ICF walls/zh

隔热混凝土模板是一种轻质发泡聚苯乙烯模板，可与其他隔热混凝土模板（ICF）互锁，用于建造外墙混凝土的浇注。^{[ 1 ]}模板安装时，用塑胶拉杆连接，并在模板空隙处铺设钢筋以加强结构。所有模板依结构形状固定到位后，将混凝土填满空腔。混凝土浇注后，模板仍保持原位，泡沫材料为建筑物4-6英寸厚的混凝土墙提供约4英寸厚的隔热层。^{[ 2 ]}

优于传统建筑实践的优势

易于建立

“在施工现场，施工快捷简便，”绝缘混凝土模板协会 (ICFA) 执行董事 Joseph Lyman 说。 “对于大型商业项目，施工速度是使用该技术的最大原因之一。”^{[ 2 ]}使用 ICF 建造的房屋比木结构房屋更容易建造，因为 ICF 的特性将建筑过程的五个步骤合二为一（结构、隔热、蒸汽和空气屏障、隔音屏障、紧固条）。^{[ 3 ]}因此，建筑物的建造通常只需要一个施工队，而不是平均三个。^{[ 4 ]}使用 ICF 墙体时，房屋可以在任何季节和条件下建造，因为混凝土受到模板的保护，因此养护条件几乎总是理想的，这避免了纯混凝土墙体在养护不当时遇到的问题，例如开裂、翘曲或移位，并使 ICF 墙体的结构更加稳固。^{[ 5 ] [ 6 ]}建筑废弃物很少，因为模板通常以整体形式使用，无需切割，材料可以在现场储存，并且任何剩余的模板可以重新用于其他建筑。^{[ 2 ]}

节能

• 泡沫隔热材料和混凝土的热品质有助于平衡温度波动，^{[ 2 ]}这意味着当室外温度下降时，房屋的墙壁可以使室内环境保持稍暖，而当室外温度较高时，可以使房屋保持稍微凉爽。^{[ 7 ]}这是因为 ICF 墙体的隔热值范围为 R-17 至 R-26，而木造房屋的隔热值范围为 R-9 至 R-19。^{[ 6 ]}温度剧烈变化的减少减少了频繁加热或冷却的需要。节省了双重成本，因为加热和冷却设备可以设计得更小，从而将初始建筑成本降低 500 至 2000 美元，^{[ 8 ]}并且可以减少它们的运行频率，从而节省水电费。由于使用 ICF 墙体的房屋可以减少高达 44% 的热能消耗和 32% 的空调能耗，^{[ 8 ]}因此每月节省的能源费用比传统建造的房屋少 15% 至 35%。与传统建筑相比，每月可节省高达 50% 的能源。^{[ 5 ]}这意味着，根据绝缘混凝土模板协会的数据，“美国中部一栋典型的 2000 平方英尺（约 177 平方米）的住宅每年可节省约 200 美元的取暖费和 65 美元的空调费。”^{[ 8 ] “波特兰水泥协会发布的一项研究表明，在房屋的整个使用寿命期间，绝缘木结构与木材建筑}量相比，

耐久度

长寿

混凝土不需要太多维护，而且由于其成分不可生物降解，因此不像木材那样容易腐烂、腐烂或吸引昆虫。^{[ 6 ] [ 1 ]}从长远来看，混凝土的耐久性可能被视为缺点，但从短期来看，其数十年的耐久性潜力可以减少浪费，因为木框架不需要更换，而且 ICF 模板不会随着时间的推移而失去其绝缘能力。^{[ 5 ] [ 9 ]}

防火

混凝土显然不像木材那样易燃，因此，采用 ICF 模板建造的房屋通常具有长达 4 小时的耐火极限，否则将发生结构性破坏，而木质房屋的耐火极限通常约为 1 小时。^{[ 10 ]}由于 ICF 模板建造的房屋受灾害影响的可能性较小，因此房屋保险公司会为 ICF 模板建造的房屋提供火灾和地震保险折扣。^{[ 4 ] [ 1 ]}

抗风

ICF 墙体系统能够抵御极端天气条件，包括龙卷风和飓风。它们可以承受超过每小时 140 英里的风速。^{[ 1 ]}

地震安全

隔热混凝土墙体的结构能力比木质甚至钢结构房屋能够承受更大的结构应力。^{[ 11 ]}大多数采用 ICF 建造的房屋在地震区（最高 4 区）的抗震等级为安全。^{[ 1 ]}

防霉/防虫

木材和潮湿的环境是霉菌滋生的理想环境，但混凝土墙体系统中的混凝土、泡沫和钢材并非霉菌生长的“食物来源”。霉菌无法渗透到房屋外墙，造成肉眼看不见的问题。然而，室内使用的其他有机材料，例如石膏板或地毯，也可能滋生霉菌，因此应定期检查。^{[ 9 ]}

生活品质

以隔热混凝土模板建造的混凝土墙，可有效隔离房屋内部与外部环境。厚实的 ICF 夹层结构由厚重材质（混凝土）和轻质材质（泡棉）组成，可大幅降低温度波动、空气渗透和噪音。与普通木结构墙相比，它们使房屋内部更加舒适安静。^{[ 12 ]}

均匀温度分布

隔热混凝土房屋的温度分布更均匀，这意味着从地板到天花板的温度变化不会超过 2 华氏度（约 1 摄氏度）。相较之下，木造房屋的温差为 5 到 10 华氏度（约 5 到 10 摄氏度），因此，房屋内温度分布更均匀，人们在房屋的各个区域都会感到更舒适。^{[ 1 ]}

室内空气质量

由于紧密贴合的泡沫板和厚实的混凝土墙体形成的密封，减少了室外的气流，有助于阻挡外部空气污染物和过敏原。这使得室内环境更加健康，也更易于维护，因为测试表明，ICF 住宅的空气渗透量仅为其他类型住宅的三分之一。^{[ 1 ]}

减少室外噪音污染

混凝土墙的坚固结构以及房屋内外泡沫的隔热性能，减少了声音从室外到室内以及房间之间的传播。这意味着，外面高速公路的声音或室内关门的声音都不会传播。与典型的木框架墙相比，ICF墙的穿透力只有其四分之一到八分之一。^{[ 12 ]}

健康

住在 ICF 建造的房屋对您的健康大有裨益，因为这些模板在制造过程中或安装后均不含任何 CFC 或 HCFC。^{[ 5 ]}混凝土也是一种惰性材料，因为它是由天然矿物和再生材料制成的。^{[ 4 ]}事实证明，ICF 结构是目前最防过敏的建筑围护结构选择。^{[ 9 ]}房屋的整体健康影响也取决于您在内部和外部覆盖泡棉模板时使用的材料。单独的 ICF 实际上是惰性的，但如果添加某些油漆、石膏板或壁板，则对健康的影响可能会加剧。

环保/绿建筑

能源之星/房屋贷款

联邦住房协会 (FHA) 节能抵押贷款计划是节能住宅买家的潜在资金来源。该计划要求您的房屋获得美国环保署 (EPA) 的“能源之星”评级，如果获得五星评级（即房屋能源标准超出标准 30%），您就有资格获得贷款。该计划的理念是，较低的每月水电费可以使买家的债务收入比降低 5%。^{[ 4 ]}

再生材料

保温混凝土模板的主要成分是发泡聚苯乙烯 (EPS)。 EPS 最初被认为是石油开采过程中产生的后工业回收材料。 EPS 可轻松重复利用，制成更多 EPS，或将废料回收利用，制成“衣架、公园长椅、花盆、玩具、尺、订书机主体、育苗容器、相框和建筑线条”。^{[ 13 ]} Arxx 品牌 ICF 砖的重量百分比为 47%，^{[ 5 ]} Eco-Block 模板的重量百分比为 40%。^{[ 4 ]}此外，根据 PSPC 的数据，“自 1993 年以来，美国制造商生产的保温混凝土模板中约 80% 都使用了回收 EPS。”

生命周期评估

生命周期评估将产品从资源收集、制造、运输、实施到处置的所有资源纳入考虑。绿色建筑的一个重要方面是将长期成本与传统建筑实践进行比较，以节省成本。由于绝缘混凝土模板房屋的耐用性优于木结构房屋，因此对绝缘混凝土模板房屋进行生命周期评估可以平衡效益和成本。^{[ 2 ]}建造模板的资源来自其他行业的废料，制造过程不会产生太多废物，由于绝缘混凝土模板可以平铺包装和运输，因此运输得到了优化，建筑垃圾也很少，产品在拆卸和使用前可以使用多年。

与传统建筑相比的缺点

成本

ICF 墙体的成本是其应用增加的主要缺点。关于用 ICF 建造房屋比用木结构建筑贵多少，有不同的百分比。一项估计认为 ICF 房屋的成本大约高出 2% 到 5%，^{[ 6 ]}另一项估计则认为成本增加 1% 到 8%，^{[ 14 ]}还有一项表明成本可能比木结构建筑高出 0% 到 10% ^{[ 15 ]}。成本增加估计的差异取决于制造商、当地建筑材料的供应以及施工团队和结构工程师使用 ICF 进行设计和建造的经验。^{[ 6 ]}另一种理解成本增加的方法是，传统房屋每平方英尺的平均成本为 60-100 美元，而用 ICF 建造墙体会使总成本增加 1.00-4.00 美元。^{[ 16 ]}

建筑成本的增加可以透过房屋使用期间水电费的降低轻松收回。 Design Basics 提供的一个例子估计，“20 万美元 30 年期抵押贷款，利率为 7%，相当于每月还款 1330 美元。如果使用 ICF 建造房屋，房屋成本增加 8000 美元，每月还款额将增至 1383 美元。如果 ICF 房屋的节能效果平均每月可降低 53 美元的供暖成本的供暖^{成本，那么}

ICF 建造建筑范例

ICF墙体适用于所有类型的建筑设计，而这些建筑通常看起来与以传统建筑方式建造的建筑并无二致。 Arxx ICF拥有一个采用ICF墙体建造的建筑图库，涵盖了从单层住宅到酒店、从马铃薯仓库到学校、从电影院到医院等各种类型。以下是图库中的一些案例。^{[ 3 ]}

成长潜力

大约 30 年前，绝缘混凝土模板施工在欧洲开始流行，并于 20 世纪 90 年代在美国流行起来。^{[ 2 ]}过去 10 年，ICF 在住宅建筑市场日益普及。^{[ 14 ]} ICF 建筑已获得美国和加拿大所有主要规范机构的批准。此外，事实证明 ICF 适用于各种气候和地区，混凝土住宅目前约占住宅建筑的 16%。^{[ 2 ]}据绝缘混凝土模板协会称，ICF 的使用量在过去 5 年中增长了 73%。^{[ 14 ]}越来越多的建筑商意识到 ICF 施工的优势，并充分利用其易于施工以及该系统节能耐用的适销性所带来的成本节约。^{[ 2 ]}随着绿色建筑和 LEED 认证在建筑界的流行并成为城市的必要条件，承包商和建筑商将能够公司学习曲线并参与投标，从而获得竞争力。^{[ 17 ]}

相关连结

• 木纤维复合材料模板（http://web.archive.org/web/20150407201346/http://www.toolbase.org:80/Technology-Inventory/walls/wood-fiber-composite-forms）
• ICF 制造公司：Advanced ICF Structures、Amvic Pacific Inc、Arxx®、Eco Block、ICE Block、NUDURAtm、Rastra® 与 Quad-Lock System。

参考文献