Omdat de bouwsector een hoog rendement en koolstofarme, modulair ontwerp nastreeft, wordt modulair ontwerp een van de kerntechnologieën op het gebied van staalstructuur engineering. Door de innovatieve ideeën van standaardisatie en prefabricage vereenvoudigt het het installatieproces aanzienlijk Stalen kolommen en balken , het bieden van een nieuwe oplossing voor bouwefficiëntie en kostenbeheersing.
De essentie van modulair ontwerp: van "on-site assemblage" tot "plug and play"
In de traditionele staalstructuurconstructie hangt de installatie van stalen kolommen en balken af van het snijden, lassen en debuggen op locatie, wat niet alleen tijdrovend en arbeidsintensief is, maar ook gemakkelijk wordt beïnvloed door factoren zoals weer en mankracht. Modulair ontwerp reconstrueert dit proces via de volgende kernlogica:
Factory prefabricage en precisie -regelkolommen, stalen balken en andere componenten zijn gestandaardiseerd in de fabriek. Met behulp van CNC-machine-tools en BIM-technologie (bouwinformatiemodellering), wordt de dimensionale fout ervoor gezorgd dat het minder is dan 2 mm, wat veel hoger is dan de nauwkeurigheid ter plaatse.
Node verbindingssysteem Optimalisatie Modulair ontwerp Pre-sets boutgaten, slots of lasinterfaces, zodat componenten snel kunnen worden geassembleerd op een "Lego-stijl" manier ter plaatse. Een hoogbouwproject in de Verenigde Staten gebruikt bijvoorbeeld stalen balken met vooraf geïnstalleerde eindplaten, die de installatietijd van een enkele balk met 60%verkort.
Verminder on-site processen en mankrachtafhankelijkheid Volgens statistieken kunnen modulaire staalstructuurprojecten 70% van de lasactiviteiten op grote hoogte verminderen. Werknemers hoeven alleen maar te positioneren en aan te scherpen volgens de tekeningen om de hoofdconstructie te voltooien, waardoor de veiligheidsrisico's aanzienlijk worden verminderd.
Gegevensgestuurde efficiëntie springt
Een casusanalyse van Arup, een wereldberoemd engineering adviesbureau, toont aan dat voor staalstructuurprojecten met behulp van modulair ontwerp de installatiecyclus van stalen kolommen en stralen met gemiddeld 40%wordt ingekort en de totale kosten met 25%worden verlaagd. Als voorbeeld een commercieel complex in Singapore, wordt de installatiecyclus van stalen frame gecomprimeerd van 12 weken in het traditionele model tot 7 weken, en de schrootsnelheid van het component wordt verlaagd van 8% tot 1,5%.
Duurzaamheid en industriële vooruitzichten
Modulair ontwerp verbetert niet alleen de efficiëntie, maar past ook diep in het concept van groene gebouwen. Geprefabriceerde componenten kunnen afval en energieverbruik ter plaatse verminderen, terwijl gestandaardiseerde stalen kolommen en balken gemakkelijker te demonteren en recyclen in de toekomst te demonteren en te recyclen. Volgens Market Research Future zal de Modular Building -markt voor staalstructuur groeien met een samengestelde jaarlijkse groeipercentage van 6,8% van 2023 tot 2030, waardoor de reguliere keuze wordt voor industriële en civiele gebouwen.
Uitdagingen en reacties
Ondanks de aanzienlijke voordelen, moet modulair ontwerp de pijnpunten van transportbeperkingen en hoge initiële investeringen overwinnen. In reactie hierop optimaliseert de industrie continu oplossingen door split -moduleontwerp (grote stalen balken demonteren in transportbare eenheden) en digitale samenwerkingsplatforms (integratie van het hele proces van ontwerp, productie en constructie) .
