Kahe-korruseline kergterasest villa disain Reunioni saare klientidele

Kahe-korruseline kergterasest villa disain Reunion Islandi klientidele (struktuur, materjalid ja turuanalüüs)

 

See projekt on Reunioni saare klientidele mõeldud kahe-korruseline kergterasest villa, mille tasapinna suurus on 11,8 m × 11,8 m ja põranda kõrgus 2,65 m korruse kohta. Arvestades Reunioni saare äärmuslikku orkaaniilma, keskendub disain tuulekindlusele ja konstruktsiooni stabiilsusele. Põhikonstruktsioon kasutab külmvormitud-õhukese-seinaga C-sektsiooniga terast, mis on tugevdatud 18 mm OSB konstruktsioonipaneelidega. Välissein on kaitstud 50 mm paksuste AAC-paneelidega ja põrandaplaadil on kasutatud CBC 1 mm tsingitud teraslehte ja kohapeal valatud-betoon{15}}. Üldine disain vastab kohalikele hoonete ohutusstandarditele ja kohandub Reunioni saare troopilise orkaani kliimaomadustega.

 

 

Villa põhiline disainikontseptsioon on "kerge, -tugev, tuulekindel- ja vastupidav", keskendudes konstruktsiooni stabiilsuse probleemi lahendamisele äärmuslike orkaaniilmade korral. Konkreetne konstruktsiooniprojekt on järgmine:

 

 

Peamine-kandekonstruktsioon kasutab külmvormitud-õhukese-seinaga C-sektsiooniga terast spetsifikatsioonidega 140 × 41 × 39 × 11 mm, paksusega 1,2 mm ja materjalist G550AZ150. Sellel materjalil on kõrge voolavuspiir (suurem kui 550 MPa või sellega võrdne) ja hea korrosioonikindlus (kuumtsingitud kate AZ150), mis talub tõhusalt troopilise merekliima erosiooni ja tagab konstruktsiooni eluea.

Veergude paigutus: sambad on paigutatud 1,2 m vahedega piki villa perimeetrit ja sisemisi vaheseinu (tasapind 11,8 m × 11,8 m), kogukõrgusega 5,3 m (2 × 2,65 m). Kolonni alus on ühendatud vundamendiga ankrupoltidega, et parandada ümberminekuvastast-- ja tõmbevastast-jõudlust, mis on ülioluline orkaanilöögi vastu seismiseks.

Talade paigutus: põranda- ja katusetalad on paigutatud vastavalt sammastele, samade C-sektsiooni terase spetsifikatsioonidega nagu sammastel. Põrandatalad on paigutatud 1,2 m vahedega, et taluda põrandaplaadi ja ülemise konstruktsiooni koormust; katusetaladel on sõrestikkonstruktsioon, mis suurendab katuse üldist jäikust ja tuulekindlust.

Toru ja vöö paigutus: katuserestid ja seinavööd on paigutatud 600 mm intervalliga, kasutades 100 × 40 × 20 × 10 mm külmvormitud õhukese-seinaga C-terast (paksus 1,0 mm), mis on ühendatud sammaste ja taladega ning moodustab katusepaneeli täieliku koormuse{9}} välisseinale.

 

Reaktsioonina Reunioni saare äärmuslikule orkaanilisele ilmale kasutatakse kogu kerge teraskonstruktsiooni tugevdamiseks 18 mm paksuseid OSB (Oriented Strand Board) konstruktsioonipaneele, mis moodustavad "teraskiil + OSB-paneel" komposiitnihkeseina ja -katuse, mis parandab oluliselt konstruktsiooni külgmist jäikust ja terviklikkust ning peab tõhusalt vastu külgsuunalisele survele ja löögijõule.

Seina tugevdamine: OSB-paneelid on kergterasest seinakiilu sise- ja välisküljel täielikult sillutatud, kinnitatud -tuulevastaste-isekeermestavate kruvidega (vahe 150 mm), moodustades suletud nihkeseinasüsteemi, mis talub külgmist tuulekoormust ning hoiab ära seina deformatsiooni ja kahjustuste.

Katusetugevdus: OSB-plaadid on sillutatud katuseluukidele, kinnitatud -tuulevastaste-isekeermestavate kruvidega ning seejärel kaetud veekindla membraani ja katusekividega. OSB-katusepaneel suurendab katuse tuule imemiskindlust ja hoiab ära katuse ülestõstmise või orkaanide poolt kahjustamise.

Ühenduste tugevdamine: kõik ühendused sammaste, talade, ääriste, vööde ja OSB-paneelide vahel on varustatud ülitugevate -roostevastaste-pistikutega (nt tsingitud nurkterasest, -tuulekindlad-kruvid) ning ühenduspunktid on tugevdatud hermeetikuga, et vältida konstruktsiooni lahtilöömist ja löögikindlust.

 

 

Välissein kasutab hooldusmaterjalina 50 mm paksuseid AAC (Autoclaved Aerated Concrete) paneele. AAC-paneelidel on kerge kaal, kõrge tugevus, soojusisolatsioon, heliisolatsioon ja tulekindlus ning nende poorne struktuur võib tõhusalt vähendada tuulekoormust, pakkudes samal ajal head soojusisolatsioonivõimet, kohanedes Réunioni saare troopilise kliimaga. AAC-paneelid kinnitatakse OSB-konstruktsioonipaneelide välisküljele spetsiaalsete pistikute kaudu ning paneelide vahelised vahed täidetakse hermeetikuga, et tagada vee- ja tuulekindlus.

 

 

Põrandaplaadil kasutatakse põranda kandeplaadina CBC 1 mm paksust tsingitud teraslehte, mis on kohapeal valatud-kohal-C30 betoon (paksus 100 mm). Tsingitud teraslehel on hea korrosioonikindlus ja kandevõime ning -paigalvalatud-betoon moodustab teraslehega komposiitpõrandaplaadi, millel on suur jäikus ja kandevõime ning mis talub tõhusalt orkaanide põhjustatud vibratsiooni ja lööke. Põranda kandeplaat kinnitatakse isekeermestavate kruvide abil{10}}põrandataladele ja pragude vältimiseks asetatakse terasvõrk betooni sisse.

 

 

Koos Réunioni saare geoloogiliste omaduste ja orkaanikindluse nõuetega võtab sihtasutus kasutusele raudbetoonist sõltumatu vundamendi. Vundamendi suurus on 800 mm × 800 mm × 1000 mm (pikkus × laius × kõrgus) ja vundamendi tugevdus on paigutatud vastavalt kandevõime nõuetele. Samba alus on ühendatud vundamendiga ankrupoltide (M24) kaudu ja ankrupoldid on vundamendi sisse põimitud, et tagada piisav ümberminekuvastane-tõmbe- ja tõmbetugevus, mis hoiab ära hoone ümberkukkumise orkaantuulekoormuse tõttu.

 

Alljärgnevalt on toodud detailne materjaliarve ja kogusearvestus villa konstruktsiooniprojekti ja 11,8m × 11,8m × 5,3m (kogukõrguse) mõõtmete alusel, sealhulgas põhimaterjalid, abimaterjalid ja pistikud, tagades piisava koguse ja ratsionaalsuse.

 

 

Materjali nimi	Spetsifikatsioon	Paksus	Kogus	Üksus	Rakendus
Külm-vormitud C-profiilteras	140×41×39×11 mm	1,2 mm	320	m	Sambad, põrandatalad, katusetalad
Külm-vormitud C-profiilteras	100×40×20×10 mm	1,0 mm	480	m	Katusepaelad, seinaribad
Külm-vormitud C-profiilteras	80×40×20×8 mm	0,8 mm	220	m	Sisemised vaheseinakiilid
Terasest sõrestiku komponendid	Sobiv katusekonstruktsioon	1,2 mm	12	komplektid	Katuseferm (suurendab tuulekindlust)

 

 

Materjali nimi	Spetsifikatsioon	Kogus	Üksus	Rakendus
OSB konstruktsioonipaneel	Paksus 18mm, 2440×1220mm	180	㎡	Seinte ja katuse tugevdamine (sisemine ja välimine külg)
Tuulevastased-isekeermestavad-kruvid	M5×50mm, tsingitud	15000	tükid	OSB paneelide kinnitamine teraskiiludele
Tsingitud nurga teras	50×50×5 mm	60	m	Kiilude vaheliste ühenduste tugevdamine

 

 

Materjali nimi	Spetsifikatsioon	Kogus	Üksus	Rakendus
AAC paneel	Paksus 50mm, 600×2400mm	120	㎡	Välisseinte hooldus (v.a. uksed ja aknad)
AAC paneeli pistikud	Spetsiaalsed galvaniseeritud pistikud	2400	tükid	AAC paneelide kinnitamine OSB paneelidele
Veekindel hermeetik	Polüuretaani hermeetik	30	torud	AAC-paneelide ja ühenduste vahede täitmine
Välisseina värvimine	Korrosioonivastane-, ultraviolettkiirgusevastane-, veekindel	20	gallonit	AAC välisseina katmine (parandab vastupidavust)

 

Materjali nimi	Spetsifikatsioon	Kogus	Üksus	Rakendus
CBC tsingitud terasleht	1mm paksune, põrandat kandev plaat	150	㎡	Põrandaplaadi alus (kaks korrust, sh trepp)
C30 Valatud-paigal-betoon	100 mm paksune	15	m³	Põrandaplaat (kaks korrust)
Terasvõrk	Φ6@150×150mm	150	㎡	Tugevdusbetoon-paigal-
Põranda isekeermestavad{0}}kruvid	M6×30mm, tsingitud	8000	tükid	Tsingitud teraspleki kinnitamine põrandataladele

 

 

Materjali nimi	Spetsifikatsioon	Kogus	Üksus	Rakendus
C30 raudbetoon	Sõltumatu sihtasutus	25	m³	Villa sihtasutus (32 sõltumatut sihtasutust)
Tugevdatud teras	Φ16mm, Φ12mm	3.5	tonni	Vundamendi tugevdamine
Ankrupoldid	M24×800mm, tsingitud	128	tükid	Kolonni aluse ühendamine vundamendiga
Veekindel membraan	SBS veekindel membraan, paksus 4mm	150	㎡	Vundamendi hüdroisolatsioon

 

 

Materjali nimi	Spetsifikatsioon	Kogus	Üksus	Rakendus
Katuse veekindel membraan	TPO veekindel membraan, paksus 1,5 mm	140	㎡	Katuse hüdroisolatsioon (vastupidav orkaani vihmale)
Katusekivid	Kergbetoonist katusekivid	150	㎡	Katusekate (tuulekindel-)
Uksed & Aknad	Alumiiniumisulam, tuulekindel,{0}}veekindel (kohandatud suurus)	12	komplektid	Villa uksed ja aknad (6 akent korrusel, 2 ust korrusel)
Isolatsioon Puuvill	Paksus 50mm, klaasvill	180	㎡	Seinte ja katuse isolatsioon (kohandub troopilise kliimaga)
Trepi materjalid	Kerge teraskonstruktsioon + betoonastmed	1	seatud	Sisetrepid (kahte korrust ühendavad)

 

Selle kahe{0}}korruselise kergterasest villa konstruktsioon on täielikult kohandatud Reunioni saare äärmuslikele orkaaniilmadele, keskendudes tuulekindlusele, stabiilsusele ja vastupidavusele. Üksikasjalik struktuurianalüüs on järgmine:

 

 

Konstruktsiooni suurim esiletõst on selle suurepärane tuulekindlus, mis suudab tõhusalt vastu seista äärmuslikele orkaanidele (tuule kiirus suurem või võrdne 150 km/h), mis on levinud Reunioni saarel. Esiteks kasutatakse peamises-kandekonstruktsioonis G550AZ150 külmvormitud-külmvormitud õhukese-seinaga C-terast, millel on kõrge voolavuspiir ja hea sitkus, mis talub suurt külgmist tuulekoormust ilma deformatsioonita. Teiseks on kogu konstruktsioon tugevdatud 18mm OSB konstruktsioonipaneelidega, moodustades suletud komposiitnihke seina- ja katusesüsteemi, mis parandab oluliselt hoone külgmist jäikust ja terviklikkust ning peab tõhusalt vastu orkaanide tekitatavale külgsurvele ja imemisjõule. Kolmandaks on samba alus kindlalt ühendatud sõltumatu vundamendiga ankrupoltidega, millel on tugev ümbermineku- ja tõmbejõud, mis hoiab ära hoone ümberkukkumise või tõstmise orkaantuulekoormuse tõttu. Lisaks on AAC välisseinapaneelid kerged ja kindlalt kinnitatud, mis võib vähendada tuulekoormust, tagades samas tuulekindluse.

 

 

Villas on integreeritud kerge teraskonstruktsioonide süsteem, milles sambad, talad, võred, vööd ja OSB-paneelid on tihedalt ühendatud ülitugevate pistikute kaudu, moodustades tervikliku-kande--tuulesüsteemi. Katusesõrestike konstruktsioon suurendab katuse jäikust, vältides katuse deformeerumist või kahjustusi orkaani mõjul. Komposiitpõrandaplaat, mis koosneb CBC tsingitud teraslehest ja valatud betoonist, on kõrge jäikuse ja kandevõimega, tagades põranda terviklikkuse ja vältides tuulevibratsioonist põhjustatud pragusid või kahjustusi. Kõik ühenduspunktid on tugevdatud hermeetiku ja nurkterasest, mis parandab veelgi konstruktsiooni terviklikkust ja veekindlat tuulekindlust.

 

Reunioni saar asub troopilises merekliima vööndis, kus on kõrge temperatuur, kõrge õhuniiskus ja tugev meresoola udu söövitav toime. Struktuur arvestab seda omadust täielikult: kerge teraskiil kasutab G550AZ150 kuumtsingitud kattega materjali (AZ150), millel on suurepärane korrosioonikindlus ja mis talub tõhusalt soolaudu ja niiskuse erosiooni. CBC põranda laagriplaat on 1 mm paksune tsingitud terasleht, millel on ka hea korrosioonikindlus. OSB-konstruktsioonipaneelid on töödeldud anti-korrosiooni- ja niiskuskindlaks- ning AAC välisseinapaneelid on mitte-toksilised, maitsetud ja korrosioonikindlad{11}}. Kõik pistikud on tsingitud või{13}}roostevastase töötlusega, mis tagab konstruktsiooni pikaajalise vastupidavuse ja kasutusiga võib ulatuda üle 50 aasta.

 

 

Lisaks tuulekindlusele kohandub konstruktsioon ka Reunioni saare troopilise kliimaga. 50 mm paksustel AAC välisseinapaneelidel ja 50 mm paksusel klaasvillast isolatsioonipuuvillal on hea soojusisolatsioonivõime, mis võib kuuma ilmaga tõhusalt alandada sisetemperatuuri ja säästa energiat. SBS vundamendi veekindel membraan ja TPO katuse veekindel membraan võivad tõhusalt ära hoida vihmavee lekkimist, mis on põhjustatud tugevast vihmast koos orkaanidega. Villa kerge konstruktsioon sobib Reunioni saare geoloogilistele omadustele (enamasti mägised ja künklikud alad), vähendades vundamendile avaldatavat survet ja hõlbustades mägistes piirkondades ehitamist.

 

 

Struktuur vastab Reunioni saare kohalikele hoonete ohutusstandarditele ja on kõrge ohutusnäitaja. Kergel teraskonstruktsioonil on hea seismiline jõudlus (Reunioni saar asub seismilises tsoonis) ja komposiitnihkeseinasüsteem suudab seismilistele lainetele tõhusalt vastu seista. AAC välisseinapaneelidel ja OSB konstruktsioonipaneelidel on hea tulekindlus, mis võib takistada tule levikut. Põrandaplaadil on suur kandevõime, mis talub mööbli, personali ja muu igapäevase kasutuse koormust ning hea löögikindlus.

 

Koos Reunioni saare omadustega (troopiline merekliima, sagedased orkaanid, arenenud turism, mitmekesised elamisvajadused) ja selle kergterasest villa eelistega on sihtturg selgelt positsioneeritud, hõlmates peamiselt järgmisi rühmi ja valdkondi:

 

 

Réunioni saarel on väike maa-ala ja enamasti mägine maastik ning kohalikel elanikel on suur nõudlus ohutute, vastupidavate, keskkonnasõbralike-ja ruumisäästlike-elamute järele. Sellel kergterasest villal on suurepärane orkaanikindlus ja vastupidavus, mis võib lahendada kohalike elanike mure ehitusohutuse pärast äärmuslike ilmastikutingimuste korral. Samas on villa paindlik planeeringuga, kohandatav vastavalt elanike vajadustele ning ehitustsükkel on lühike (ainult 45-60 päeva), mis suudab rahuldada elanike tungiva eluasemenõudluse. Lisaks sobib villa kergkonstruktsioon ehitamiseks Reunioni saare mägistesse piirkondadesse, mis on traditsiooniliste tellisbetoonhoonete jaoks keerulised ja millel on kohalikul elamuturul lai tururuum.

 

 

Reunioni saar on India ookeani kuulus turismikuurort, kus on rikkalikud turismiressursid ja igal aastal suur hulk turiste. Nõudlus puhkemajade, kodumajutuste ja kuurorthotellide järele on tugev. Selle kergterasest villa eelisteks on ilus välimus, mugav elukeskkond, soojus- ja heliisolatsioon ning seda saab kujundada kõrgekvaliteediliseks-puhkemajaks või kodumajutuseks. Villa tuulekindlus ja vastupidavus võivad tagada puhkuseobjektide pikaajalise stabiilse töö-ja kokkupandava ehitusmeetodi abil saab puhkemajade ehitamise kiiresti lõpule viia, vähendades arendajate investeerimistsüklit. Lisaks saab villa lahti võtta ja taaskasutada, mis sobib turismiarendajate ajutiseks või alaliseks puhkemaja vajadusteks.

 

Reunioni saare kohalikud väikesed ärirajatised (nagu esmatarbekauplused, kliinikud, ühiskondlikud teeninduskeskused) ja avalikud rajatised (nagu ajutised koolid, turvakodud) nõuavad ka ohutuid, tõhusaid ja odavate{0}}hoonete järele. Selle kergterasest villa saab muuta väikesteks äripindadeks või avalikeks rajatisteks, kohandades sisemist planeeringut, mille eeliseks on väike investeering, lühike ehitustsükkel ja lihtne hooldus. Eelkõige avariivarjualuste ehitamisel võib villa kiire kokkupanemine ja tuulekindlus pakkuda kohalikele elanikele orkaanide või muude loodusõnnetuste puhuks turvalist elamispinda, mida toetab kohalik omavalitsus.

 

 

Selle villa turupositsioon on "kõrge-kvaliteetne, tuulekindel, keskkonnasõbralik{2}} ja kuluefektiivne-kerge terasest hoone", mis keskendub kohalike hoonete valupunktide lahendamisele (halb tuulekindlus, pikk ehitustsükkel, kõrge hoolduskulu) ning elanike, turismiarendajate ja valitsusasutuste erinevate vajaduste rahuldamisele. Sihtkliendid on peamiselt kohalikud keskmise ja{5}}kõrge sissetulekuga elanikud, turismiarendusettevõtted, väikeettevõtete omanikud ja kohalikud omavalitsused.

 

Võrreldes traditsiooniliste tellis-betoonhoonete ja muud tüüpi kergterasest ehitistega, on sellel kahe-korruselisel kergterasest villal ilmsed eelised, mis sobivad eriti hästi Reunioni saare turunõudluse jaoks, ning selle peamised eelised on järgmised:

 

 

Reunioni saare äärmuslike orkaaniilmade vastu sihiks võetud villas on kasutatud mitmeid tuulekindlaid-kujundusi: G550AZ150 kõrgtugev-kergeterasest kiil, 18 mm OSB konstruktsioonipaneeli täielik tugevdamine, kindel samba alus ja vundamendi ühendus ning tuulekindlad-uksed ja aknad. Üldkonstruktsioonil on kõrge külgjäikus ja terviklikkus, mis suudab tõhusalt vastu seista äärmuslikele orkaanidele, mille tuulekiirus on suurem või võrdne 150 km/h, tagades hoone ja elanike ohutuse, mis on teiste hoonetega võrreldes suurim eelis.

 

 

Villas kasutatakse kokkupandavat kerget teraskonstruktsiooni ja kõik peamised komponendid (teraskiil, OSB-paneel, AAC-paneel) on tehases -eeltoodetud ja transporditakse kokkupanekuks kohale. Ehitustsükkel on vaid 45-60 päeva, mis on 1/3-1/2 traditsioonilisest tellisbetoonehitisest (120-180 päeva). Kohapealne kokkupanek nõuab vähem tööjõudu, mis võib vähendada ehituskulusid ja rahuldada klientide tungivat nõudlust eluaseme või äripinna järele.

 

 

Kerge teraskonstruktsioon on kerge ja villa kogukaal on vaid 1/4-1/5 traditsioonilisest tellis-betoonhoonest, mis vähendab oluliselt vundamendile avaldatavat survet. Iseseisev vundamendi projekt on lihtne ja hõlpsasti ehitatav, sobides erinevatele maastikele, eriti Reunioni saare mägistele ja künklikele aladele, kus traditsioonilisi tellisbetoonehitisi on keeruline ehitada. Villa on võimalik ehitada järskudele nõlvadele või kitsastele kruntidele, parandades maa kasutusastet.

 

Villa põhimaterjalid (kerge teraskiil, OSB-paneel, AAC-paneel) on kõik keskkonnasõbralikud ja taaskasutatavad materjalid, millest ei teki ehitusprotsessi käigus ehitusjäätmeid ning mis vastavad Reunioni saare kohalikule keskkonnakaitsepoliitikale. 50 mm paksustel AAC välisseinapaneelidel ja 50 mm paksusel klaasvillast isolatsioonipuuvillal on hea soojusisolatsioonivõime, mis võib vähendada villa kliimaseadmete ja kütte energiatarbimist, säästa energiat ja vähendada elanike elamiskulusid.

 

 

Kergest terasest kiil on kasutatud G550AZ150 kuumtsingitud kattega materjali, millel on suurepärane korrosioonikindlus ja mis talub troopilise meresoola udu ja niiskuse erosiooni. AAC välisseinapaneelid ja OSB konstruktsioonipaneelid on vastupidavad ja neid ei ole kerge vanandada. Villa üldine kasutusiga võib ulatuda üle 50 aasta ning igapäevane hooldus vajab vaid lihtsat ülevaatust ja puhastamist madalate ülalpidamiskuludega (ainult 1/3 traditsioonilisest tellis{8}}betoonhoonest).

 

 

Kerge teraskonstruktsioon on tugeva paindlikkusega ning villa siseplaneeringut saab vabalt kohandada vastavalt klientide vajadustele, näiteks tubade suurendamine või vähendamine, elutoa suuruse muutmine ja äripindade ümberehitamine. Samuti saab villa välimust kohandada vastavalt klientide esteetilistele vajadustele, sobitades seda kohaliku arhitektuuristiili ja turismikuurordi eripäradega.

 

 

Kuigi kergterasest villa alginvesteering on pisut suurem kui traditsioonilise tellis-betoonhoone oma, on lühikest ehitustsüklit, madalat tööjõukulu, madalat hoolduskulu ja taaskasutatavaid materjale arvestades üldmaksumus pikas perspektiivis madalam kui traditsioonilisel tellis-betoonhoonel. Turismiarendajate ja väikeettevõtete omanike jaoks võib see vähendada investeerimistsüklit ja tegevuskulusid ning sellel on kõrge kulutasuvus.