolační hodnota kordové stěny vyjádřená v Hodnota R. je obecně menší než u vysoce účinné cvočková zeď. Stěny z kordového dřeva mají větší tepelnou hmotnost než hřebenový rám, ale méně než běžné cihly a malty. Je to proto, že měrné teplo kapacita hliněné cihly je vyšší (0,84 oproti 0,42 dřeva) a je hustší než vzdušná dřeva, jako je cedr, cypřiš nebo borovice. Avšak izolovaná maltová matrice používaná ve většině stěn z kordového dřeva umisťuje užitečnou tepelnou hmotu na obě strany izolované vnitřní dutiny, což pomáhá uchovávat teplo v zimě a „chlad“ v létě.[3] Tepelná hmota usnadňuje budově udržovat střední vnitřní teploty při procházení každodenními horkými a studenými fázemi. V podnebí, jako je poušť s velkými výkyvy denní teploty, bude tepelná hmota pohlcovat a poté pomalu uvolňovat polední teplo a noční ochlazení v pořadí, čímž zmírní kolísání teploty. Tepelná hmota nenahrazuje funkci izolačního materiálu, ale používá se ve spojení s ním.

Čím delší jsou kulatiny (a silnější stěna), tím lepší jsou izolační vlastnosti. Běžná 16 ”kordová stěna pro mírné klima obsahuje 6 palců (150 mm) izolace perlitu nebo vermikulitu mezi maltovými spárami. Další možností izolace, kterou již více než 40 let používá Rob Roy a další stavitelé kordového dřeva, jsou suché piliny, které prošly půlpalcovým sítem a byly ošetřeny vápnem stavitele (typ S) v poměru 12 dílů pilin k 1 dílu vápna. U lehkých vzdušných pilin je tato izolace ve své hodnotě R podobná vyráběným izolacím s volnou výplní za zlomek ceny.[2]

Dřevo je však z hlediska tepelného toku anizotropní materiál. To znamená, že jeho tepelný odpor závisí na směru tepelného toku vzhledem k dřevnímu zrnu. Zatímco dřevo má běžně uváděnou R-hodnotu přibližně 1,25 na palec (v závislosti na druhu a obsahu vlhkosti), platí to pouze v případě, že je tepelný tok kolmý k zrnu, jako je tomu u běžné konstrukce dřevěných rámů.[11] U konstrukce z kordového dřeva / stěnové desky je směr toku tepla rovnoběžný s vlákny. U této konfigurace je hodnota R pouze asi 40% hodnoty kolmé na zrno. Skutečná hodnota R dřeva, pokud se použije při konstrukci kordového dřeva / stěnové stěny, se tedy blíží přibližně 0,50 na palec.

Hodnota R u kordového zdiva však musí brát v úvahu jak dřevěnou část, tak izolovanou část malty jako kombinovaný systém. Jediné směrodatné testování R-hodnoty zdiva kordového dřeva provedli Dr. Kris J. Dick (PE) a Luke Chaput během zimy 2004-2005 na základě tepelných senzorů umístěných ve zdi vysoké 24 palců na univerzitě z Manitoby. Dokument, který informuje o jejich zjištěních, se objeví v Cordwood and the Code: a building permit guide Souhrn autorů zčásti uvádí: „Na základě přibližně tříměsíčních údajů o teplotě v polovině zimy bylo u stěny stanoveno, že má hodnotu RSI 6,23 (m²K / W), R-35 pro 24palcový nástěnný systém. " [2]

Analýza tepelného výkonu v roce 1998 pomocí počítačového softwaru „HOT 2000“ ukázala vztah typů domácích stěn a jejich izolačních hodnot. Simulace odhalila hodnotu R 20,5 pro stěnu vzorku cordwood. Porovnejte to se základní 2 x 4 dřevěnou studovou stěnou a 2 x 6 pěnovou izolací a opláštěnou stěnou s hodnotami R 15,8, respektive 25,7.[12] Stěny Cordwood nejsou nejlepšími přírodními izolátory, ale lze je postavit podle tepelně účinných standardů. Hodnota R dřevěné kordové stěny přímo souvisí s jejím poměrem dřeva k maltě a izolačnímu médiu. Hodnota R v konstrukci kordového dřeva však není tak významná jako v budově s tyčovým rámem kvůli vysoké tepelné hmotě, která zvyšuje výrazně vyšší „efektivní hodnotu R.“[13] Stavitelé přizpůsobí svůj design a poměry stávajícímu podnebí.

Testování hodnoty R bylo dokončeno na univerzitě v Manitobě v zimě roku 2005. Zjištění sestavená technickým oddělením zjistila, že každý centimetr cordwoodové stěny (malta, konec kulatiny a izolace piliny / vápna přinesly hodnotu r 1,47) .[14]

Náklady

Dům z kordového dřeva je v mnoha případech zkonstruován pro výrazně nižší počáteční náklady z kapsy než standardní dům s hůlkovým rámem srovnatelné velikosti, protože v mnoha případech je práce prováděna primárně majitelem nebo dobrovolníky. Správně postavené kordové stěny mají obvykle menší nároky na údržbu než standardní rám, protože je zde méně vyrobených komponentů (jako izolace ze skleněných vláken, hřebíky, obklady, lemování atd.). Pamatujte, že bude stále vyžadována určitá údržba, protože na vnější straně stěny je dřevo a beton vystaven prvkům. Dům z kordového dřeva, který je špatně postaven bez dostatečné izolace, může také vést k vyšším nákladům na vytápění než tradiční dům s kostrou.

Ve srovnávací ekonomické analýze hřebenového rámu, kordového dřeva, balíku slámy a klasu z roku 1998 se kordové dřevo jeví jako ekonomicky přijatelná alternativa.[Citace je zapotřebí ] Dvoupodlažní 2 512 čtverečních stop (233,4 m2) kordový dům v Cherokee, Severní Karolína vybaven "vysoce kvalitní dlaždicí, pero a drážka borovice, rusky Kamna na dřevo, živá zemní střecha, ručně tvarované cedrové obložení, zdvižené panelové skříňky a ručně vyrobené borové dveře, “stálo majitele odhadem 52 000 dolarů.[Citace je zapotřebí ] Když majitel poskytl 99% práce, dům ho stál 20,70 USD za čtvereční stopu.[Citace je zapotřebí ] Srovnatelně velký a zařízený dům s hůlkovým rámem v roce 1998 by stál nulovou práci vlastníka mezi 75 000–120 000 $.[Citace je zapotřebí ] Údaje o nákladech na bydlení z roku 1997 ukazují „průměrnou“ úroveň obložení 1 000–2 000 čtverečních stop (190 m)2) dům stojí 64,48 USD - 81,76 USD za čtvereční stopu[15] Pořizování materiálů i zdroj pracovních sil hrají hlavní roli v počátečních nákladech na stavbu domu z kordového dřeva.

Proces

Ten Roundhouse byl postaven tajně v Národní park Pembrokeshire Coast. Stavitelé si sami řezali dřevo z okolních lesů.[16][17]

V některých jurisdikcích stavební plány podléhají schválení stavebního inspektora. Před zahájením výstavby je nutné ověřit půdní podmínky na místě, aby bylo možné podepřít zdivo z těžkého kordového dřeva.

U káceného dřeva by měla být kůra na jaře odstraněna lopatou, dlátem nebo kůrovým ostnem. Míza stále běží na jaře a poskytuje mazací vrstvu kambium mezi kůrou a dřevem, což činí separaci snadnějším úkolem, než kdyby byla ponechána až do pádu, kdy jsou obě vrstvy dobře spojeny dohromady. Jakmile vykořenili, protokoly by měly sedět nejméně tři léta, aby se omezilo štěpení a kontrola. Je důležité pořezané kmeny po odkrojení snížit na zvolenou délku budovy. Richard Flatau, Cordwood Construction: Best Practices (2012) navrhují štěpení 70% dřeva pro lepší sušení a koření.[18]

Po vysušení musí být kmeny nařezány na požadovanou délku (obvykle 8, 12, 16, 18 nebo 24 palců). V tomto případě kov ruční pila je lepší než a motorová pila protože jeho jemnější řez pomáhá chránit vlhkost a pronikání škůdců.[Citace je zapotřebí ] Ve skutečnosti „odříznutá“ pila nebo „bzučivá pila“ umožní rychlou práci s řezáním kordového dřeva na vybrané délky. Pro zvláště chlupaté konce jako na cedru, rašple lze použít k vyhlazení.

Dřevo pak musí být přepraveno na staveniště. Je vhodné mít poblíž poblíž zdroj dříví a staveniště. Jakmile se vylije správný základ, který se zvedne o 12-24 palců nad úrovní země s ochranou proti stříkající vodě, může začít stavba stěn. K zakrytí pracoviště a kordového dřeva před deštěm lze použít dočasné přístřešky. Sloup a trámový rám dodávají tento úkryt pro následnou maltu z kordového dřeva.

Nezkušení stavitelé domů by měli experimentovat s řadou cvičných zdí. To v konečném důsledku urychlí proces výstavby a poskytne uspokojivější výsledky. Při experimentování s M-I-M (běžnější forma) jsou podél základny položeny dva paralelní 3 až 4 palcové malty, po nichž následuje střední výplň izolačního materiálu. Poté se na vrchol pokládají kmeny se stálými mezerami v maltě, které nevyčnívají více než 1 palec na vnitřní a vnější straně stěny. Skutečné umístění bude záviset na velikosti a tvarech kulatiny. Nanáší se další vrstva malty, mezi kterou se přelije izolace, následují další kmeny atd. Při experimentech s technologií Throughwall se podél základu položí tenká, rovnoměrná vrstva izolační malty, poté se kmeny pevně usadí do maltového lože rovnoměrným způsobem a mezi nimi zůstane jen dostatečný prostor, aby „namířily“ maltu. Mezery malty se vyplní, aby se vytvořil relativně plochý horní povrch, poté se přidá další tenká vrstva malty a postup se opakuje. Tvar a vnější orientace kulatiny je důležitá pouze pro vzhled. Pre-split "palivové dříví" protokoly kontrolovat méně, když ve zdi a jsou snadnější směřovat nebo vyhlaďte a rovnoměrně přitlačte než kulaté kusy, protože mezery malty jsou obecně menší.[Citace je zapotřebí ]

Rob a Jaki Roy, ředitelé Earthwood Building School ve West Chazy v New Yorku po dobu 36 let, mají jiný úhel pohledu. Dříve používali převážně štípané dřevo, nyní však používají většinou kola z bílého cedru (nebo stejná). Smršťování je u dělení a zaokrouhlování úplně stejné a Roysové zjistili, že se dřevo snáze pokládá, protože snáze drží svůj tvar z jedné strany stěny na druhou. Kruhy jsou dále snadněji namířitelné, a to z důvodu otrhané hrany, která je výsledkem na spodní straně děleného protokolu. A konečně, větší množství malty s použitím nábojů je ve skutečnosti plusem, protože maltovaná část stěny má lepší tepelný výkon než dřevěná část.[2]

Pokud stavíte dům s rohy, každý chod z kordového dřeva by měl být pro sílu šrafován. Ke konci mohou být zapotřebí malé výplňové lamely ze dřeva k dokončení spojů nebo vrcholů stěn. Okna a dveře jsou orámovány standardními okenními boxy a dřevěnými překlady. Pro kreativní efekt barevného skla lze vložit skleněné lahve. (Instalatérské práce a elektrické vedení jsou otázky, které je třeba zvážit, ale nebudeme je v tomto článku dále rozpracovávat).

Dům z kordového dřeva by měl mít hluboké převislé okapy nejméně 12 až 16 palců, aby byly konce dřeva suché a zabránilo růstu plísní. Pokud budou konce suché a dobře provzdušněné, bez problémů stárnou. Někteří majitelé potáhli své konce lněným olejem nebo nastavili vnější konce dřeva do roviny s maltou pro další odolnost proti povětrnostním vlivům. V průběhu času je některá kontrola normální a lze ji opravit periodickou maltou nebo těsnění údržba.[19]

Udržitelnost

Přestože domy z Cordwood byly testovány na místech jako -40F Alberta, jejich tepelná účinnost v jakémkoli klimatu je nižší než u čistě klasového domu srovnatelných rozměrů.[1] V chladných oblastech je vhodné buď postavit silnější 24-36 palcovou zeď, nebo dvě samostatné super izolované stěny. V převážně mokrých oblastech mohou být vnější stěny omítnuty, čímž dojde ke zmáčknutí konců dříví před vzduchem a vlhkostí, ale tím se skryjí atraktivní konce dříví a dříví budou hnít. Množství práce ve srovnání se získáním konkrétní hodnoty R pro kordové dřevo je vyšší ve srovnání s konstrukcí balíků slámy a hůlkového rámu. Je možné, že bude třeba vyčlenit finanční prostředky uložené ve výstavbě na náklady na vytápění nebo dlouhodobou údržbu exteriéru.[1] Organický maltový klas vytváří menší dopad na životní prostředí díky použití snadno dostupného bahna a slámy, zatímco toxiny emitované při výrobě portlandského cementu jsou velmi škodlivé, i když v konečném produktu méně hmatatelné. Stejně jako mnoho alternativních stavebních stylů je udržitelnost konstrukce z cordwood závislá na materiálech a konstrukčních proměnných.

Po konferenci Cordwood v roce 2005 v Merrill ve Wisconsinu byl vydán dokument, který se má řešit osvědčené postupy v konstrukci kordového dřeva a dodržování stavebního zákona. Dokument s názvem Cordwood and the Code: A Building Permit Guide pomáhá výrobcům cordwood získat potřebná povolení kódu.[20]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Snell, C. a Callahan, T. (2005). Budova zelená. Lark Books: NY ..
  2. ^ A b C d E F G h Roy, Rob (2018), Essential Cordwood Building: kompletní průvodce krok za krokem, New Society Publishers: Gabriola Island, BC, Kanada
  3. ^ A b C Roy, Rob (2016), Cordwood Building: A Complex Guide to the State of the Art, New Society Publishers: Gabriola Island, BC, Kanada.
  4. ^ Roy, Rob (1980), Kordové zděné domy, Sterling Publishing Co., Inc .: NY
  5. ^ Roy, 2007, str. 15-17
  6. ^ Flatau, 2007
  7. ^ Roy, 2003
  8. ^ Cordwood Construction: Best Practices (2012)
  9. ^ Flatau, 2012
  10. ^ "Cordwood Construction". cordwoodconstruction.org.
  11. ^ Kreith, F. (1973). Principy přenosu tepla.
  12. ^ Pierquet, 1998
  13. ^ Pickett, R. Thermal Mass Beyond R-value Archivováno 06.01.2009 na Wayback Machine. Citováno dne: 1. září 2008.
  14. ^ Cordwood Conference Papers 2005, Flatau, Stankevitz
  15. ^ Whitton, 1998
  16. ^ „Proč jsem se přestěhoval: sen v troskách“. Časy. Londýn. 24. 11. 2002. Citováno 2009-04-19.
  17. ^ „Solaripedia - Green Architecture & Building - Projects in Green Architecture & Building“. solaripedia.com.
  18. ^ Flatau2012
  19. ^ McClintock, M. (1984), Alternativní stavba domů, Grolier Book Club: NY
  20. ^ Alan Stankevitz, Richard Flatau, Rob Roy a Dr. Kris Dick (2005): Cordwood and the Code: a Building Permit Guide

Další čtení

externí odkazy