Tveggja-Hönnun á léttum stálkýli raðhúsum fyrir Natales, Suður-Chile

Tveggja-Hönnun á léttum stálkýli raðhúsum fyrir Natales, Suður-Chile

Hönnun byggð á G550 AZ150 léttu stáli, FrameCAD tækni og CBC One-Stop lausnum

 

A1: Kjarnahönnunarrammi og tæknilegar breytur

Verkefnið samanstendur af 24 tveggja-hæða raðhúsum raðað í tvær Z-laga raðir (12 einingar í hverri röð), með fullri léttri kjölbyggingu úr stáli með G550 AZ150 efni sem aðalbyggingarhluta. Öll burðarvirkishönnun, tilbúningur og vinnsla er unnin með því að nota FrameCAD hugbúnað og mótunarvélar frá Nýja Sjálandi-, sem tryggir nákvæmni og samkvæmni. Hönnunarlíftíminn fer yfir 50 ár og aðlagar sig að fullu að-lághitaumhverfinu í suðurhluta Chile (Natales svæðinu) með aukinni hitaeinangrun og stöðugleika í byggingu. Helstu upplýsingar um hönnun eru sem hér segir:

 

1.1 Skipulag og mál

Hvert raðhús nær yfir svæði sem er 9,35m (breidd) × 7,6m (lengd), með heildarbyggingarsvæði um það bil 142,52㎡ (þar á meðal tvær hæðir). Z-laga fyrirkomulagið á hverri röð hámarkar landnýtingu, bætir loftræstingu og birtuskilyrði og eykur heildarvindþol samfélagsins (aðlagast sterkum vindum í suðurhluta Chile). Laus hæð er 2,8m fyrir fyrstu hæð og 2,7m fyrir aðra hæð.

 

1.2 Hagnýtt skipulag

Fyrsta hæð: Stofa (18㎡), borðstofa (12㎡), eldhús (8㎡) og eitt baðherbergi (4㎡); rýmið er opið og tengt, með skynsamlegri umferðarflæðislínu.

Önnur hæð: Tvö svefnherbergi (hjónaherbergi 15㎡, aukaherbergi 12㎡) og tvö baðherbergi (en-suite baðherbergi 5㎡, almenningsbaðherbergi 4㎡); Hjónaherbergið er búið sérbaðherbergi til að bæta lífsþægindi.

 

1.3 Byggingarkerfi

Samþykkja aljós stál ramma klippa vegg uppbyggingu kerfi, með lóðréttu álagi sem borið er af G550 AZ150 léttum stálkílum (þar á meðal veggkjallum, gólfbjálkum, þakbrúnum og aðalbjálkum) og láréttu álagi (vindi, jarðskjálfta) sem standast af klofveggjum fullstyrktum með 18 mm vatnsþolnum OSB spjöldum. Þakið tekur upp eina-halla hönnun með bröndum (vafin með 27 mm PU málmi útskornum spjöldum), sem ekki aðeins uppfyllir staðbundna byggingarfræðilega fagurfræði heldur einnig tæmir snjó og regnvatn á áhrifaríkan hátt (aðlagar sig að mikilli snjókomu í suðurhluta Chile), á meðan aukinn kjölþéttleiki tryggir stöðugleika burðarvirkis við sameinaðan burðarvirki.

 

1.4 Hýsing og einangrunarkerfi

Ytri veggur: 27 mm PU málm útskorin spjöld (skraut + varmaeinangrun samþætt), ásamt innri-lags einangrunarbómull og OSB burðarplötum til að mynda samsett einangrunarkerfi.

Þak: 0,6 mm litað stál ein lak sem þakplata, með fjöl-laga einangrunarbyggingu (vatnsheld himna + einangrunarbómull + gufuhindrun) til að standast lágt hitastig og hitatapi.

Gólfplata: 18mm sement trefjaplata sem grunnlag, með einangrunar- og hljóðeinangrunarefnum (glerull) lögð í millilagið til að uppfylla kröfur um þægindi í búsetu.

 

1.5 Eitt-Hættu að styðja aðstöðu

CBC býður upp á fullt sett af stuðningsaðstöðu, þar á meðal hurðir og glugga (varma einangrunarhurðir og gluggar úr áli), gólfefni (vatnsheldur og slitþolinn viðar-plastgólfefni) og vatns- og rafmagnsaðstöðu (-frystilögur, orkusparandi rafmagnsíhlutir), tryggir heilleika verkefnisins og aðlögun.

 

A2: Greining á burðarþoli, stöðugleika og umhverfisaðlögunarhæfni

Byggingarútreikningurinn er byggður á staðbundnum byggingarreglum í Chile (NCh 433) og ásamt veðurfari og jarðfræðilegum aðstæðum í Natales (lágt hitastig, mikill snjór, meðallagi jarðskjálftastyrkur). Reiknihugbúnaðurinn notar FrameCAD (Nýja Sjáland) fyrir samþætta líkanagerð og greiningu, þar sem lykilvísar uppfylla eða fara yfir hönnunarkröfur.

 

2.1 Efnisárangur G550 AZ150 létt stáls

G550 AZ150 létt stál hefur flæðistyrk meiri en eða jafnt og 550 MPa og togstyrk sem er meiri en eða jafnt og 600 MPa, með AZ150 heita-dýfu galvaniseruðu húðun (sinklagsþykkt meiri en eða jöfn og 150g/㎡) til að tryggja framúrskarandi kalda tæringu við rakaviðnám loftslags og aðlaga Natal tæringu. Kald-frammistaða efnisins er fullkomlega samhæf við FrameCAD mótunarvélar, sem tryggir nákvæmni kjölhluta.

 

2.2 Álagsútreikningur og burðargetuathugun

Tegund álags	Hönnunargildi	Leguhluti	Niðurstaða útreiknings	Öryggismat
Dauðhlaða (þak)	1,2kN/㎡ (þar með talið þakplötur, einangrun, burðarþyngd)	Þak léttar stálbeygjur (C160×60×20×2.0)	Hámarks beygjukraftur 8,2kN·m, burðargeta 12,5kN·m	Öryggisstuðull 1,52 > 1,2, uppfylla kröfur
Snjóhleðsla (þak)	2,0kN/㎡ (meðal snjókoma í Natal á veturna)	Þakstangir + léttir stálbitar (H200×100×5×8)	Samsett álag 185MPa, leyfilegt álag 235MPa	Öryggisstuðull 1,27 > 1,2, uppfylla kröfur
Lifandi hleðsla (hæð)	2,5kN/㎡ (fyrstu hæð) + 2.0kN/㎡ (önnur hæð)	Gólfbjálkar (C140×50×20×2.0) + 18mm sement trefjaplata	Hámarkssveigja 12,3mm, sveigjuhlutfall 1/2276	Minna en hámark 1/2000, uppfylla kröfur
Vindálag	3,0kN/㎡ (sterkur vindur við strandlengju suðurhluta Chile)	Skurveggir (OSB + léttir stálkílar)	Hlið burðargeta 35kN/m, reiknaður hliðarkraftur 28kN/m	Öryggisstuðull 1,25 > 1,2, uppfylla kröfur
Jarðskjálftaálag	7 gráðu jarðskjálftastyrkur (Natales jarðskjálftasvæði)	Í heild léttur stálgrind + klippuveggir	Náttúrulegt titringstímabil 0,65s, hliðarfærsla 9,8mm	Tilfærsluhlutfall 1/2857 < 1/1500, uppfylla kröfur um jarðskjálfta

 

2.3 Greining á afköstum hitaeinangrunar

Með því að miða við lágt-hitaumhverfið í suðurhluta Chile (lágmarkshiti -5 gráður á veturna), er girðingarkerfið fínstillt fyrir varmaeinangrun:

Ytri veggur: 27 mm PU málm útskorin spjöld (varmaleiðni 0,024W/(m·K)) + 100mm glerullar einangrun (varmaleiðni 0,038W/(m·K)), heildarhitaviðnám veggsins er 3,85 (m²·K)/W, sem er 30% hærri en staðbundin lágmarkskrafa.

Þak: 0,6 mm lit stálplata + 150 mm steinullar einangrun + gufuhindrun, hitaþolið er 4,2 (m²·K)/W, sem kemur í raun í veg fyrir hitatap í gegnum þakið.

Gólf: 18mm sement trefjaplata + 80mm glerull + vatnsheld himna, hitaþolið er 2,5 (m²·K)/W, forðast kuldabrúaráhrif frá jörðu.

 

2.4 Uppbyggingarstöðugleiki og ending

18 mm vatnsheldu OSB burðarplöturnar eru að fullu lagðar á veggi, þak og gólf til að mynda samþætt styrkingarkerfi með léttum stálkjölum, sem eykur verulega heildarstífleika rammans, kemur í veg fyrir hliðaraflögun og bætir burðarstöðugleika. AZ150 galvaniseruðu húðunin úr G550 léttu stáli tryggir framúrskarandi tæringarþol í raka og köldu strandumhverfi Natales og 50 ára hönnunarlífið er sannreynt með hraðari tæringarprófum (jafngildir 50 ára náttúrulegri tæringu), sem er enn frekar tryggð með bjartsýni efnisþykktar og þekju.

 

A3: Ítarleg efnisskrá (Byggt á FrameCAD framleiðslustaðli)

Raðnr.	Nafn efnis	Forskrift	Efnisheimild/staðall	Neysla á einingu	Heildarneysla (24 einingar)	Umsókn
1	G550 AZ150 Létt stálkjöll	Veggjall: C100×50×20×1,5; Gólfbjálki: C140×50×20×2,0; Þakpurlin: C160×60×20×2,0; Geisli: H200×100×5×8	FrameCAD mótun, Nýja Sjáland tækni	5,2 tonn	124,8 tonn	Aðalbyggingarhluti (veggir, gólf, þak, bjálkar)
2	OSB byggingarpanel	18 mm þykk, vatnsheldur-flokkur	CBC staðlað vara	68㎡	1632㎡	Styrking á vegg/þaki/gólfi (full þekja fyrir klippuvegg)
3	PU málm útskorið spjaldið	27 mm þykk, skrautleg einangrun fyrir utan vegginn samþætt	CBC staðlað vara	112㎡	2688㎡	Ytri vegggirðing (þar á meðal umbúðir um ramma)
4	Litur stál einn lak	0,6mm þykkt, AZ150 galvaniseruðu, þakplötur	CBC staðlað vara	65㎡	1560㎡	Þakáklæði (þar á meðal brjóstbrjótur og brúnarbrot)
5	Sement trefjaplata	18mm þykkt, gólfbotnlag	CBC staðlað vara	92㎡	2208㎡	Gólfplatabotn (full gólfþekja + kantlenging)
6	Einangrunarefni (glerull/steinull)	Glerull (80-100mm), steinull (150mm)	CBC staðlað vara	85㎡	2040㎡	Vegg/gólf/þak einangrun (full millilaga fylling)
7	Hitaeinangrunarhurðir og gluggar úr áli	Hurðir: 900×2100mm (2 sett); Gluggar: 1200×1500mm (4 sett) + 1500×1800mm (2 sett)	CBC eins-framboð	2 sett hurðir + 6 setur glugga	48 sett hurðir + 144 setur glugga	Lýsing, loftræsting, hitaeinangrun (bætt við hjónaherbergisglugga)
8	Viðar-Plastgólfefni	12 mm þykkt, vatnsheldur slitþolinn-	CBC eins-framboð	88㎡	2112㎡	Gólfefni að innan (þekja öll hagnýt svæði)
9	Vatns- og rafmagnsaðstaða	-Frjósilögn, orkusparandi-rofar, innstungur, vatnshitarar	CBC eins-framboð	1 sett/eining (bætt fyrir lágan hita)	24 sett	Vatnsveita, frárennsli, rafmagnsveita (-uppfærsla gegn frosti)
10	Tengibúnaður	Sjálf-skrúfur, boltar, vatnsheld himna, þéttiefni	FrameCAD samsvörun	0,35 tonn	8,4 tonn	Byggingartenging, vatnsheld, saumþétting

 

A4: Kjarnasamkeppnishæfni Light Steel Townhouse Project

4.1 Byggingar- og tæknilegir kostir

Mikil nákvæmni og skilvirkni: Með því að nota FrameCAD hugbúnað og mótunarvélar frá Nýja Sjálandi eru léttu stálkílarnir framleiddir með mikilli nákvæmni (villa Minna en eða jafnt og ±0,5 mm), sem gerir mátsamsetningu og styttir byggingartíma- á staðnum um 40% samanborið við hefðbundin steypumannvirki.

Frábær ending: G550 AZ150 létt stál með AZ150 galvaniseruðu húðun og vatns-þolnum OSB spjöldum tryggir tæringarþol og rakaþol, uppfyllir 50 ára hönnunarlífskröfur í raka og köldu umhverfi Natales.

Sterk umhverfisaðlögunarhæfni: Bjartsýni einangrunarkerfisins og snjóhleðslu-þolið þakhönnun laga sig að fullu að lágu-hitastigi og miklu-snjóloftslagi í suðurhluta Chile, og uppbygging klippuveggsins uppfyllir staðbundna 7 gráðu skjálftastyrkskröfu.

 

4.2 Kostnaður og kostir aðfangakeðju

Einfalds-stöðvunarframboð frá CBC: Með því að samþætta létt stálvirki, efni um girðingar, hurðir og glugga og vatns- og rafmagnsaðstöðu, býður CBC upp á heildar-keðjulausn, dregur úr innkaupakostnaði og tryggir stöðug vörugæði.

Lágur viðhaldskostnaður: 27 mm PU málm útskorin spjöld og litar stálþakflísar hafa góða veðurþol, þurfa ekki meiriháttar viðhalds innan 20 ára, og viðhaldskostnaður er aðeins 1/3 af því sem hefðbundin múrsteins-steinsteypumannvirki. Aukin efnisþykkt lengir einnig endingartíma kjarnahluta, í takt við 50 ára hönnunarkröfur.

Létt þyngd og lágur grunnkostnaður: Þrátt fyrir aðlagaðan efnisskammt vegur létta stálbyggingin enn aðeins 1/4 af steypubyggingunni, sem dregur úr kröfum um burðargetu undirstöðu og sparar 25% af byggingarkostnaði grunnsins. Bjartsýni kjölþéttleiki bætir einnig burðarstöðugleika án þess að auka eigin-þyngd verulega.

 

4.3 Kostir búsetu og umhverfis

Þægileg lífsreynsla: Fjöl-laga einangrunar- og hljóðeinangrunarkerfið tryggir stöðugleika hitastigs innanhúss (18-22 gráður á veturna) og lágan hávaða og opna hagnýta skipulagið uppfyllir búsetuþarfir fjölskyldna.

Umhverfisvernd og sjálfbærni: Öll efni eru endurvinnanleg (létt stál, ál, viðar-plastgólf), með litla kolefnislosun við smíði og notkun, í samræmi við umhverfisverndarstefnu Chile.

Sveigjanlegt skipulag: Auðvelt er að endurnýja og stækka létta stálbygginguna og hægt er að stilla innra skipulag eftir þörfum eiganda án þess að skemma aðalbygginguna.

 

A5: Markaðsaðlögunargreining (Oceanía, Suðaustur-Asía, Suður-Ameríka)

Helstu markaðir CBC ná yfir Eyjaálfu (Papúa Nýju-Gíneu, Fiji), Suðaustur-Asíu (Filippseyjar, Indónesíu) og Suður-Ameríku (Chile, Perú). Þessi létta raðhúshönnun úr stáli, byggt á FrameCAD tækni og G550 AZ150 efni, hefur mismunandi aðlögunarhæfni að ýmsum mörkuðum, þar sem kjarnaaðlögunarrökfræðin passar við vörustaðsetningu CBC um „einingavæðingu, umhverfisvernd og einn-þjónustu“.

Markaðssvæði	Loftslag/jarðfræðileg einkenni	Aðlögunarhæfnistig	Kjarnaaðlögunarpunktar
Eyjaálfa (Papúa Nýja Gíneu, Fiji)	Suðrænt regnskógarloftslag, mikill raki, tíð mikil rigning, 6-7 gráður skjálftastyrkur	Hátt	G550 AZ150 létt stál með AZ150 galvaniseruðu lagi lagar sig að miklum raka; skurðveggbyggingin styrkt með full-þekju OSB spjöldum uppfyllir 6-7 gráðu skjálftakröfur; mátbygging (með 95% forsmíðahlutfalli) aðlagast lágu staðbundnu byggingarkunnáttustigi. Aðlagaðir efnisskammtar og þekjan í upprunalegu hönnuninni veita einnig nægjanlega offramboð fyrir umhverfið með mikla raka, sem dregur úr hættu á skemmdum á byggingu af völdum rakavefs.
Suðaustur-Asía (Filippseyjar, Indónesía)	Hitabeltið monsúnloftslag,-viðkvæmt fyrir fellibyl, hár hiti og raki, 7 gráðu skjálftastyrkur	Miðlungs-Hátt	Létt stálbyggingin hefur góða vindþol; einangrunarkerfið er hægt að stilla til að hitaeinangrun (skipta út fyrir 50mm einangrunarbómull); styrking gegn-typhon fyrir þak og hurðir.
Suður-Ameríka (Perú, Brasilía)	Perú: strandvindur, 7-8 gráður skjálftastyrkur; Brasilía: hitabeltisloftslag, hár hiti	Miðlungs	Perú: auka skjálftastyrkingu (bæta við sérvitringum); Brasilía: hámarka hitaeinangrun og loftræstingu (auka gluggaflatarmál, bæta við sólhlífarplötum).
Evrópa (Suður-Evrópa: Spánn, Ítalía)	Miðjarðarhafsloftslag, mildur vetur, sumarhiti, strangar-orkusparnaðarstaðlar	Miðlungs-Lágt	Fínstilltu einangrunarkerfið til að uppfylla evrópska-orkusparnaðarstaðla; skipta út þakplötum fyrir leirflísar til að passa við staðbundna byggingarlist.

 

A6: Markvissar breytingar byggðar á staðbundnum aðstæðum

6.1 Breytingar fyrir Eyjaálfu (Papúa Nýju-Gíneu)

Aukning gegn-tæringu: Haltu G550 AZ150 léttu stáli og bættu við lag af epoxý sink-ríkri málningu (80μm) á yfirborð kjölanna til að laga sig að hitabeltisregnskógaloftslagi með mikilli-raka.

Hagræðing frárennslis: Breyttu þakhalla eins-halla úr 15 gráður í 20 gráður til að flýta fyrir losun regnvatns; bæta við regnrennum (ryðfríu stáli) í kringum húsið til að forðast vatnssöfnun.

Byggingaraðlögun: Auka forsmíðahlutfallið í 95% (forsmíðaðar veggplötur og gólfplötur í verksmiðjunni) til að laga sig að lágu staðbundnu byggingarkunnáttustigi.

 

6.2 Breytingar fyrir Suðaustur-Asíu (Filippseyjar)

Styrking fellibyljamótstöðu: Á grundvelli upprunalegu C160 × 60 × 20 × 2.0 þaksins, uppfærðu í C180 × 70 × 20 × 2,5 og auka purlinþéttleikann úr 600 mm í 500 mm; bætið við X-vindfestingum (hornstál L50×5) við þakbrúnina og gafla til að standast fellibylsvindálag (4,0kN/㎡). Á sama tíma skaltu auka tenginguna á milli 27 mm PU málmskornu spjaldanna og kjölanna með sjálf-vindskrúfum til að koma í veg fyrir að þær losni.

Aðlögun hitaeinangrunar: Skiptu um 100 mm glerullina fyrir 50 mm há-þéttleika pólýúretan einangrunarbómull (betri hitaeinangrunarafköst); bæta við sólhlífarplötum (álblendi) fyrir utan gluggana til að draga úr sólargeislun.

Fínstilling á rakaþol: Leggðu vatnshelda himnu (2,0 mm þykkt) á jörðu á fyrstu hæð til að koma í veg fyrir raka frá jörðu; notaðu raka-OSB plötur fyrir innveggi.

 

6.3 Breytingar fyrir Suður-Ameríku (Perú)

Jarðskjálftastyrking: Uppfærðu burðarvirkið í tvöfaldan -skjálftavarnargrind (aðalgrind + sérvitringur spenntur rammi); bætið við lóðréttum stálplötumúrveggjum (10 mm þykkum) í hornum hússins til að laga sig að 8 gráðu jarðskjálftastyrk.

Coastal Anti-Tæringu: Notaðu tvöfalda-tæringarmeðhöndlun (AZ150 galvaniserun + pólýúretanmálning) fyrir alla létta stálhluta til að standast strandsaltúða tæringu.

Álagsstilling: Auktu hönnunargildi þakvindhleðslu í 3,5kN/㎡ og fínstilltu bil milli gólfbjálka enn frekar úr 600 mm til 500 mm (byggt á upprunalegu C140×50×20×2,0 bjöllunum) til að auka burðargetu. Aðlagaður efnisskammtur í upprunalegu hönnuninni tryggir að offramboð í burðarvirki geti náð yfir álagsuppfærsluna án þess að skipta um kjarnahluta í stórum- stíl.

 

6.4 Breytingar fyrir Suður-Evrópu (Spánn)

Orkusparandi hagræðing-: Aukið einangrunarlagið á vegg í 120 mm (steinull); notaðu lágt-E holgler fyrir hurðir og glugga til að uppfylla evrópska ENERGY STAR orkusparnaðarstaðla-.

Aðlögun byggingarlistar fagurfræði: Skiptu um lit stálþakflísar með staðbundnum leirflísum; breyttu útveggnum úr PU málmi útskornum spjöldum í stein-eins og spjöld til að passa við Miðjarðarhafsbyggingarstíl.

Stilling á loftræstingu: Bættu við þakventilatorum (náttúrulegri loftræstingu) til að bæta loftflæði innandyra á sumrin; hanna stillanlegt þakskegg fyrir glugga.

 

A7: Kjarnaniðurstaða og möguleiki á markaðskynningu

Þetta tveggja hæða ljósa raðhúsaverkefni úr stáli, hannað fyrir Natales í suðurhluta Chile, nýtir að fullu kosti G550 AZ150 léttstáls og FrameCAD tækni. Með því að fínstilla efnisskammta (eins og að auka þyngd létts stálkjalis, þekju OSB spjaldanna og svæði umgirðingar) og bæta byggingarupplýsingarnar uppfyllir verkefnið staðbundið lágt-hitastig, mikinn-snjó og raka loftslagsaðstæður, sem og jarðfræðilegar og líflegar þarfir. Aðlöguð efnisuppsetning tryggir ekki aðeins 50- ára hönnunarlíf heldur eykur einnig offramboð í burðarvirki og er mjög samhæft við eina-stöðva aðfangakeðju CBC sem nær yfir létt stálvirki, efni í girðingum, hurðum og gluggum og vatns- og rafmagnsaðstöðu.

Hvað varðar stækkun markaðarins er hægt að laga hönnunina að helstu mörkuðum CBC (Oceanía, Suðaustur-Asía, Suður-Ameríka) með markvissum breytingum (-tæringarvarnarefni, jarðskjálftavirkni, vindviðnám, hitaeinangrunaraðlögun), með sterkum sveigjanleika. Sérstaklega í Eyjaálfu og Suðaustur-Asíu, þar sem kröfur um einingabyggingu og -tæringarvarnarkröfur eru miklar, hefur verkefnið augljósa samkeppnislega kosti og hægt er að nota það sem kjarnavöru fyrir CBC til að stækka markaðinn fyrir léttar stálbyggingar. Með aukinni alþjóðlegri eftirspurn eftir grænum byggingum og-kolefnislítilli byggingum er búist við að þessi létta raðhúshönnun úr stáli verði lykildrifkraftur fyrir viðskiptavöxt CBC á alþjóðlegum markaði.