Kahe-korruseliste kergterasest kivist linnamajade projekteerimine Natalesile, Lõuna-Tšiili

Kahe-korruseliste kergterasest kivist linnamajade disain Natalesile, Lõuna-Tšiili

Disain põhineb G550 AZ150 kergterasel, FrameCAD-tehnoloogial ja CBC One{2}}Stop-lahendustel

 

A1: Disaini põhiraamistik ja tehnilised parameetrid

Projekt koosneb 24 kahest -korruselisest ridaelamust, mis on paigutatud kahte Z--kujulist rida (12 ühikut rea kohta), kasutades täielikult kerget terasest kiilukonstruktsiooni, mille peamise konstruktsioonikomponendina on materjal G550 AZ150. Kogu konstruktsiooni projekteerimine, valmistamine ja töötlemine viiakse lõpule Uus-Meremaalt pärit-tarkvara ja vormimismasinatega, tagades täpsuse ja järjepidevuse. Disaini kasutusiga ületab 50 aastat, kohandudes täielikult Lõuna-Tšiili (Natalesi piirkond) madala temperatuuriga keskkonnaga ning täiustatud soojusisolatsiooni ja struktuurse stabiilsusega. Peamised disaini üksikasjad on järgmised:

 

1.1 Paigutus ja mõõtmed

Iga ridaelamu pindala on 9,35 m (laius) × 7,6 m (pikkus) ja hoone kogupindala on ligikaudu 142,52 ㎡ (kaasa arvatud kaks korrust). Iga rea ​​Z-kujuline paigutus optimeerib maakasutust, parandab ventilatsiooni- ja valgustingimusi ning suurendab kogukonna üldist tuuletakistust (kohandudes Lõuna-Tšiili tugevate tuultega). Puhkekõrgus on esimesel korrusel 2,8 m ja teisel korrusel 2,7 m.

 

1.2 Funktsionaalne paigutus

Esimene korrus: elutuba (18 ㎡), söögituba (12 ㎡), köök (8 ㎡) ja üks vannituba (4 ㎡); ruum on avatud ja ühendatud, ratsionaalse liiklusvoo joonega.

Teine korrus: kaks magamistuba (peamagamistuba 15 ㎡, teine ​​magamistuba 12 ㎡) ja kaks vannituba (privaatne vannituba 5 ㎡, avalik vannituba 4 ㎡); suur magamistuba on varustatud iseseisva vannitoaga, et parandada elamismugavust.

 

1.3 Struktuurisüsteem

Võtta vastu akergterasest karkassiga seinakonstruktsioonide süsteem, millel on vertikaalsed koormused G550 AZ150 kergterasest kiilud (sealhulgas seinakiilud, põrandatalad, katusekiilud ja peatalad) ja horisontaalsed koormused (tuul, maavärin), mida taluvad nihkeseinad, mis on täielikult tugevdatud 18 mm veekindlate OSB-paneelidega. Katusel on ühe-kaldega kujundus koos parapetidega (mähitud 27 mm PU-metallist nikerdatud paneelidega), mis mitte ainult ei vasta kohalikule arhitektuurilisele esteetikale, vaid juhib tõhusalt ära ka lume ja vihmavee (kohandudes Lõuna-Tšiili tugeva lumesajuga), samas kui suurem kiilutihedus tagab konstruktsiooni stabiilsuse kombineeritud koormuste korral.

 

1.4 Korpus ja isolatsioonisüsteem

Välissein: 27 mm polüuretaanist metallist nikerdatud paneelid (dekoratiivne + integreeritud soojusisolatsioon), mis on kombineeritud sisemise -kihi isolatsiooniga puuvilla ja OSB konstruktsioonipaneelidega, et moodustada komposiitsoojustussüsteem.

Katus: katusekivina 0,6 mm värviline terasplekk mitmekihilise isolatsioonistruktuuriga (veekindel membraan + isolatsioonipuuvill + aurutõke), mis talub madalaid temperatuure ja soojuskadu.

Põrandaplaat: aluskihina 18mm tsementkiudplaat, mille vahekihti on laotud isolatsiooni- ja heliisolatsioonimaterjalid (klaasvill), mis vastavad elamismugavuse nõuetele.

 

1.5 Üks-tugiteenus

CBC pakub täielikku tugirajatiste komplekti, sealhulgas uksi ja aknaid (alumiiniumisulamist soojusisolatsiooniga uksed ja aknad), põrandakatteid (veekindel ja kulumiskindel puit-plastpõrand) ning vee- ja elektriseadmeid (-külmumisvastased torud, energiasäästlikud elektrikomponendid), mis tagavad projekti terviklikkuse ja kohandatavuse.

 

A2: kandevõime, stabiilsuse ja keskkonnaga kohanemise analüüs

Konstruktsiooniarvutus põhineb Tšiili kohalikel ehitusnormidel (NCh 433) ning kombineeritakse Natalesi kliima- ja geoloogiliste tingimustega (madal temperatuur, tugev lumi, mõõdukas maavärina intensiivsus). Arvutustarkvara kasutab integreeritud modelleerimiseks ja analüüsiks FrameCADi (Uus-Meremaa), mille põhinäitajad vastavad või ületavad projekteerimisnõudeid.

 

2.1 Kerge terase G550 AZ150 materjali toimivus

G550 AZ150 kergterase voolavuspiir on suurem või võrdne 550 MPa ja tõmbetugevus 600 MPa või suurem, AZ150 kuumtsingitud kattega (tsingikihi paksus on suurem või võrdne 150 g/㎡), et tagada suurepärane niiskus- ja rannikualade korrosioonikindlus (naatriumi ja külma korrosioonikindlus). Materjali külmvormimisomadused{8}}ühilduvad täielikult FrameCADi vormimismasinatega, tagades kiilulõikude täpsuse.

 

2.2 Koormuse arvutamine ja kandevõime kontroll

Koormuse tüüp	Disaini väärtus	Laagri komponent	Arvutuse tulemus	Ohutuse hindamine
Surnud koormus (katus)	1,2 kN/㎡ (kaasa arvatud katusekivi, isolatsioon, konstruktsiooni kaal)	Katuse kergterasest võred (C160×60×20×2,0)	Maksimaalne paindemoment 8,2kN·m, kandevõime 12,5kN·m	Ohutustegur 1,52 > 1,2, vastab nõuetele
Lumekoormus (katus)	2,0 kN/㎡ (Natalesi keskmine lumesadu talvel)	Katusepaelad + kergterastalad (H200×100×5×8)	Kombineeritud pinge 185MPa, lubatud pinge 235MPa	Ohutustegur 1,27 > 1,2, vastab nõuetele
Reaalajas koormus (põrand)	2,5 kN/㎡ (esimene korrus) + 2.0 kN/㎡ (teine ​​korrus)	Põrandatalad (C140×50×20×2,0) + 18mm tsementkiudplaat	Maksimaalne läbipaine 12,3mm, läbipainde suhe 1/2276	Vähem kui limiit 1/2000, vasta nõuetele
Tuulekoormus	3,0 kN/㎡ (lõuna-Tšiili ranniku tugev tuul)	Nihkeseinad (OSB + kergteraskiilud)	Külgsuunaline kandevõime 35kN/m, arvestuslik külgjõud 28kN/m	Ohutustegur 1,25 > 1,2, vastab nõuetele
Seismiline koormus	7-kraadine seismiline intensiivsus (Natalesi seismiline tsoon)	Üldine kerge terasraam + nihkeseinad	Loomuliku vibratsiooni periood 0,65s, külgnihe 9,8mm	Nihkesuhe 1/2857 < 1/1500, vastab seismilistele nõuetele

 

2.3 Soojusisolatsiooni toimivuse analüüs

Lõuna-Tšiili madala-temperatuuri keskkonnale (minimaalne temperatuur talvel -5 kraadi) on korpuse süsteem optimeeritud soojusisolatsiooni jaoks:

Välissein: 27mm PU-metallist nikerdatud paneelid (soojusjuhtivus 0,024W/(m·K)) + 100mm klaasvillast isolatsioon (soojusjuhtivus 0,038W/(m·K)), seina üldine soojustakistus on 3,85 (m²·K)/W, mis on 30% kõrgem kohalikust miinimumnõudest.

Katus: 0,6 mm värviline terasleht + 150 mm kivivillast isolatsioon + aurutõke, soojustakistus on 4,2 (m²·K)/W, vältides tõhusalt soojuskadu läbi katuse.

Põrand: 18mm tsementkiudplaat + 80mm klaasvill + veekindel membraan, soojustakistus on 2,5 (m²·K)/W, vältides maapinnast lähtuvat külmasilla efekti.

 

2.4 Struktuurne stabiilsus ja vastupidavus

Vede Kergeterasest G550 tsingitud AZ150 kate tagab suurepärase korrosioonikindluse Natales'i niiskes ja külmas rannikukeskkonnas ning 50-aastane projekteerimisiga on kinnitatud kiirendatud korrosioonikatsetega (vastab 50-aastasele looduslikule korrosioonile), mida täiendavalt garanteerib optimeeritud materjali paksus ja katvus.

 

A3: üksikasjalik materjaliloend (FrameCADi tootmisstandardi alusel)

Seerianumber	Materjali nimi	Spetsifikatsioon	Materjali allikas/standard	Tarbimine ühiku kohta	Kogutarbimine (24 ühikut)	Rakendus
1	G550 AZ150 kerge terasest kiil	Seinakiil: C100×50×20×1,5; Põrandatala: C140×50×20×2,0; Katusesilm: C160×60×20×2,0; Tala: H200×100×5×8	FrameCAD vormimine, Uus-Meremaa tehnoloogia	5,2 tonni	124,8 tonni	Peamised konstruktsioonikomponendid (seinad, põrand, katus, talad)
2	OSB konstruktsioonipaneel	18 mm paksune, veekindel klass	CBC standardtoode	68㎡	1632㎡	Seina/katuse/põranda tugevdus (täielik nihkeseina katmine)
3	PU metallist nikerdatud paneel	27mm paksune, integreeritud välisseina dekoratiivne isolatsioon	CBC standardtoode	112㎡	2688㎡	Välisseina kate (sealhulgas parapeti mähis)
4	Värviline terasleht	0,6mm paksune, AZ150 tsingitud, katusekivi	CBC standardtoode	65㎡	1560㎡	Katusekate (sh parapeti ülaosa ja serva voltimine)
5	Tsementkiudplaat	18mm paksune, põranda aluskiht	CBC standardtoode	92㎡	2208㎡	Põrandaplaadi alus (täielik põrandakate + servapikendus)
6	Isolatsioonimaterjal (klaasvill/kivivill)	Klaasvill (80-100mm), kivivill (150mm)	CBC standardtoode	85㎡	2040㎡	Seina/põranda/katuse isolatsioon (täielik vahekihtide täitmine)
7	Alumiiniumisulamist soojusisolatsiooniga uksed ja aknad	Uksed: 900×2100mm (2 komplekti); Aknad: 1200 × 1500 mm (4 komplekti) + 1500 × 1800 mm (2 komplekti)	CBC ühe{0}}peatuse tarne	2 komplekti uksi + 6 seab aknad	48 seab uksi + 144 seab aknad	Valgustus, ventilatsioon, soojusisolatsioon (lisatud magamistoa aken)
8	Puit{0}}Plastpõrandad	12 mm paksune, veekindel kulumiskindel-	CBC ühe{0}}peatuse tarne	88㎡	2112㎡	Sisepõrandakate (katab kõik funktsionaalsed alad)
9	Vee- ja elektrivarustus	-Külmumisvastased torud, energiasäästu-lülitid, pistikupesad, veesoojendid	CBC ühe{0}}peatuse tarne	1 komplekt/üksus (madala temperatuuri jaoks täiustatud)	24 komplekti	Veevarustus, kanalisatsioon, elektrivarustus (-külmumisvastane uuendus)
10	Ühendusliitmikud	Isekeermestavad-kruvid, poldid, veekindel membraan, hermeetik	FrameCAD sobitamine	0,35 tonni	8,4 tonni	Konstruktsiooniühendus, veekindel, õmbluste tihendus

 

A4: Kergterasest linnamaja projekti põhiline konkurentsivõime

4.1 Struktuurilised ja tehnoloogilised eelised

Kõrge täpsus ja tõhusus: Võttes kasutusele Uus-Meremaalt pärit FrameCADi tarkvara ja vormimismasinad, valmistatakse kerged teraskiilud suure täpsusega (viga ±0,5 mm või vähem), realiseerides modulaarse kokkupaneku ja lühendades kohapeal ehitusperioodi -40% võrreldes traditsiooniliste betoonkonstruktsioonidega.

Suurepärane vastupidavus: Kergeteras G550 AZ150 AZ150 tsingitud katte ja veekindlate OSB-paneelidega- tagab korrosiooni- ja niiskuskindluse, mis vastab 50-aastasele disainiea nõudele Natalesi niiskes ja külmas keskkonnas.

Tugev keskkonnaga kohanemisvõime: optimeeritud isolatsioonisüsteem ja lumekoormuskindel-katusekonstruktsioon kohanduvad täielikult Lõuna-Tšiili madala-temperatuuri ja tugeva-lumise kliimaga ning seina nihkekonstruktsioon vastab kohalikule 7-kraadise seismilise intensiivsuse nõuetele.

 

4.2 Kulud ja tarneahela eelised

Üks{0}}CBC tarnimine: integreerides kergeid teraskonstruktsioone, korpuse materjale, uksi ja aknaid ning vee- ja elektriseadmeid, pakub CBC täielikku -ahelalahendust, mis vähendab hankekulusid ja tagab ühtlase tootekvaliteedi.

Madalad hoolduskulud: 27 mm PU-metallist nikerdatud paneelidel ja värvilistest terasest katusekividel on hea ilmastikukindlus, mis ei vaja suuremat hooldust 20 aasta jooksul ning hoolduskulud on vaid 1/3 traditsiooniliste telliskivi{4}}betoonkonstruktsioonide omadest. Suurenenud materjali paksus pikendab ka põhikomponentide kasutusiga, mis vastab 50-aastasele projekteerimisnõudele.

Kerge kaal ja madalad vundamendikulud: Vaatamata kohandatud materjaliannusele kaalub kerge teraskonstruktsioon siiski vaid 1/4 betoonkonstruktsioonist, mis vähendab vundamendi kandevõime nõuet ja säästab 25% vundamendi ehituse maksumusest. Optimeeritud kiilutihedus parandab ka konstruktsiooni stabiilsust ilma omakaalu märkimisväärselt suurendamata.

 

4.3 Elu- ja keskkonnaeelised

Mugav elamiskogemus: Mitmekihiline isolatsiooni- ja heliisolatsioonisüsteem tagab sisetemperatuuri stabiilsuse (talvel 18-22 kraadi) ja madala mürataseme ning avatud funktsionaalne planeering vastab perede elamisvajadustele.

Keskkonnakaitse ja jätkusuutlikkus: Kõik materjalid on taaskasutatavad (kerge teras, alumiiniumsulam, puit-plastist põrandakate), mille ehitamise ja kasutamise ajal on süsinikuheitmed madalad, mis on kooskõlas Tšiili keskkonnakaitsepoliitikaga.

Paindlik paigutus: Kerget teraskonstruktsiooni on lihtne renoveerida ja laiendada ning sisemist paigutust saab kohandada vastavalt omaniku vajadustele põhikonstruktsiooni kahjustamata.

 

A5: turu kohanemise analüüs (Okeaania, Kagu-Aasia, Lõuna-Ameerika)

CBC peamised turud hõlmavad Okeaaniat (Paapua Uus-Guinea, Fidži), Kagu-Aasiat (Filipiinid, Indoneesia) ja Lõuna-Ameerikat (Tšiili, Peruu). Sellel FrameCAD-tehnoloogial ja G550 AZ150 materjalil põhinev kergterasest linnamaja konstruktsioon on erinevate turgudega erineval kohanemisastmel, kusjuures põhiline kohandamisloogika sobib CBC tootepositsiooniga "modulariseerimine, keskkonnakaitse ja ühe-peatuse teenus".

Turu piirkond	Kliima/geoloogilised omadused	Kohanemisvõime tase	Põhilised kohanemispunktid
Okeaania (Paapua Uus-Guinea, Fidži)	Troopiliste vihmametsade kliima, kõrge õhuniiskus, sagedased tugevad vihmad, seismiline intensiivsus 6-7 kraadi	Kõrge	G550 AZ150 kergteras AZ150 tsingitud kattega kohandub kõrge õhuniiskusega; täielikult katvate OSB-paneelidega tugevdatud nihkeseina struktuur vastab 6-7-kraadisetele seismilistele nõuetele; moodulkonstruktsioon (95% eelvalmistamismääraga) kohandub madala kohaliku ehitusoskustasemega. Algses disainis kohandatud materjali doseerimine ja katvus tagavad piisava liiasuse ka kõrge õhuniiskusega keskkonna jaoks, vähendades niiskuse erosioonist põhjustatud konstruktsioonikahjustuste ohtu.
Kagu-Aasia (Filipiinid, Indoneesia)	Troopiline mussoonkliima, taifuuni{0}}ohtlik, kõrge temperatuur ja niiskus, 7-kraadine seismiline intensiivsus	Keskmine{0}}Kõrge	Kergel teraskonstruktsioonil on hea tuulekindlus; isolatsioonisüsteemi saab reguleerida soojusisolatsiooniks (asendada 50mm soojustusvatiga); katuse ja uste taifuunivastane-tugevdus.
Lõuna-Ameerika (Peruu, Brasiilia)	Peruu: ranniku tuul, seismiline intensiivsus 7-8 kraadi; Brasiilia: troopiline kliima, kõrge temperatuur	Keskmine	Peruu: suurendage seismilist tugevdust (lisage ekstsentrilised tugid); Brasiilia: optimeerige soojusisolatsiooni ja ventilatsiooni (suurendage aknapinda, lisage päikesevarjupaneele).
Euroopa (Lõuna-Euroopa: Hispaania, Itaalia)	Vahemereline kliima, pehme talv, suvine kuumus, ranged{0}}energiasäästustandardid	Keskmine-Madal	Optimeerige isolatsioonisüsteem, et see vastaks Euroopa{0}}energiasäästustandarditele; asendada katusekivid savikividega, et need sobiksid kohaliku arhitektuuri esteetikaga.

 

V6: Kohalikel tingimustel põhinevad sihipärased muudatused

6.1 Okeaania (Paapua Uus-Guinea) muudatused

Korrosioonivastane{0}}täiustus: Hoidke G550 AZ150 kerget terast ja lisage kiilude pinnale epoksütsingi-rikast värvi (80 μm), et kohaneda kõrge-niiskusega troopiliste vihmametsade kliimaga.

Drenaaži optimeerimine: muutke katuse ühe-kaldenurka 15 kraadilt 20 kraadile, et kiirendada vihmavee ärajuhtimist; lisage maja ümber vihmaveerennid (roostevaba teras), et vältida vee kogunemist.

Ehituse kohandamine: Suurendage kokkupandavat valmistamisastet 95%-ni (seinapaneelide ja põrandaplaatide kokkupanemine tehases), et kohaneda madala kohaliku ehitusoskuste tasemega.

 

6.2 Kagu-Aasia muudatused (Filipiinid)

Taifuunikindluse tugevdamine: Originaalsete C160×60×20×2,0 katusesilmide põhjal uuendada versioonile C180×70×20×2,5 ja tõsta oraste tihedust 600 mm-lt 500 mm-le; lisage X-tüüpi tuuletoed (nurkterasest L50×5) katuseharjale ja püstakutele, et taluda taifuunituulekoormust (4,0 kN/㎡). Samal ajal parandage 27 mm PU-metallist nikerdatud paneelide ja kiilude vahelist ühendust-tuulevastaste-isekeermestavate kruvidega, et vältida nihkumist.

Soojusisolatsiooni reguleerimine: asendage 100 mm klaasvill 50 mm kõrge -tihedusega polüuretaanist isolatsioonipuuvillaga (parem soojusisolatsioonivõime); lisage päikesekiirguse vähendamiseks akende välisküljele päikesevarjupaneelid (alumiiniumisulamist).

Niiskuskindluse optimeerimine: Asetage esimese korruse maapinnale veekindel membraan (paksus 2,0 mm), et vältida niiskust maapinnast; kasutage siseseinte jaoks niiskuskindlaid-OSB-paneele.

 

6.3 Lõuna-Ameerika (Peruu) muudatused

Seismiline tugevdamine: Täiendage konstruktsioonisüsteem kahekordseks anti-seismiliseks raamiks (põhiraam + ekstsentriliselt kinnitatud raam); lisage maja nurkadesse vertikaalsed terasplaadist nihkeseinad (10 mm paksused), et kohaneda 8-kraadise seismilise intensiivsusega.

Ranniku{0}}korrosioonivastane: Kasutage kõigi kergete terasdetailide jaoks kahekordset-korrosioonivastast töötlust (AZ150 galvaniseerimine + polüuretaanvärv), et vältida rannikusoola pihustuskorrosiooni.

Koormuse reguleerimine: Suurendage katuse tuulekoormuse arvutuslikku väärtust 3,5 kN/㎡-ni ja optimeerige põrandatalade vahekaugust 600 mm-lt 500 mm-ni (algsete C140 × 50 × 20 × 2,0 talade alusel), et suurendada kandevõimet. Algses konstruktsioonis kohandatud materjalidoos tagab, et struktuurne liiasus võib katta koormuse uuendamise ilma põhikomponentide ulatusliku-mahu asendamiseta.

 

6.4 Lõuna-Euroopa (Hispaania) muudatused

Energiasäästu optimeerimine-: Suurenda seina soojustuskihti 120mm-ni (kivivill); kasutage uste ja akende jaoks madalat-E õõnesklaasi, et see vastaks Euroopa ENERGY STARi energiasäästu-standarditele.

Arhitektuuri esteetika kohandamine: Vahetage värvilised terasest katusekivid kohalike savikividega; muutke välisseina PU-metallist nikerdatud paneelid kivist-taolisteks paneelideks, et need sobiksid Vahemere arhitektuuristiiliga.

Ventilatsiooni reguleerimine: Lisage katuseventilaatorid (loodusliku ventilatsiooni tüüpi), et parandada suvel siseõhu ringlust; disainiga reguleeritavad päikesevarjud akendele.

 

A7: Põhijäreldus ja turu edendamise potentsiaal

See kahe{0}}korruseline kergterasest linnamaja projekt, mis on kavandatud Lõuna-Tšiili Natalesile, kasutab täielikult G550 AZ150 kergterasest ja FrameCAD-tehnoloogia eeliseid. Materjali doseerimise optimeerimine (nt kerge teraskiilu kaalu suurendamine, OSB-paneelide katvuse ja korpuse materjali pindala suurendamine) ja konstruktsioonidetailide täiustamisega vastab projekt kohalikele madala-temperatuuri, raske-lume ja niiske kliimatingimustele ning geoloogilistele ja elamisvajadustele. Kohandatud materjalikonfiguratsioon ei taga mitte ainult 50-aastast disainiea, vaid suurendab ka struktuurilist liiasust ning ühildub suurepäraselt CBC ühe peatuse tarneahela võimalusega, mis hõlmab kergeid teraskonstruktsioone, korpuse materjale, uksi ja aknaid ning vee- ja elektriseadmeid.

Seoses turu laienemisega saab disaini kiiresti kohandada CBC peamistele turgudele (Okeaania, Kagu-Aasia, Lõuna-Ameerika) sihipäraste muudatuste (-korrosioonivastane, seismiline, tuuletakistus, soojusisolatsiooni reguleerimine) abil, millel on tugev skaleeritavus. Eriti Okeaanias ja Kagu-Aasias, kus moodulehituse ja-korrosioonivastased nõuded on kõrged, on projektil ilmsed konkurentsieelised ja seda saab kasutada CBC põhitootena, et laiendada elamute kergete teraskonstruktsioonide turgu. Kuna ülemaailmne nõudlus roheliste ja vähese süsinikdioksiidiheitega hoonete järele kasvab,{4}}on sellest kergterasest ridaelamust eeldatavasti CBC ärikasvu rahvusvahelisel turul tõukejõud.