ICF walls/zh

隔熱混凝土模板是一種輕質發泡聚苯乙烯模板，可與其他隔熱混凝土模板（ICF）互鎖，用於建造外牆混凝土的澆注。^{[ 1 ]}模板安裝時，用塑膠拉桿連接，並在模板空隙處鋪設鋼筋以加強結構。所有模板依結構形狀固定到位後，將混凝土填滿空腔。混凝土澆注後，模板仍保持原位，泡沫材料為建築物4-6英寸厚的混凝土牆提供約4英寸厚的隔熱層。^{[ 2 ]}

優於傳統建築實踐的優勢

易於建立

「在施工現場，施工快捷簡便，」絕緣混凝土模板協會 (ICFA) 執行董事 Joseph Lyman 說。 「對於大型商業項目，施工速度是使用該技術的最大原因之一。」^{[ 2 ]}使用 ICF 建造的房屋比木結構房屋更容易建造，因為 ICF 的特性將建築過程的五個步驟合二為一（結構、隔熱、蒸汽和空氣屏障、隔音屏障、緊固條）。^{[ 3 ]}因此，建築物的建造通常只需要一個施工隊，而不是平均三個。^{[ 4 ]}使用 ICF 牆體時，房屋可以在任何季節和條件下建造，因為混凝土受到模板的保護，因此養護條件幾乎總是理想的，這避免了純混凝土牆體在養護不當時遇到的問題，例如開裂、翹曲或移位，並使 ICF 牆體的結構更加穩固。^{[ 5 ] [ 6 ]}建築廢棄物很少，因為模板通常以整體形式使用，無需切割，材料可以在現場儲存，並且任何剩餘的模板可以重新用於其他建築。^{[ 2 ]}

節能

• 泡沫隔熱材料和混凝土的熱品質有助於平衡溫度波動，^{[ 2 ]}這意味著當室外溫度下降時，房屋的牆壁可以使室內環境保持稍暖，而當室外溫度較高時，可以使房屋保持稍微涼爽。^{[ 7 ]}這是因為 ICF 牆體的隔熱值範圍為 R-17 至 R-26，而木造房屋的隔熱值範圍為 R-9 至 R-19。^{[ 6 ]}溫度劇烈變化的減少減少了頻繁加熱或冷卻的需要。節省了雙重成本，因為加熱和冷卻設備可以設計得更小，從而將初始建築成本降低 500 至 2000 美元，^{[ 8 ]}並且可以減少它們的運行頻率，從而節省水電費。由於使用 ICF 牆體的房屋可以減少高達 44% 的熱能消耗和 32% 的空調能耗，^{[ 8 ]}因此每月節省的能源費用比傳統建造的房屋少 15% 至 35%。與傳統建築相比，每月可節省高達 50% 的能源。^{[ 5 ]}這意味著，根據絕緣混凝土模板協會的數據，「美國中部一棟典型的 2000 平方英尺（約 177 平方米）的住宅每年可節省約 200 美元的取暖費和 65 美元的空調費。」^{[ 8 ] “波特蘭水泥協會發布的一項研究表明，在房屋的整個使用壽命期間，絕緣木結構與木材建築}量相比，

耐久度

長壽

混凝土不需要太多維護，而且由於其成分不可生物降解，因此不像木材那樣容易腐爛、腐爛或吸引昆蟲。^{[ 6 ] [ 1 ]}從長遠來看，混凝土的耐久性可能被視為缺點，但從短期來看，其數十年的耐久性潛力可以減少浪費，因為木框架不需要更換，而且 ICF 模板不會隨著時間的推移而失去其絕緣能力。^{[ 5 ] [ 9 ]}

防火

混凝土顯然不像木材那樣易燃，因此，採用 ICF 模板建造的房屋通常具有長達 4 小時的耐火極限，否則將發生結構性破壞，而木質房屋的耐火極限通常約為 1 小時。^{[ 10 ]}由於 ICF 模板建造的房屋受災害影響的可能性較小，因此房屋保險公司會為 ICF 模板建造的房屋提供火災和地震保險折扣。^{[ 4 ] [ 1 ]}

抗風

ICF 牆體系統能夠抵禦極端天氣條件，包括龍捲風和颶風。它們可以承受超過每小時 140 英里的風速。^{[ 1 ]}

地震安全

隔熱混凝土牆體的結構能力比木質甚至鋼結構房屋能夠承受更大的結構應力。^{[ 11 ]}大多數採用 ICF 建造的房屋在地震區（最高 4 區）的抗震等級為安全。^{[ 1 ]}

防黴/防蟲

木材和潮濕的環境是黴菌滋生的理想環境，但混凝土牆體系統中的混凝土、泡沫和鋼材並非黴菌生長的「食物來源」。黴菌無法滲透到房屋外牆，造成肉眼看不見的問題。然而，室內使用的其他有機材料，例如石膏板或地毯，也可能滋生黴菌，因此應定期檢查。^{[ 9 ]}

生活品質

以隔熱混凝土模板建造的混凝土牆，可有效隔離房屋內部與外部環境。厚實的 ICF 夾層結構由厚重材質（混凝土）和輕質材質（泡棉）組成，可大幅降低溫度波動、空氣滲透和噪音。與普通木結構牆相比，它們使房屋內部更加舒適安靜。^{[ 12 ]}

均勻溫度分佈

隔熱混凝土房屋的溫度分佈更均勻，這意味著從地板到天花板的溫度變化不會超過 2 華氏度（約 1 攝氏度）。相較之下，木造房屋的溫差為 5 到 10 華氏度（約 5 到 10 攝氏度），因此，房屋內溫度分佈更均勻，人們在房屋的各個區域都會感到更舒適。^{[ 1 ]}

室內空氣品質

由於緊密貼合的泡沫板和厚實的混凝土牆體形成的密封，減少了室外的氣流，有助於阻擋外部空氣污染物和過敏原。這使得室內環境更加健康，也更易於維護，因為測試表明，ICF 住宅的空氣滲透量僅為其他類型住宅的三分之一。^{[ 1 ]}

減少室外噪音污染

混凝土牆的堅固結構以及房屋內外泡沫的隔熱性能，減少了聲音從室外到室內以及房間之間的傳播。這意味著，外面高速公路的聲音或室內關門的聲音都不會傳播。與典型的木框架牆相比，ICF牆的穿透力只有其四分之一到八分之一。^{[ 12 ]}

健康

住在 ICF 建造的房屋對您的健康大有裨益，因為這些模板在製造過程中或安裝後均不含任何 CFC 或 HCFC。^{[ 5 ]}混凝土也是一種惰性材料，因為它是由天然礦物和再生材料製成的。^{[ 4 ]}事實證明，ICF 結構是目前最防過敏的建築圍護結構選擇。^{[ 9 ]}房屋的整體健康影響也取決於您在內部和外部覆蓋泡棉模板時使用的材料。單獨的 ICF 實際上是惰性的，但如果添加某些油漆、石膏板或壁板，則對健康的影響可能會加劇。

環保/綠建築

能源之星/房屋貸款

聯邦住房協會 (FHA) 節能抵押貸款計劃是節能住宅買家的潛在資金來源。該計劃要求您的房屋獲得美國環保署 (EPA) 的「能源之星」評級，如果獲得五星評級（即房屋能源標準超出標準 30%），您就有資格獲得貸款。該計劃的理念是，較低的每月水電費可以使買家的債務收入比降低 5%。^{[ 4 ]}

再生材料

保溫混凝土模板的主要成分是發泡聚苯乙烯 (EPS)。 EPS 最初被認為是石油開採過程中產生的後工業回收材料。 EPS 可輕鬆重複利用，製成更多 EPS，或將廢料回收利用，製成「衣架、公園長椅、花盆、玩具、尺、訂書機主體、育苗容器、相框和建築線條」。^{[ 13 ]} Arxx 品牌 ICF 磚的重量百分比為 47%，^{[ 5 ]} Eco-Block 模板的重量百分比為 40%。^{[ 4 ]}此外，根據 PSPC 的數據，“自 1993 年以來，美國製造商生產的保溫混凝土模板中約 80% 都使用了回收 EPS。”

生命週期評估

生命週期評估將產品從資源收集、製造、運輸、實施到處置的所有資源納入考慮。綠色建築的一個重要方面是將長期成本與傳統建築實踐進行比較，以節省成本。由於絕緣混凝土模板房屋的耐用性優於木結構房屋，因此對絕緣混凝土模板房屋進行生命週期評估可以平衡效益和成本。^{[ 2 ]}建造模板的資源來自其他行業的廢料，製造過程不會產生太多廢物，由於絕緣混凝土模板可以平鋪包裝和運輸，因此運輸得到了優化，建築垃圾也很少，產品在拆卸和使用前可以使用多年。

與傳統建築相比的缺點

成本

ICF 牆體的成本是其應用增加的主要缺點。關於用 ICF 建造房屋比用木結構建築貴多少，有不同的百分比。一項估計認為 ICF 房屋的成本大約高出 2% 到 5%，^{[ 6 ]}另一項估計則認為成本增加 1% 到 8%，^{[ 14 ]}還有一項表明成本可能比木結構建築高出 0% 到 10% ^{[ 15 ]}。成本增加估計的差異取決於製造商、當地建築材料的供應以及施工團隊和結構工程師使用 ICF 進行設計和建造的經驗。^{[ 6 ]}另一種理解成本增加的方法是，傳統房屋每平方英尺的平均成本為 60-100 美元，而用 ICF 建造牆體會使總成本增加 1.00-4.00 美元。^{[ 16 ]}

建築成本的增加可以透過房屋使用期間水電費的降低輕鬆收回。 Design Basics 提供的一個例子估計，「20 萬美元 30 年期抵押貸款，利率為 7%，相當於每月還款 1330 美元。如果使用 ICF 建造房屋，房屋成本增加 8000 美元，每月還款額將增至 1383 美元。如果 ICF 房屋的節能效果平均每月可降低 53 美元的供暖成本的供暖^{成本，那麼}

ICF 建造建築範例

ICF牆體適用於所有類型的建築設計，而這些建築通常看起來與以傳統建築方式建造的建築並無二致。 Arxx ICF擁有一個採用ICF牆體建造的建築圖庫，涵蓋了從單層住宅到酒店、從馬鈴薯倉庫到學校、從電影院到醫院等各種類型。以下是圖庫中的一些案例。^{[ 3 ]}

成長潛力

大約 30 年前，絕緣混凝土模板施工在歐洲開始流行，並於 20 世紀 90 年代在美國流行起來。^{[ 2 ]}過去 10 年，ICF 在住宅建築市場日益普及。^{[ 14 ]} ICF 建築已獲得美國和加拿大所有主要規範機構的批准。此外，事實證明 ICF 適用於各種氣候和地區，混凝土住宅目前約佔住宅建築的 16%。^{[ 2 ]}據絕緣混凝土模板協會稱，ICF 的使用量在過去 5 年中增長了 73%。^{[ 14 ]}越來越多的建築商意識到 ICF 施工的優勢，並充分利用其易於施工以及該系統節能耐用的適銷性所帶來的成本節約。^{[ 2 ]}隨著綠色建築和 LEED 認證在建築界的流行並成為城市的必要條件，承包商和建築商將能夠公司學習曲線並參與投標，從而獲得競爭力。^{[ 17 ]}

相關連結

• 木纖維複合材料模板（http://web.archive.org/web/20150407201346/http://www.toolbase.org:80/Technology-Inventory/walls/wood-fiber-composite-forms）
• ICF 製造公司：Advanced ICF Structures、Amvic Pacific Inc、Arxx®、Eco Block、ICE Block、NUDURAtm、Rastra® 與 Quad-Lock System。

參考文獻