Eco-Homes: почему долговечный цинк является «зеленым» решением для жилых крыш — Строительство

Eco-Homes: почему долговечный цинк является «зеленым» решением для жилых крыш

Устойчивые или «зеленые» здания — здания, которые специально предназначены для использования природных ресурсов экологически безопасным способом — больше не являются роскошью. Они являются императивом.

Рассмотрим факты. Согласно Руководству по проектированию цельных зданий Национального института строительных наук: «Ежегодно здания в Соединенных Штатах потребляют 39 процентов энергии Америки и 68 процентов ее электроэнергии. Кроме того, здания выделяют 38 процентов энергии в США. диоксид углерода (основной парниковый газ, связанный с изменением климата), 49 процентов диоксида серы и 25 процентов оксидов азота, содержащихся в воздухе. В настоящее время подавляющее большинство этой энергии производится из невозобновляемых ресурсов ископаемого топлива. …»

Из двух способов снизить нагрузку на отопление, охлаждение и освещение "с помощью методов проектирования и строительства, учитывающих климатические условия", в Руководстве по проектированию всего здания рекомендуется использовать "высокопроизводительные ограждающие конструкции здания: выбирать стены, крыши и другие узлы на основе длинных требования к изоляции и долговечности. "

Одним из наиболее устойчивых и высокоэффективных строительных материалов, распространенных во всем мире, является цинк.

Сообщается, что цинк является 23-м наиболее распространенным элементом в земной коре. Это цветной металл, который не подвержен ржавчине или коррозии: он устойчив к атмосферным воздействиям, сейсмоустойчив, коррозии и не подвержен вредному воздействию ультрафиолетовых лучей, обеспечивая очень долгий срок службы без ухудшения качества.

Это возможно, потому что архитектурный цинк развивает свой собственный защитный слой, который называется гидроксилкарбонатом цинка. Как только он сформирован, этот слой блокирует проникновение влаги и химических веществ в цинк, и, если он поцарапан, гидроксилкарбонат со временем преобразуется. Другими словами, цинк лечит сам себя. Вот почему цинковые стены и крыши служат в среднем от 80 до 100 лет.

Цинк также требует очень мало энергии для производства и практически не требует обслуживания, и его можно утилизировать на 100% из нового строительного лома до того момента, когда он достигнет своего конечного использования. В результате, цинковые крыши и облицовка стен никогда не заканчиваются на свалках.

В течение нескольких поколений европейские архитекторы определяли цинк в качестве материала для ограждающих конструкций для всех типов зданий, потому что он выдержит и выдержит суровые погодные условия. В конце 1700-х годов цинк также был одним из самых популярных материалов, используемых для кровли в Америке, поэтому многие известные исторические сооружения, такие как монумент Вашингтона и монтичелло Томаса Джефферсона, имели металлические крыши.

К сожалению, цинк потерял популярность в США по мере развития менее дорогих кровельных материалов, таких как битумная черепица, и когда американские разработчики и владельцы зданий впали в «выброшенный» образ мышления в 1960-х и 70-х годах, который до сих пор не предполагает никакого Срок службы американских зданий от 30 до 50 лет.

Сегодня американские архитекторы все больше влюбляются в материал не только из-за его долговечности, но и из-за растущей потребности в экологически устойчивом дизайне и строительстве.

Американские архитекторы стремятся использовать цинк в коммерческих, институциональных и правительственных зданиях. Несколько дальновидных практикующих также поощряют своих клиентов-резидентов использовать архитектурный цинк в своих домах — от совершенно нового строительства до реконструкции и исторической реставрации.

Новое строительство: взгляд в будущее

«Цинк в конечном итоге стоит гораздо меньше, чем битумная черепица, когда вы рассчитываете срок службы дома», — говорит Даниель Ницели, директор по развитию рынка для VMZINC и ассоциированный член Американского института архитекторов (AIA). «Опоясывающий лишай, как правило, состоит из асфальта, явно не зеленого материала, и среднюю кровлю необходимо менять каждые 10 лет — четыре-пять раз по сравнению со сроком службы одной цинковой кровли».

По сравнению с другими металлами, которые могут быть дешевле, чем цинк (например, окрашенный алюминий) или более дорогими (медь), компания Nicely настаивает на том, что цинк выходит вперед в анализе. Он указывает:

• Окрашенные материалы могут поцарапаться и ржаветь, если они не защищены или повреждены, а их срок службы составляет от половины до трети от срока службы цинка.

• Медь теперь стоит примерно вдвое дороже цинка.

• Некоторые общины выразили обеспокоенность по поводу стока меди. Сток цинка ясен и не испачкает соседние материалы, как медь.

• В почве содержится больше цинка, чем когда-либо с обычной кровли.

• Цинк становится не биодоступным после того, как он падает на землю, поэтому он не представляет никакой угрозы для детей или домашних животных.

• Керамическая плитка и шифер тяжелее цинка и требуют более прочной и более дорогой структурной основы, чем цинк.

Цинковая кровля также более энергоэффективна, чем менее дорогая асфальтовая черепица, поскольку она отражает тепло и блокирует передачу тепла на чердаки. Исследования, проведенные Флоридским центром солнечной энергии в 1985 году, показали, что металлические крыши в целом поглощают на 34 процента меньше тепла, чем асфальтовые черепицы, а домовладельцы, переходящие на металлические кровли, сообщают, что экономят до 20 процентов на счетах за электроэнергию.

В Гринвилле, штат Северная Каролина, резиденция Walters, элегантная, современная резиденция, разработанная Tonic Design + Build, является отличным примером использования архитектурного цинка в экологически чистом, энергосберегающем доме. И клиенты, и команда дизайнеров рассматривали дом как модель чувствительности к окружающей среде, и выбор материалов имел решающее значение для их успеха. С этой целью дизайнер Винсент Петрарка (Associate AIA) определил 1500 квадратных футов плоских замков VMZINC для «общественных» помещений дома двойной высоты.

«Цвет, качество материала и система взаимосвязанных панелей создали детальную текстуру поверхности и тени на внешнем фасаде двухэтажного общественного пространства дома», — сказал Петрарка. «Чтобы соответствовать целям проекта LEED for Homes Silver, мы выбрали цинк в качестве ключевого элемента во внешнем составе материалов. Он не только на 100 процентов годен для повторного использования, но также долговечен и требует минимального обслуживания с продолжительностью жизни почти 100 лет. Это было очень привлекательно для клиентов ".

«GREENville House», как называют его архитекторы, теперь является домом с сертификатом LEED для домов, получившим серебряную сертификацию и рейтинг Energy Star, и был отмечен в архитектурном отчете в апреле 2010 года. Проект также выиграл AIA NC COTE 2010 года (Комитет по Окружающая среда) Награда за экологический дизайн, и в этом году она была удостоена награды председателя Ассоциации металлистов. Судьи последнего «приветствовали выбор использования цинка, учитывая устойчивые характеристики, к которым стремился застройщик».

Как и в доме в Гринвилле, эстетика также является проблемой для дизайнеров, которые рассматривают цинковые крыши и облицовку как устойчивый продукт, который применим как в современном, так и в традиционном стилях, и который прекрасно сочетается с другими строительными материалами. Цинковое покрытие очень податливое, поэтому оно может соответствовать различным архитектурным стилям, от угловых и изогнутых. Цинковые панели изготавливаются в самых разных формах: от волнообразных волн до параллельных выступов и взаимосвязанных шестиугольников, добавляя тем самым еще один художественный элемент к крыше дома или к общей оболочке.

В своем блоге «Life Of An Architect» Даллас, штат Техас, архитектор Боб Борсон, отметил в августе 2011 года: «Несмотря на то, что цинк является металлом, он обладает удивительной визуальной и физической мягкостью». Когда он писал этот пост, он ждал, чтобы увидеть установку металлических панелей с цинковыми швами на современный проект жилого дома, который он разработал. «На самом деле мы используем два разных цвета в этой работе, — сказал он, — красивый серый цинк по имени Кварц и потрясающий черный цинк по имени Антра». Оба являются продуктами VMZINC от Umicore. "

В New Caanan, штат Коннектикут, архитекторы Joeb Moore + Partners объединили облицовку из цинка и кедра, чтобы создать дом площадью 5300 квадратных футов, «включающий современные и экологически чистые технологии и продукты». Внешность трехуровневого дома резко оживлена ​​сочетанием темно-серого цинка и теплых, медовых тонов кедровой обшивки.

Жилая Ремонт

Ремонт — растущий сегмент в жилых заявлениях цинка. Во многих приютах в Соединенных Штатах были крыши из олова или свинца. Замена их цинком сохраняет внешний вид оригинальных материалов с современным преимуществом экологичности и долговечности укрытия от элементов с минимальными эксплуатационными расходами.

«Поскольку все больше домовладельцев выбирают качество и экологичность по сравнению с первоначальной стоимостью ремонта дома, они выбирают цинк по сравнению с другими материалами», — сказала Ницли, отметив, что строительные материалы для ремонта жилых помещений становятся стандартной частью бизнеса VMZINC. «Мы видели, что цинк используется для небольших домов и подъездов, а также для больших усадебных домов. Его часто выбирают для каминных и кухонных прилавков, а также для дождевой воды».

Ornametals Manufacturing LLC представляет продукцию дождевой воды VMZINC в своем предложении EuroGutterUSA 2011 года. Компания производит полную систему дождевой воды, включая полукруглый водосточный желоб, водосточные трубы без шва и все аксессуары из натурального VMZINC, QUARTZ-ZINC и ANTHRA-ZINC.

«Товары для дождевой воды VMZINC — популярный выбор для тех, кто предпочитает оттенки серого или древесного угля, чтобы соответствовать остальной части дома», — сказал Гюнтер Хубер, президент Ornametals. «Мы обнаруживаем, что все больше и больше людей предпочитают внешний вид цинка, особенно учитывая его высокое качество и долговечность».

Историческая реставрация: непреходящая ценность для домов наследия

«Вид Парижа с высоты птичьего полета сияет естественной патиной цинка», — пишет Кристин Конгер из TLC в статье «Является ли цинк новым зеленым стандартом для строительства?» Она продолжает: «В конце 1800-х годов цинк был предпочтительным материалом для парижских крыш. Когда металлурги оттачивали процесс выплавки цинка в листы, металл стал популярным, особенно в Бельгии, Франции и Германии. Двести лет спустя, некоторые из этих оригинальных крыш до сих пор венчают исторические здания ".

Цинк является жизнеспособным и нетоксичным выбором для домов исторического наследия, которые призваны служить вечно как часть национального архитектурного наследия — как европейцы с готовностью приняли, так и признали ранние американские дизайнеры и строители, включая Томаса Джефферсона. Крыша, которая может прослужить до 100 лет, практически не требуя технического обслуживания, кажется очевидным выбором для исторического дома, тем более что современный металлический сплав был стандартизирован и усовершенствован, и поэтому предполагается, что он станет еще более долговечным продуктом, чем когда-либо прежде. ,

«Продолжительность жизни от 80 до 100 лет делает цинк унаследованным материалом», — отметил Дан Ницели из VMZINC. «Дом с цинком рассчитан на последние поколения».

В руководстве по выбору материалов для крыши и ремонта исторических зданий в Соединенных Штатах, опубликованном в The Old House Journal, Сара Свитсер из Национального фонда охраны исторических памятников подчеркивает: «Плохая крыша приведет к ускоренному разрушению исторических строительных материалов — кирпичная кладка, дерево, штукатурка, краска — и приведет к общему разрушению основной структуры ".

В 2006 году Джон Лик, консультант по консервации Historic Home Works.com в Портленде, штат Мэн, написал на конференции по ремонту кровель в пост-Катрина в Новом Орлеане: «По моему опыту, долговременный ущерб слишком часто возникает, когда современные строительные материалы вводятся в исторические здания ".

Значение фактора низкого содержания цинка было подчеркнуто в Университете Северной Каролины в Гринсборо, когда было принято решение использовать цинк для двух проектов, включая Зал гуманитарных исследований и администрации. Университет признал, что бюджеты на строительство, как правило, хорошо финансируются, а бюджеты на техническое обслуживание — нет. Самовосстанавливающаяся характеристика цинка была еще одним фактором в принятии решения, как и эстетика:

«Цинк работал хорошо благодаря внешнему виду», — сказал Энди Сайкс из Calloway Johnson Moore & West, Пенсильвания, Северная Каролина, руководитель проекта для Зала гуманитарных наук. «Цвет был больше похож на то, как выглядели исторические свинцовые кровли, покрытые поворотом, и сочетались с традиционными крышами кампуса». (источник: McGraw-Hill Construction, Центр непрерывного образования)

Эстетическое качество архитектурного цинка для исторических зданий было ключевым вопросом для Центральной Пресвитерианской Церкви в Хантсвилле, штат Алабама, когда она отремонтировала Купер-Хаус, соседний дом перед домом, который включен в Национальный реестр исторических мест, чтобы стать его новой семьей Центр Жизни. Старому дому требовалась новая система кровли и дождевой воды, которая соответствовала бы историческому стилю дома и сохранялась в будущем.

Хейс Бьюкенен, архитекторы церковного проекта, выбрал природный VMZINC «из-за его исторически правильного серого цвета, прочности и долговечности», — недавно сообщал Design & Build With Metal.com.

В то время как цинк часто используется в современных применениях, проект Cooper House является прекрасным примером того, почему он является естественным выбором для исторической реставрации: цвет, в данном случае натурального VMZINC, исторически правильный, эстетически приятный, долговечный и рассчитанный на длительное использование. в течение многих десятилетий. Кроме того, технологии производства позволяют ему сохранять уникальный внешний вид натурального металла с постоянными цветами. Природный VMZINC не разовьет радикально отличающуюся патину, такую ​​как, например, медь, которая меняет цвет с медного на зеленый. Вместо этого он с годами выветривается, образуя текстурированную серую патину.

Проектирование и сборка с Metal.com также сообщили, что лидеры центральных пресвитерианских церквей и историческое общество округа Хантсвилл / Мэдисон "с готовностью одобрили заявку [of zinc roofing and rainwater system] в соответствии с исторической архитектурой здания ".

Будет ли использование цинка в жилом секторе охватить Америку?

После восхищения красотой, ценностью и экологичностью архитектурного цинка архитектор из Далласа Боб Борсон ответил на вопрос, который, как он знал, зададут его читатели в блоге: почему цинк не используется в жилом дизайне чаще?

«Причина, по которой мы не используем его чаще, заключается в цене», — пишет Борсон. «Для среднего профиля стоящего шва стоимость материала и трудозатраты приведут вас к приблизительной оценке в 20 долларов за квадратный фут».

Для молодой семьи, которая строит свой первый дом, или для пожилых людей, заменяющих крышу дома, в котором они уже прожили более 50 лет, стоимость, очевидно, непомерно высока. Но для новых, современных домов от Северной Каролины до Калифорнии, элегантных имений на Северо-Востоке или Тихоокеанском Северо-Западе, в середине столетия или реконструкции старого фермерского дома во Флориде или Кентукки, или исторического дома в сердце Чарльстона, Саванны, Нового Орлеана. В-четвертых, и др. Долговечность и чистая красота цинковых кровель и облицовок стен будут и впредь приобретать популярность, поскольку императив для устойчивых, энергосберегающих домов становится все сильнее.