הבנה של מערכות בנייה מודולריות וPrefabricated

בנייה מודולרית ו prefabricatated עבר מעבר לאגודה ההיסטורית שלה עם טריילרים זמניים ומבנים באיכות נמוכה.היום, היא מייצגת שיטה מתוחכמת של בנייה המנצלת תהליכי ייצור מבוקרים במפעל לייצר מבנים איכותיים, קבועים הנעים ממולכי דירות רב קומות ובתי חולים ועד למתקנים ייחודיים של מערכת ניהולית ומתקנים חינוכיים.

מערכות אינטגרליות ועומס

המערכת המבנית של בניין מודולרי חייבת לספק שני תרחישים של טעינה נפרדים: עומסי שירות לאחר השלמת (עומסי חיים, עומסי רוח, כוחות סיסמיים) ואת עומסי הבנייה שנקלעו במהלך הטיפול, התחבורה והזקפה.האחרון הוא לעתים קרובות הנימוק יותר של ציוד הדורש, מודול עשוי להיות מוזנח על ידי crane ממיטתו, מועבר מאות קילומטרים על משאית שטוחה, ולאחר מכן מוחזר לתוך מיקום יחיד, אך ורק לאחר מכן יש צורך שוב ושוב למסגרות אלה.

אופטימיזציה של המערכת המבנית כוללת איזון קשיחות עם כלכלה. A מודול כי הוא כבד מדי הופך יקר לספינה; אחד כי אור מדי עשוי להיות חסר את הנוקשות הנדרשת לטיפול בטוח.מעצבים לעתים קרובות להשתמש ניתוח אלמנטים סופי (FEA) כדי מודל הרמת מתחים ותחבורה, להבטיח כי ריכוזים בלחץ בהסרת נקודות ומיקומים עניבה הם בתוך גבולות מקובלים.

קשרים ושותפים

חיבורים בין מודולים הם ככל הנראה ההיבט הקריטי ביותר של עיצוב מערכת מודולרי.הם חייבים להעביר עומסי כבידה אנכית, רוח אופקית וכוחות סיסמית, ולספק יציבות לאסיפה הכוללת.בניגוד לחיבורים מסורתיים באתר שניתן לתכנן עם סובלנות נדיבה, קשרים מודולריים חייבים להתאים את ההתאמה הרצינית הנדרשת למודולים שמציקו יחד עם אסטרטגיות חיבורים מרובים, כל אחד עם עסקאות סחר-ממות.

יש גם אתגרים ספציפיים הקשורים סביב הצטברות סובלנות.כל מודול יש סובלנות ייצור משלה, וכאשר מודולים מרובים הם מעומעם לצד ורצפה על הרצפה, הסובלנות יכולה להיות מורכבת, המוביל לקביעת בעיות עם סימורים, דלתות, חלונות, ו- MEPttle עניבה-ins. מעצבים חייבים גם לציין מחסניות מתאימות - באופן זמני בטווח של FLT:0.

סוגי חיבור בפרקטיקה

  • (FLT:0) חיבורי לוח סוף סוף:FreaLT:1 צלחות פלדה שנטבעו בעמודות מודול הם תקועים יחד באתר, לעתים קרובות עם ברגים גבוהים.אלה מספקים העברת עומס אמין וניתן לתכנן עבור הרכבה מהירה עם כלי יד מופעלים.
  • (FLT:0) חיבורי שיר: חליל 1 (זכרי חנונים) הם מוצפים או מכוונים בפינות מודול, המאפשרים למודולים לקן יחד.
  • (FLT:0)חיבורים מקודמים: ⁇ F1) פלדה גבוהה סטריאנטים לרוץ דרך דוקטרים במודולים בטון או עץ, לאחר דבקות לאחר ההיערכות.אלה יוצרים מבנה קשיח, מונוליטי אך דורשים תכנון זהיר להגנה על נטיה וגישה עתידית.
  • (FLT:0)Hybrid Systems:FLT:1irשלב קיפאון או ליבות פלדה עם יחידות מודולריות.ה הליבה מספקת יציבות מאוחרת, תוך נספח באמצעות לוחות משובצים או מזמורים. גישה זו היא נפוצה כאשר פירים ומדרגות מציעים קשיחות טבעית.

שילוב של מערכות מכניות, חשמל ונפיחות (MEP)

שילוב MEP הוא המקום שבו עיצוב מודולרי מצליח מבריק או נכשל יקר.עיקרון הליבה הוא שכל מודול צריך להגיע באתר עם כמה מעבודת MEP שלה להשלים ככל האפשר - באופן אידיאלי, כל החיוט פנימי, צנרת חומרים גסים, דוקטרקט, ותיקוןים מותקנים ובדיקה לפני המשלוח.זה דורש תיאום מדויק של השלבים המוקדמים ביותר של עיצוב MEP מהנדסים חייב להניח עלייה, רודף שלושה נקודות תצפית על פני שטח אחד, כי אין צורך התאמה מדויקת של תאים מדויקים על פני שטח.

גמישות חשובה כי אין שני מודולים זהים באופן מושלם בבנייה בעולם האמיתי. מסלולים MEP צריך לכלול לולאות הרחבה או הפיכה גמישה ממשקי מודול כדי להתאים עיוותים קטנים ללא צינורות מתח או חוטים. עבור צנרת, זה חשוב במיוחד: קשרים קשיחים יכולים להוביל דליפות או התפרצויות משותפות אם יישבו באופן שונה על פני זמן.

אחד ההיבטים המאתגרים ביותר של MEP הוא הגנה מפני אש.מערכות Sprinkler חייבות להיות רציפות דרך גבולות מודול, אך נקודות החיבור חייבות להיות מיגנטיות ומסוגלות לעמוד באותה דירוגים של הלחץ כמו שאר המערכת.תיאום עם חיבורים מבניים הוא קריטי כי לעתים קרובות קווי מתפזרים לרוץ באולמות התקרה כי יש להתאים עם מעברים לרצפה כדי לצבור.

MEP תכנון Checklist לפרויקטים מודולריים

  • Define MEP Zone בתוך כל מודול כדי ליצור נתיבים צפויים.
  • לבודד את כל העולים והמרדף האנכי במודולים כדי לפשט את הקשרים.
  • ציין הפיכה גמישה ומפרקי הרחבה בכל חיבורים מודול-עד בינוני.
  • השתמש תגי זיהוי או קוד צבע על כל רכיבי MEP שהותקנו מראש עבור אימות מהיר באתר.
  • נדרש בדיקות לחץ מראש בדיקות ובדיקות המשכיות כדי לאשר את שלמות המערכת.
  • מודלים של תיאום עיצוב ב- BIM כדי לזהות התנגשויות בין מסלולי MEP לבין אלמנטים מבניים.

בחירה וקיימות

אפשרויות חומריות בבנייה מודולרית משפיעות ישירות על משקל, עלות, עמידות, קיימות וקלות של חומרי הצטברות קל משקל להפחית את צריכת הדלק התחבורה ומאפשרות קרנים קטנים יותר, הורדת עלויות הפרויקט. עץ מחוסן (CLT) ודבורים glulam מציעים יחסים מצוינים למשקל-ל-ל-ל-ל-ל-ל-ל-למשקל פחמן, מה שהופך אותם אטרקטיביים בעלי ערך נמוך-פחמן נשאר דומיננטי עבור מערכות דיור גבוהות, בשל יכולת מגורים, אשר עמידת-מחדשה, וחיזוי, אשר הוא בעל ערך, אשר הוא בעל עוצמה גבוהה, וספקת-מחדשהעוצמה גבוהה, וספקת, וספקת-מחדשהעוצמה גבוהה, וספקת-מחדשהעוצמה גבוהה, וספקת-מחדשהעוצמה רבה, וספקת-מסוגית, אך ורקמותית, כאשר הוא בעל ערך, עם יכולת-מחדשה, עם יכולת-מחדשה, ונפח, עם יכולת-מחדשה, עם מודלים גדולים, וספקת משקל רב-מסוגיה, וספקת עוצמה גבוהה, וספקת-מסוגית, כאשר הוא בעל ערך רב-מחדשנית, אך ורקמות

קיימות מתרחבת מעבר למיקור חומרים.מבנה מודולרי מפחית באופן טבעי פסולת כי הייצור במפעל מאפשר חיתוך מדויק ומיחזור של חתכים.יעילות חומרית ניתן לשפר עוד באמצעות עיצוב עבור disassembly - חיבורים המפרטים המאפשרים מודולים להיות מופרדים ושימוש מחדש בסוף חיי הבניין.

איכות סביבתית פנימית גם מועילה ממבחר חומרי חכם.מודולים ממוחזרים מאפשרים לצבעי ה-VOC מותקנים במפעל, דבקים וריצוף, אשר מרפא בסביבה מבוקרת לפני דיקור.זה מקטין את הגזמות בהשוואה למודולים מתקדמים של Rsulation, הוא קריטי לביצועים תרמיים והתנגדות לרי ריסוס הם אפשרויות נפוצות, עם הצעת מזג האוויר האחרונה הדורשת חסימת חומרים מתקדמים, אך תיקון זה דורש הגנה קפדנית על ידי רטינית.

סליחות וסטנדרטים

מבנים מודולריים חייבים לציית לאותו קודי בניין כמו מבנים שנבנו באתר, אבל הדרך לציות יכולה להיות מורכבת יותר כי מודולים חוצים מספר רב תחומי שיפוט. Aמודול המיוצרים במדינה A, מועבר באמצעות המדינה B, והתקנה במדינה C עשויה להיות צריכה לעמוד בדרישות של כל שלושת ההיבטים מסוימים כמו גבולות תחבורה, דירוגי אש, ועומסי בנייה מבניים.

תוכניות הסמכה במפעל כמו IFLT:0 â € הערכה לאומית (NES)BuildFLT 1 או ⁇ :2 Interek של IAS הסמכה LILT 3 לספק מסגרת עבור אבטחת איכות תוכניות אלה דורשים יצרנים לשמור על נהלי בקרת איכות תועדות, לבצע בדיקות תקופתיות כגון הסמכת מפקחים לא חד LT - עבור ציות מבניות, מהנדסים חייבים להכין חישובים כי הן בעומסים ואספקה של שירותי שיפוטית (Foctects) עשויים לכלול נית של תכונות קריטיות של נית של תכונות קריטיות (מסוגים).

תקנות תחבורה גם להטיל מגבלות. רוחב מודול מקסימלי הוא בדרך כלל 12 עד 14 מטרים עבור נסיעות כביש ללא היתרים מיוחדים, למרות היתרי עומס גודל יכול לאפשר עד 16 מטרים. אורך הוא בדרך כלל מוגבל ל-53 רגל עבור הקרוואן סטנדרטי, אם כי מודולים ארוכים יותר עשויים לדרוש טריילרים מיוחדים ומכוניות טייס.המדונים אלה מעצבים ישירות את הפריסה מבנית ומימית.

המונחים: Modular design

ביצועים אקוסטיים

(העברה של מודולים סמוכים היא אתגר רב שנתי.עם קירות צד לעתים קרובות רק שכבה אחת של לוחות גצוענים עבה, רעש מיחידה מכווצת יכול לנסוע דרך נתיבים ילידים מבנה (החלים דרך המסגרת) ונתיבים אוויריים באוויר (באמצעות פערים בתאים) יש לציין את שיעור השידורים הסגורים (STC) של 50 נקודות תורמות או יותר, בין דחוסים לתאים אקוסטיים, בין תאים.

בטיחות אש

התנגדות אש היא עוד אזור קריטי.מודול-עד-מודול חייב לשמור על ההמשכיות של אסיפות אש מוטבעת האש.זה אומר שאם בקתה מדורגת עבור התנגדות אש של שעתיים, הקשר בין המודולים חייב גם לספק הגנה דו-זמנית של שתי שעות.איטום אינפיניים בתוך פערים משותפים, מודולים של הפסקת אש, וחיפוי אש הם פתרונות משותפים.

הרמת נקודות ונקודות יד

כל מודול צריך בבירור הגדרת נקודות הרמת המאפשרות החזקה בטוחה של סלינגס או ברים להפיץ. נקודות אלה יש לתכנן עבור עומס מת של מודול בתוספת גורם דינמי - באופן חד משמעי:01.5 עד 2.0FLT:1 - כדי להסביר עבור האצה במהלך הרמת.מעלה או הסרת צינורות צ'קוזי הם נפוצים בטון; פלדה לעתים קרובות להשתמש אנחנו מפולגים או לוחות מחסנים שמאלה כדי למנוע זקמה או הסרת צינורות שמאלה כדי להסיר את הגדלים.

מגמות עתידיות בבנייה מודולרית ו Prefabricated

התעשייה מודולרית מתפתחת במהירות, מונעת על ידי התקדמות טכנולוגית ודרישות דחופות לבנייה מהירה יותר, בר-קיימא יותר.מגמה בולטת אחת היא שילוב של בניית מידע מודלינג (BIM) עם ייצור המפעל, ומאפשרת מודולים להיות מעוצבים, מפורטים, ומקובעים עם סובלנות כמעט אפסית לשגיאה. תאומים דיגיטליים משמשים כדי לדמות רצפים מודולים, לוגיסטיקה, ואפילו ביצועים תרמיים לפני מודול יחיד בנוי.

התפתחות נוספת היא עלייתו של מגדל הדירות המודולארי (FLT:0modular high-rise BuildingFLT:1; פרויקטים כמו מגדל דירות מודולרי בן 44 קומות ברחוב דין 461 Dean בברוקלין הוכיחו שניתן לערום את מודולי הפלדה לגבהים שנחשבו לא-מעשיים בעבר.

חדשנות חומרית גם היא שינוי.מערכות מודולריות המבוססות על טימבר באמצעות עץ CLT וציפורניים צוברות פופולריות עבור בניינים באמצע המגדל, המציעות אלטרנטיבה מתחדשת פלדה ו קונקרטית. כמה יצרנים חוקרים את CLT:0hybrid SystemssFLT:1 המשלבים עץ עם פלדה או בטון כדי להתאים ביצועים מבניים, התנגדות אש, ועלות.

לבסוף, דחיפה עבור (FLT:0) בניית מבנים מעגליים של ההרחבה 1 (FLT:1 ), היא מעצבת מחדש פילוסופיה עיצוב מודולרית.במקום לראות מודולים כמו מרכיבים לשימוש יחיד, מעצבים מפתחים מודולים שניתן לפרק, שופץ, ו reeployed בתצורה שונה.זה דורש ממשקי חיבור סטנדרטיים, מערכות מכניות מודולריות מודולריות שניתן לנתק ולעבור מחדש, חומרים כי הם אלה הם אלה שצריכים לשנות את המתקנים משמעותיים, ללא צורך לשחזר אותם, ללא צורך לשחזר אותם.

לשים את הכל ביחד

תכנון מערכות עיקריות עבור מבנים מודולריים הוא אתגר רב תחומי הדורש תיאום בין מבניים, MEP, הגנה מפני אש, אקוסטית וקיימות תחומים.ההגבלות הן אמיתיות - גבולות למסירה, סובלנות מודול, מורכבות חיבור - אבל כך הן האפשרויות.כאשר נועדו כראוי, מערכות מודולריות מספקות מבנים מהירים יותר, בטוח יותר, ועם פחות השפעה סביבתית מאשר שיטות מסורתיות.

עבור אדריכלים, מהנדסים וקבלנים נכנסים לחלל מודולרי, השקעה באימון וטכנולוגיה היא חיונית.הבנת כיצד כוחות הרמת שונים מעומסי שירות, כיצד נתיבים מתפתלים אקוסטיים מתנהגים באמצעות מפרקים מודולים, וכיצד לארגן נתיבים MEP עבור ההתקנה במפעל יקבעו צוותים עבור הצלחה.שדה עדיין מזינוק, והפרויקטים הטובים ביותר הם אלה שלמדני מסמכים, ולהזין אותם בחזרה לתוך העיצוב הבא, כפי שהופך אותם בפועל, הם מייצגים כאן, אבל הם הופכים להיות סטנדרטיים מתקדמים יותר.

מקורות חיצוניים לקריאה נוספת כוללים את ה-FLT:0 (Modular Building Institute of InstitutesFLT:1, 2 (FLT:2 International Code Council Council Council CouncilFLT 3) עבור ציות קוד, FLT:4 המועצה לאמנות אמריקאית:5 עבור עיצוב מודולרי עץ, ו-FLT:6 American Concrete InstituteFLT 7 עבור סטנדרטים מבניים אלה מציעים משאבים טכניים ובמקרה מוצלח של עיצוב.