ペーパークリート vs. ストローベール

私たちは、R 値、生産コスト、汚染懸念などの基準に基づいて、最も一般的なタイプの建築材料の代替としてペーパークリートとストローベイルを調査し、比較しました。目的は、場所や個人の選択に応じてこれらの材料がどの程度適切であるかを確認することです。
背景
米国では、私たちが慣れ親しんでいる建築材料は数種類に過ぎないかもしれませんが、一般的な木材や石膏ボード、赤レンガの建物に代わる材料は数多くあります。一部の代替材料は他の材料よりも「環境に優しく」、特定の場所により適していますが、どのような要因でこれらの決定を下すことができるのでしょうか。どのように比較できるのでしょうか。私たちは、一般的な最も一般的な建築材料の代替として、ペーパークリートとストローベイルの建築材料を調査し、この 2 つを比較するための材料評価スプレッドシートを作成する機会を得ました。
麦わらの家は、麦わらの豊富さと長く寒い冬に役立つ断熱性のため、平原地帯の開拓者の間で非常に人気がありました。1950 年代に建築資材の大量生産が始まると、麦わら建築の人気は下がり始めました。麦わらは、大量生産された資材の安さと適用の速さには太刀打ちできませんでしたが、 1970 年代の適切な技術の動きにより、建築資材として麦わらの適用に興味を持つ人々が再び現れました。麦わらは穀物収穫の副産物であり、通常は廃棄物になります。驚くべきR 値を備えているため、冬の暖房や夏のエアコンの必要性が減り、圧縮強度と柔軟性により強い地震にも耐えることができます。
ペーパークリートは、セメント、細断紙、砂から作られた建築資材です。廃紙も使用でき、使用すべきです。また、構成材料の比率は、建築業者のニーズに合わせて調整できます。ペーパークリートは、さまざまな形に成形できるため、用途が広くなっています。特定のプロジェクトの仕様に合わせてさまざまなサイズのレンガを成形でき、一定期間にわたって現場で製造して保管できます。
問題の説明
カリフォルニア州立ポリテクニック大学ハンボルト校のキャンパス適正技術センター ( CCAT )は、工学部の学生である私たちに、敷地内に建設予定の道具小屋に使用するさまざまな建築資材を研究するよう依頼しました。この小屋は機能的であるだけでなく、地域社会の教育ツールやデモンストレーションの道具にもなります。
これら 2 つの材料を調査する目的は、輸送コスト、CO2 排出量、R 値など、さまざまな比較基準に基づいて、どちらが私たちの場所に適しているかを判断することです。代替の建築材料があるからといって、必ずしもそれが最良の選択になるわけではありません。ある材料が他の材料よりも多くの燃料を消費し、より多くの汚染物質を排出し、より多くの天然資源を消費する場合、決定を下す前にもう一度検討することが賢明かもしれません。
説明書
当社の材料評価スプレッドシート、Media:Straw bale vs papercrete.xlsは動的でユーザーフレンドリーです。このスプレッドシートでは、ユーザーは赤いセルの値を変更して、プロジェクトに最適な材料を決定できます。スプレッドシートのシート 2 は、「勝者」の計算ページです。このシートの赤いセルには、1 ~ 10 のスケールの重みが含まれています。これらの重みは、各特性がユーザーにとってどれほど重要かを反映しており、調整できます。たとえば、コストは、あるユーザーにとって非常に重要であるため、「10」の重みが割り当てられているのに対し、別のユーザーはコストをそれほど気にしていないため、「5」の重みを割り当てる場合があります。赤いセルのすべての入力が調整され、ユーザーが Enter キーを押すと、新しい「勝者」が「勝者」ボックスに表示されます。「勝者」ボックスには、勝者がどれだけ勝ったかを示すルビーレッドのスケール バーがあります。さらに、「勝者」がストロー ベイルの場合、「勝者」ボックスは黄色に変わります。 「勝者」が papercrete の場合、「勝者」ボックスは灰色に変わります。

正当化理由
2003~2004年の栽培シーズンの平均わら収穫量は、ケンタッキー州レキシントンにあるケンタッキー大学スピンドルトップ農場で確認されました。これにより、1ベールあたりの平均価格がいくらになるかに関する情報が得られました。 [1] 1エーカーあたりの平均燃料使用量を含む農業情報。このサイトから、炭素排出量を計算するために必要な方程式の一部を集めました- [2]ストローベールの重量と寸法。これにより、小屋ごとに必要なベールの数を計算することができました- [3]ジョンディア8030シリーズトラクター:記録的な燃料効率!(15.13Hp*hr/ガロン。炭素排出量の決定に使用したデータ- [4]私たちが見つけた最も包括的なストローベールサイト(優れた参考資料)- 歴史、方法、耐荷重、用途、一般的な懸念事項(高さ制限、腐敗、火災、寿命など)を扱っているカナダのサイト。これらは、ストローベールとペーパークリートを比較するために使用されたほとんどの特性になりました- [5]私たちは、町の地元の販売業者からストローベールの価格を見つけました。この情報源は、収穫場所から建設現場までのストローの移動距離を計算に入れるのにも役立ちました。中央カリフォルニアのプロジェクトでも同じ地域からストローが調達されていました。この輸送距離は、炭素排出量を計算するためのより多くの情報を提供しました-、[6] [7]ペーパークリートは、様々な比率の材料を使用して作られました。私たちは、荷重支持構造に使用される最も一般的な形状と混合物のいくつかと私たちの情報を一致させようとしました。この標準化により、私たちはそれをストローベイルと比較することができました。私たちは、living paper.comを通じて、方法、混合物、および指示を提供する多くの情報を見つけました。[8]また、セメントのCO2排出量に関する統計やペーパークリートの分析グラフに関する多くの情報も見つけました。私たちはこの情報を使用して、セメントのCO2排出量をストローベイルのCO2排出量と比較しました。- [9]
結果
収集したデータと規定の仮定を動的材料評価スプレッドシートに入力することで、CCAT 小屋プロジェクトに最も適した材料を決定できました。当初、ストロー ベイルはほぼ完全に天然およびリサイクル材料で構成されており、ペーパークリートに使用されるセメントの生産にはエネルギー集約型であるため、ストロー ベイルが最適な材料になると考えていました。しかし、最も重視するものに重みを付け、小屋を建設する理由を検討した結果、ペーパークリートの方が適していることがわかりました。各特性評価の結果は、Media:Straw bale vs papercrete.xlsスプレッドシートで確認できます。
結論
ストローベールはペーパークリートに使用されるセメントよりも抽出時のエネルギー消費量が少ないにもかかわらず、スプレッドシート分析に基づいてペーパークリートを建築材料として選択しました。さまざまなカテゴリを評価して重み付けした結果、ペーパークリートが材料評価スプレッドシートで「勝者」となりました。詳細な結果は、Media :Straw bale vs papercrete.xlsスプレッドシートで確認できます。
議論と次のステップ
このプロジェクトと分析は、さまざまな方法で改善および拡張できます。私たちは、ストロー ベイルとペーパークリートの 2 つの材料のみを調査および分析しましたが、選択した特性に基づいて、さらに多くの材料を評価できます。このプロジェクトを改善したい方法の 1 つは、スティック フレーム、木造フレーム、コンクリート ブロック構造で使用される一般的な従来の建築材料を追加して、代替建築材料の比較を表示することです。どの材料が最も「適切」であるかを判断する目的は、従来の建築材料の使用によって生じる消費と汚染を削減することであるため、これらの材料を比較に追加することが重要であると考えています。
クレジット
ショーン・ガヴラス、ジェシカ・ファウラー、ブランドン・バーロウ、グラハム・フェルセンタール カリフォルニア州立ポリテクニック大学フンボルト校 - カリフォルニア州アルカタ
2008年12月
参考文献
- ↑ http://web.archive.org/web/20080807171754/http://www.uky.edu/Ag/GrainCrops/Research/Research_pdf/SmallGrains_StrawYields2005.pdf
- ↑ http://web.archive.org/web/20100107110945/http://www.precisiontilage.com:80/assets/uploads/Costs%20and%20Fuel%20Use.pdf
- ↑ http://www.buildinggreen.com/auth/image.cfm?imageName=images/0403/baledimensions.jpg&fileName=040301a.xml
- ↑ http://web.archive.org/web/20090928023435/http://www.deere.com:80/en_US/ag/feature/2008/8030_fuel_efficiency.html
- ↑ - http://web.archive.org/web/20120301034803/http://harvesthomes.ca/building/straw_bale_primer.pdf
- ↑ 3G's Hay and Grain、カリフォルニア州アーケータ
- ↑ http://web.archive.org/web/20150416032546/http://www.presentationcenter.org:80/Environment/Welcome_Center/WC_Construction/straw_bale.html
- ↑ http://www.livinginpaper.com
- ↑ http://www.buildingforafuture.co.uk/autumn05/ordinary_portland_cement.pdf