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May 21, 2023

5 Lehren aus dem Bauen in einem kalten Klima

Zusammenfassung: Ein Bauunternehmer in Fairbanks, Alaska, beschreibt fünf Überlegungen, wann

Zusammenfassung: Ein Bauunternehmer in Fairbanks, Alaska, beschreibt fünf Überlegungen beim Bauen in einem kalten Klima. Er erläutert im Detail seine bevorzugte Wandmontage, Überlegungen zu Fassadenverkleidungen und Fenstern sowie die Maximierung von Tageslicht und Effizienz sowohl im Gebäude als auch in der Nebensaison.

Im Alter von 22 Jahren packte ich meinen Pickup in Bar Harbor, Maine, zusammen und machte mich auf den Weg zur University of Alaska Fairbanks, wo ich meinen Bachelor in Biowissenschaften an einer der besten Institutionen für Arktisforschung abschließen wollte. Aber das College war nur ein Vorwand für den Umzug. Ich war wirklich auf der Suche nach einem Abenteuer im Last Frontier.

Mein erster Eindruck von Fairbanks – einer kleinen Stadt mit nur 30.000 Einwohnern sechs Autostunden nördlich von Anchorage und 120 Meilen südlich des Polarkreises – war etwas enttäuschend. Es war dunkel. Die Lufttemperatur lag während der gesamten Thanksgiving-Woche bei -40 °F, und solche Kälteeinbrüche erzeugen eine Temperaturinversion, die Holzrauch und Abgase von Autos und Lastwagen einfängt und die Luftqualität am Boden schlechter macht als an einem smogigen Tag in Los Angeles . Hätten Sie mich ungefähr zur Hälfte dieses ersten Winters gefragt, ob ich mehr als 25 Jahre später immer noch in der Nähe der kältesten Stadt Amerikas leben würde, hätte ich gelacht.

Von meinem Haus nördlich von Fairbanks aus war kein anderes Haus in Sicht, und zu den wenigen Zeichen der „Zivilisation“ gehörten die Hundeschlittenwege, die kreuz und quer durch die Landschaft führten. Irgendwann faszinierte mich die Abgeschiedenheit und das Gefühl wahrer Freiheit. Ich habe mich auch in die freundlichen Menschen und den Zusammenhalt der Grenzgemeinschaft verliebt, wie ich es noch nie zuvor erlebt hatte. Es gab immer ein Abenteuer zu erleben und Gleichgesinnte, mit denen man es teilen konnte. Ich habe gelernt, dass es wahr ist, was man über Fairbanks sagt: „Wenn man einmal hier gelebt hat, ist man nicht mehr in der Lage, woanders zu leben.“

Meine Baukarriere begann kurz nach meinem Bachelor-Abschluss, obwohl ich mir dessen noch nicht bewusst war. Einer meiner Nachbarn, der in einem umgebauten Schulbus gelebt hatte, schaffte es mit Hilfe eines Freundes, einen Blockhausbausatz zusammenzustellen. Ich dachte: „Wenn sie es können, kann ich es auch.“ Ich habe mein eigenes Stück Land gefunden, das günstig war, weil es mit Permafrost bedeckt war. Ich habe ein paar Bäume gefällt und eine eigene Trockenhütte (ohne fließendes Wasser) gebaut, eine 16-Fuß-Hütte. um 24 Fuß. Split-Level-Struktur mit Pultdach. Wie viele eifrige, aber unerfahrene Heimwerker in Alaska war ich beim Bau kreativ. Ich habe sechs 55-Gallonen platziert. Fässer, die auf Schaumstoffplatten in zwei Hälften geschnitten, teilweise mit Kies gefüllt und mit Beton abgedeckt wurden, wodurch meine eigene Version eines Pfosten-auf-Pad-Fundaments entstand. Was den Rest des Gebäudes angeht, habe ich mich stark darauf verlassenHausbau zum Selbermachen: Das komplette Handbuch, ein Buch von FHB-Mitarbeitern aus dem Jahr 1995George Nash , und fragte einige Baufreunde, wie man eine richtige Dampfsperre baut. Jetzt hatte ich mein erstes Haus, besaß es frei und unbebaut und könnte nicht stolzer sein.

Ein paar Jahre nach dem Bau dieses Hauses begann ich mit einem Stipendium mein Studium an der Graduiertenschule, um Zugvögel zu studieren. Nachdem ich meine Masterarbeit verteidigt hatte, beschloss ich, mein Grundstück zu unterteilen und ein „richtiges Haus“ mit fließendem Wasser und einer Abwasseranlage zu bauen. Das Design war fehlerhaft, aber die Ausführung war für das, was ich hatte und was ich wusste, erstklassig.

Mit 32 hatte ich also mein zweites Haus komplett fertiggestellt. Zu diesem Zeitpunkt dachte ich, ich würde den Rest meines Lebens als Wildbiologe verbringen, der auch Häuser baut. Um den Bauaspekt dieser Gleichung zu legitimieren, erwarb ich meine Bauunternehmerlizenz und stellte bald fest, dass mir die Bau- und Renovierungsarbeiten mehr Spaß machten als die weniger lukrativen Jobs als Tierberater. Als Bauunternehmer immer noch naiv, als Geschäftsinhaber völlig unerfahren und besorgt darüber, meine Ausbildung „wegzuwerfen“, beschloss ich, mich voll und ganz auf die Zimmerei und den Bau zu konzentrieren. Es war eine schwere Entscheidung, aber ich habe nie zurückgeschaut.

Wie die Ureinwohner Alaskas, die sich an eine extreme Umwelt angepasst haben, müssen die heutigen Erbauer des kalten Klimas dasselbe tun. Ganz gleich, ob es um die verfügbaren Materialien und Technologien, die Demografie oder den Geschmack und Lebensstil der Kunden geht: Wir müssen flexibel bleiben, Veränderungen erkennen und analysieren, unsere Prozesse und Pläne überprüfen und unsere Strategien im Laufe der Zeit verfeinern.

Ich wollte ein System, das weniger arbeitsintensiv und budgetfreundlicher ist als dasDoppelständerwandoderdurchgehende Außendämmung Systeme, die in anderen Hochleistungshäusern in diesem Bereich verwendet werden. Es musste an die relativ trockene Umgebung angepasst werden und Materialien verwenden, die vor Ort leicht verfügbar sind. Außerdem wollte ich, dass es für meine Crew oder die Rahmen-U-Boote leicht wiederholbar ist und die Arbeit für alle Untergewerke einfacher wird. Deshalb habe ich – in Absprache mit meinem Isolierer – eine Wandmontage entworfen, die für meine Umstände am sinnvollsten ist. Die Versammlung erhielt auch ein Nicken von einem FreundForschungszentrum für Wohnraum in kaltem Klima (CCHRC) mit Sitz in Fairbanks. Schließlich übernahmen einige andere Bauherren das System, und einige meiner U-Boote nannten es „Mike Knoche Wall“.

Die Wand selbst beginnt mit einem 2×6-Rahmen, der mit OSB ummantelt und gefüllt wirdoffenzelliger Schaumstoffoderdicht gepackte Zellulose . Auf der Innenseite wird eine Dampfsperre eingebaut und an allen Ecken, Überlappungen und Anschlüssen wird Dichtstoff aufgetragen. Darin installieren wir über der Dampfsperre 2 ZollR-Tech EPS-Schaumplatte Isolierung, wodurch Wärmebrücken nach außen vermieden werden. Die Schaumstoffplatte schützt die Dampfsperre auch vor Trockenbauern. Ich installiere horizontale 2×4-Umreifungsbänder oben auf der Schaumstoffplatte, um die Elektrik unterzubringen, die an den Oberkanten der Umreifungsbänder befestigt wird. Die Umreifung ermöglicht auch die Befestigung von 5 ⁄ 8 Zoll. Trockenbau. Außen ist die Ummantelung mit Tyvek umwickelt und mit Klebeband verklebtTyvek DuPont Flashing Tape an allen Kanten und Überlappungen. Auch Außendurchdringungen und Fenster werden abgeklebt.

Von der Minute an, in der die Gewichtsbeschränkungen im Juni aufgehoben werden, ist das Trocknen im Haus ein Sprint und kein Marathon. Das Ziel besteht darin, dass die Fugenmasse rechtzeitig trocknet, damit die Umgebungstemperatur ihre Aufgabe erfüllen kann. Bauunternehmer, die im August mit Klebeband, Schlamm und Farbe beginnen, haben ein unverkennbares Grinsen im Gesicht – sie brauchen keine vorübergehende Heizung, bevor die Heizkessel installiert sind. Aber dieses Szenario ist die Ausnahme, nicht die Regel.

Bei meinen Neubauprojekten nutze ich Lufterhitzer als temporäre Wärme, bis die Heizkessel installiert werden können. Die warme Luft wird von a bereitgestelltModine-Heizgerät das kann 120.000 Btus ankurbeln. Ich schließe die Heizung an die Ölbrennstoffleitung an, leite die Abgase in den Dachkamin des Kessels und installiere dann einen Thermostat. Um die Hitze gleichmäßiger zu verteilen, füge ich einen selbstgebauten Verteiler und zwei 6-Zoll hinzu. improvisierte Kanäle, die warme, trockene Luft in verschiedene Bereiche des Hauses leiten können. In einem gut isolierten Haus nutzt die Heizung den Brennstoff sehr effizient, insbesondere im Vergleich zur temporären Elektroheizung, die horrende Kosten verursachen kann. In einem Jahr hatte ich mehrere Projekte gleichzeitig am Laufen und hatte keine Ersatz-Ölheizung, also probierten wir elektrische Heizungen aus. Dieses Experiment führte zu einer Stromrechnung von 1200 US-Dollar pro Monat.

Kleinere Geräte wie Generatoren müssen an einem Ort gelagert werden, der zumindest einigermaßen vor Kälte geschützt ist. Für größere Geräte wie Kompaktlader, Teleskoplader und Bagger sind Kaltklima-Kits wichtig. Viele Kits enthalten nicht nur eine Blockheizung, um das Einfrieren des Motoröls zu verhindern, sondern auch hydraulische Ölheizungen. Auch Akku-Heizdecken sind weit verbreitet.

Heißes, feuchtes Wetter ist in Alaska kein Problem, so wie es in einem Haus in südlichem Klima der Fall wäre. Deshalb installieren wir normalerweiseVentilatoren mit Wärmerückgewinnung (HRVs) anstelle von Energierückgewinnungsventilatoren (ERVs). Nach einer Weile schalten viele Hausbesitzer ihre Warmwasserbereiter aus, weil sie glauben, dadurch Geld bei der Stromrechnung zu sparen. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass meine Kunden die Notwendigkeit verstehen, ihre HRV zu nutzen. Dieses Gespräch beginnt bei unserem ersten Treffen mit einer Erläuterung der Verwendung und der Bedeutung der sauberen, gesunden und frischen Luft, die es liefert, insbesondere in einem kompakt gebauten Haus. Ich erkläre auch die möglichen Folgen, wenn das HRV nicht verwendet wird, wie z. B. Feuchtigkeitsansammlung, die zu Fäulnis und der Bildung von schwarzem Schimmel führen kann. Ich sage meinen Kunden immer, dass Eisbildung an Fenstern das erste Anzeichen eines Problems ist. Wie das Sprichwort sagt: „Dicht bauen und richtig lüften.“

Normalerweise verkleide ich meine Häuser mit 5-Rippen-Stahlpaneelen oderStehfalzplatten . Aufgrund einer Kombination von Faktoren, darunter standardmäßige 2-Fuß-Fenster, werden in Innenräumen von Alaska nicht häufig Regenschutzwände verwendet. Traufe und das arktische Wüstenklima, in dem es keinen Schlagregen gibt. In Alaska ist das wichtigDachrinnen Funktionieren Sie ordnungsgemäß, insbesondere während des Tauwetters im Frühjahr, damit das Wasser durch die Fallrohre und vom Haus weg geleitet wird. Dächer sind im Winter mit Schnee überzogen, und mit Blättern bedeckte Dachrinnen werden zu festem Eis. Im Frühjahr strömt das Wasser dann in Kaskaden über die Dachrinnen, wo es auf dem noch gefrorenen Boden landet und Kanäle bildet, die es zurück zum Haus leiten können, wo es unter anderem das Fundament gefährden kann. Da sind Laubschutzgitter aus Edelstahl eine große Hilfe.

Alle meine Fenster sinddreifach verglast , was dazu beiträgt, die Räume in den Wintermonaten warm zu halten, aber auch die passive Erwärmung aufgrund der niedrigen Sonneneinstrahlung im Sommer reduziert. Wann immer es möglich ist, versuche ich, meine Häuser so auszurichten, dass die Wohnräume nach Süden ausgerichtet sind, um jeden möglichen Lichtstrahl einzufangen.

Schlafzimmer auf der Nordseite des Hauses verfügen jedoch nur über Fenster, die nur so groß sind, dass sie die Bauvorschriften für den Ausgang erfüllen, da die geringere Wärmeleistung eines großen Fensters nicht die minimale Menge an natürlichem Licht rechtfertigt, die diese Räume in einem bestimmten Jahr erhalten.

Eine der größten Herausforderungen beim Bauen in Fairbanks ist der Permafrost. Böden im Inneren Alaskas sind durch „diskontinuierlichen Permafrost“ gekennzeichnet. In diesen Breitengraden tauen tief gelegene Gebiete, Böden mit schlecht entwässertem Boden und Land mit Nordausrichtung nicht jährlich auf. Der dauerhaft gefrorene Boden kann sich rund um Fairbanks mehrere hundert Meter tief in die Erde erstrecken und in Gebieten weiter nördlich mehrere tausend Meter tief. Mit Permafrost bedeckte Grundstücke sind preiswert und daher attraktiv für diejenigen, die günstigen Wohnraum suchen. Guter Boden hingegen, also Land ohne Permafrost, ist teurer und findet sich an Südhängen und in Gebieten mit gut entwässertem Boden.

Der Bau auf Permafrost ist mit großen Herausforderungen verbunden. Das wichtigste ist das Auftauen. Vegetation und organische Materialien wirken als natürliche Isolierschicht über Permafrost. Wenn sie im Zuge der Rodung großer Flächen entfernt werden, kann der Permafrost unvorhersehbar abbauen und die Landschaft radikal verändern. Der Boden kann sich setzen, Konturen können sich bilden, Bäume können zur Seite kippen und Teiche und Seen können scheinbar aus dem Nichts entstehen. Der Klimawandel trägt auch dazu bei, dass das Auftauen des Permafrosts unvorhersehbar ist. Die im Dokumentarfilm „Eine unbequeme Wahrheit“ gezeigte Hütte, die um 15° aus der Ebene geneigt war? Ich bin jahrelang daran vorbeigefahren und habe zugesehen, wie es versank.

Natürlich wäre es töricht, auf instabilem Boden ein Hochleistungshaus bauen zu wollen, weshalb ich es nicht tue. Ich sage den Leuten immer, dass man das Geld, das man für den Kauf von billigem Land spart, leicht dafür ausgeben kann, ein Haus aufrecht zu halten. Aber es gab eine Zeit, in der ich mich mit Permafrost befasste. Um meine Mannschaft zwischen den Arbeiten auf Trab zu halten, reparierte ich unebene Häuser, indem ich sie mit selbstgebauten Airbags anhob und ihre Pfähle verstärkte. Das erste Fundament, das wir angepasst haben, war von der Vordertür bis zu einem der Kinderzimmer auf der Rückseite des Hauses 19 Zoll uneben. Im Laufe der Jahre verbreitete sich die Nachricht, dass meine Crew wusste, wie man sinkende Häuser und Hütten rettet. Die schiere Anzahl der Anrufe, die ich erhielt, war atemberaubend.

Ich besuchte Häuser, deren Besitzer so lange darauf gewartet hatten, sich dem Problem zu stellen, dass die Unterlage und die Pfosten zusammen mit den unbehandelten Bodenbalken vollständig im Boden versunken waren. Viele Menschen wussten nicht, worauf sie sich einließen, als sie ihre Häuser kauften oder bauten, und konnten sich unsere Dienstleistungen nicht leisten. Es war herzzerreißend. Unsere Arbeit brachte ihnen nicht die Freude oder das Glück, die eine schöne neue Badezimmer- oder Küchenrenovierung bringen würde, aber sie kostete oft genauso viel. Und aufgrund der Unvorhersehbarkeit der Auftauzyklen ist es unmöglich, für Arbeiten am Permafrost eine Garantie zu geben. Als wir einen Auftrag beendeten, war das Endergebnis des Kunden nur ein ebenes Haus, das möglicherweise wieder einsinkt. Die Arbeit war auch für meine Crew eine Belastung, weshalb ich vor Jahren damit aufgehört habe. Tatsächlich habe ich auf meiner Website eine Seite, die den Gefahren des Permafrosts gewidmet ist. Ich liebe es, den Menschen Schutz zu bieten – ein gesundes, komfortables und langlebiges Haus, das ihren Bedürfnissen entspricht und ihr Leben verbessert. Das ist also alles, was ich tue.

Für ländliche Häuser in der Nähe von Fairbanks werden nicht immer private Brunnen genutzt. Es ist nicht ungewöhnlich, dass lokales Brunnenwasser hohe Konzentrationen an Arsen und unerwünschten Mineralien aufweist. Außerdem kam es in Häusern in der Nähe verlassener Minen zu Verschmutzungen oder geringeren Durchflussraten aufgrund von Störungen des Grundwasserleiters. Aus diesen Gründen sind viele neue Häuser für die Aufnahme von 1500 Gallonen ausgelegt. bis 3000 Gallonen. vergrabene Wassertanks. Während viele Menschen Wasser in einer 250-Gallonen-Kapsel transportieren. bis 500 Gallonen. Die meisten Bewohner mit Wassertanks haben einen Tank in ihrem Pickup, die meisten Bewohner mit Wassertanks lassen ihr Wasser per Tankwagen liefern und zahlen etwa zwanzigmal mehr für ihr Wasser als Häuser in den Lower 48.

Beim Bauen in einer extremen Umgebung sind eine Reihe von Elementen zu beachten. In diesem Artikel beschreibe ich fünf wichtige Überlegungen. Aber auch beim Bauen in der Nähe des Polarkreises ist es wichtig, die Nebensaison zu nutzen. Der Schlüssel zum Überleben langer, kalter und dunkler Winter liegt für mich darin, nicht die ganze Saison zu Hause zu bleiben. Jedes Jahr verlasse ich den Staat und mache mich auf den Weg zum Äquator. Während ich das wärmere Klima genieße, brüte ich über Zeichnungen, reagiere auf Kundenkommunikation, arbeite daran, sicherzustellen, dass meine Subs das haben, was sie brauchen, um während der kurzen Arbeitssaison effizient zu arbeiten, und kümmere mich um alles, was in meinem Unternehmen sonst noch Aufmerksamkeit erfordert.

Im Sommer kann es tatsächlich schwieriger sein, ein gesundes Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Auf dem 64. Breitengrad wird es von Mitte Mai bis Ende Juli nie dunkel. Und so sehr ich die endlosen Sommernächte im Land der Mitternachtssonne liebe, kann es verlockend sein, zu viel Druck auszuüben. Die längeren Tage scheinen den Menschen mehr nachhaltige Energie zu geben, sodass Bauarbeiter und Mannschaften in dieser Zeit manisch werden und stundenlang arbeiten, um Heu zu machen, bevor die langen Nächte zurückkehren. Der jährliche Wettlauf und die Tendenz zur Überarbeitung brennen Bauunternehmer aus und können sowohl die Arbeit als auch die persönlichen Beziehungen belasten. Es ist wichtig, sich Zeit für Pausen zu nehmen.

Der Bau von Hochleistungshäusern in dieser Umgebung erfordert, dass ich über eine bauwissenschaftliche Ausbildung verfüge, meine Prozesse kenne und mich mit Bauunternehmern zusammenschließe, die meine Werte teilen. Wie viele Auftragnehmer in Alaska und anderswo gründete ich mein Unternehmen mit begrenzter Erfahrung und ohne wirklichen Geschäftsplan. Um dem abzuhelfen, kaufte ich jedes Buch, das sich mit der Führung eines Bauunternehmens befasste, konnte aber nie die genaue Referenz finden, nach der ich suchte, und beschloss, selbst eines zu erstellen, indem ich es herausbrachteDer Podcast zum Vertragshandbuchim Mai 2021.

Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels habe ich gerade die dritte Staffel mit über 120 auf mehreren Plattformen veröffentlichten Episoden abgeschlossen. Der Podcast wird zu 100 % unabhängig von meinem Zuhause in Fairbanks aufgenommen und produziert. Ich habe über 70 Gäste aus fünf Ländern interviewt; Der Podcast wurde in mehr als 75 verschiedenen Ländern heruntergeladen und ist in den Top 2 % aller Podcasts weltweit gelistet. Die Prämisse des Podcasts ist, dass wir Bauherren allesamt Experten darin sind, wie man an unserem Wohnort auf der Welt baut, die geschäftlichen Grundlagen und Erfahrungen jedoch universeller sind.

Hören Sie sich unser Interview mit Mike Knoche in Folge 470 des FHB Pro Talk-Podcasts anFineHomebuilding.com/protalk

– Mike Knoche ist Eigentümer vonGeradeausbauin Fairbanks, Alaska.Fotos von Frank Stelges.Aus Fine Homebuilding #315

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