האתגרים והפתרונות להתקנת מערכות עזר בבניה מודולריים

בנייה מודולרית צמחה כגישה משתנה כדי לענות על הצרכים פיתוח מהיר על פני מגזרים מסחריים, מגורים ותעשייתיים. על ידי ייצור מודולים בנייה בסביבה במפעל מבוקרת ו ensembling אותם באתר, זמני הפרויקט מקצרים באופן דרסטי, עלויות נשלטות יותר, ואיכות היא יותר עקבית, עם זאת, הפעולה המוצלחת של כל בניין מודולרי תלוי במידה רבה על שילוב של מערכות עזר - כולל מערכות חשמל, צינורות קירור, ומערכת קירור, חסומים, חימום, ומערכת הגנה סופית, חסימת אוויר, ומערכת הפעלה (HAC).

הבנת האתגרים הייחודיים של מערכת עזרי ההתקנה בבנייה מודולרית

מבנים מודולריים שונים באופן יסודי מן המבנים שנבנו באופן מסורתי.כל מודול הוא יחידה המכילה עצמית, תחבורה אשר חייב להיות מיועד לשלמות מבנית במהלך הרמת, משלוח וערעור. מערכות עזר חייב לא רק לתפקד כראוי בתוך כל מודול אלא גם חיבור בין מודולים לאחר ההרכבה.מורכבות זו שכבה הציגה כמה אתגרים ספציפיים הדורשים הנדסה זהירה ותיאום.

אזורי מסחר ומגבלות עיצוב

כל יחידה מודולרית כבר קבע ממדים מוכתבים על ידי גבולות תחבורה - באופן קטי בסביבות 12 עד 16 מטרים רחב ו 40 עד 60 מטרים ארוך. בתוך המעטפות הדוקות האלה, רכיבי מערכת עזר כגון דוקטרקט, פיוט, conduit, ו תיבות צומת יש צורך ליישר ללא קירור בחלל הפנים או להפריע אלמנטים מבניים כגון מסגרות פלדה, ריצ'אטים, לוחות קיר מרובים לעתים קרובות.

אינטגרליות ו Vibration

מערכות עזר חייבות להיות מעוגנות באופן מאובטח לעמוד בלחצים של הרמת ערניים, תחבורה משאית, וערימות סופיות. שופכת או פודוט חשמלי לא מאובטח יכול להשתנות במהלך המעבר, גרימת נזק או ניתוק. Fasteners ותומך חייב להיות מונדס כדי להתמודד עם עומסים דינמיים כי הם נעדרים בבנייה קונבנציונלית.באותו זמן, שרברבים וחשמלאים לא יכולים פשוט לחתוך או לנתח דרך שינויים מבניים ככל שהם יכולים להיות ממריצים לאתר זה יכול להיות ממריצים באופן קבוע;

תחבורה ואסיפה אתר לוגיסטיקה

מודולים נועדו לתחבורה משאית על כבישים מהירים, אשר מטילים הגבלות ניקוי אנכיות ואופקיות. רכיבי מערכת הפרוטרדות מעבר למנה הקטנה המודול יש לתכנן לקפל, לריצה, או להיות מותקן שדה לאחר הלידה.לדוגמה, יחידות HVAC גג לעתים קרובות לא ניתן לעכב את המודולים הגבוהים ללא מגבלות גובה גבוהות.

קוד החלפה והערכה

מערכות עזר במבנים מודולריים חייבים לעמוד באותם קודי בניין כמו מבנים מסורתיים, אבל עם המורכבות הנוספת של תחומי שיפוט מרובים.בדיקות במפעל עבור חשמל, צנרת, ו HVAC מבוצעים בדרך כלל במתקן הייצור תחת תוכניות הסמכה המדינה או צד שלישי.עם זאת, האסיפה הסופית של האתר דורש לעתים קרובות בדיקות מקומיות כדי לאמת קשרים בין-מודולים ושילוב עם אתרי אינטרנט.

תיאום המסחר

בבנייה מסורתית, עסקאות כגון חשמלאים, שרברבברב, וקבלנים HVAC עובדים באופן זמני או במקביל עם גבולות ברורים.בנייה מודולרית, סוחרים אלה חייבים להשלים את העבודה המחוספסת שלהם בתוך כל מודול לפני שהקירות סגורים, לעתים קרובות בתוך לוח זמנים דחוס במפעל. עיכובים במסחר אחד יכול לעגל דרך קו הייצור.

פתרונות פרובנס והפרקטיקה הטובה ביותר עבור מתקן מוצלח של מערכת עזר

בהתייחסות לאתגרים של מערכת עזר במבנים מודולריים דורש שינוי מחשיבה מסורתית של בנייה כלפי גישה משולבת וידידותית טרום-הכנה.הפתרונות הבאים יושמו בהצלחה על פני פרויקטים מודולריים רבים, והם נתמכים על ידי מנהיגי התעשייה כגון FLT:0Modular Building InstituteFLT:1 (MBI) וחברות הנדסה גדולות.

שילוב עיצוב מוקדם ושותף

האסטרטגיה היחידה היעילה ביותר היא לערב מהנדסי חשמל, מכני וצנרת בשלבים המוקדמים ביותר של עיצוב, לעבוד לצד היצרן והאדריכל מודולרי במקום לתכנן את מערכות עזר לאחר תוכנית הרצפה האדריכלית היא סופית, הצוות כולו משתף פעולה כדי להקצות מקום עבור מגדלים, רדפוכים, וחדרים מכניים בתוך כל מודול.בני מידע מודלינג (BIM) הוא הכרחי כאן - זה מאפשר צוות לזהות התנגשויות בין קידוד ומחולל, פלדה מתחיל לפני ייצור.

פרויקטים מוצלחים רבים משתמשים במודל "עיצוב-אסיסט" שבו היצרן מודולרי מספק קלט על נתיבים מועדפים נקודות חיבור.לדוגמה, המציין רדיפות אנכיות ב-מודול ים עבור עלייה ומזינים חשמליים סימולטורים על splicing באתר ולהפחית את מספר הקשרים שאושרו מראש הם מסומנים על ציורים מבניים, חיסול של עבודת מפעל.

המונחים: auxiliary system Components

בדיוק כפי שהמבנה עצמו הוא prefabricated, כך גם יכול מערכות עזר להיות שבור לתוך תת-הערכת כי הם קלים יותר לייצר ולהתקין.Prefabricated מתגים חשמליים לוחות הפצה ניתן לרכוב בתוך מודולים עם כל ענף המתפתל לפני זמן רב כדי צומת נקודות. plumbing - הידוע גם בשם "עצים מתפתלים" - בנוי כמו נפרד עם מסגרות, ולאחר מכן משולבים לתוך צינורות, תכונות תאים, ולאחר מכן, תכונות תאים.

גישה זו מקטין את העבודה באתר, מצמצם שגיאות, ומשפרת את בקרת האיכות של חברות כמו FLT:0AerosealFLT:1 לספק פתרונות חתימים שניתן ליישם במפעל כדי להבטיח ביצועים אוויריים לפני המודולים לעזוב את המתקן באופן דומה, לחבר חשמל Plug-and-play עבור wiring בין-module זמינים כעת מיצרנים כגון LT2: FIR2: 3D, ו-Fton, באופן דרסטי, ו-F.

עיצוב מערכת גמישה והתאמה

בהתחשב בכך מודולים לעבור מעט במהלך תחבורה ומיקום סופי, רכיבי מערכת עזר חייב להיות מסוגל לסבול כמה תנועה.עבור צינורות, באמצעות מחברים גמישים - כגון משחת פלדה חלד או מפרקי הרחבה בסגנון הסכמות - במודולים להכיל עיוותים קטנים ודפוס קשרים חשמליים יכולים להשתמש בקידוד מתכת גמיש (FMC) עם קופסאות גדולות יותר המאפשרות התנגשויות HAC לעתים קרובות.

צוותי עיצוב צריכים גם לתכנן נגישות: לשלב אריחי תקרה הניתנים להחלפה או לבעבועות גישה ליד כל נקודות חיבור בין-מודול לבין ציוד מרכזי.גם אם החלל חזק, פאנל גישה שמשתנה היטב חוסך עלויות תחזוקה ענקיות על חיי הבניין. כמה יצרנים מודולריים משלבים כעת מרדף מכני "plug-in" שמצפיתח יחד במהלך ערימה, ויצר מסדרונות חתומיים עבור צינורות וכבלים.

הכשרה מיוחדת וביטוח איכות

עובדי המפעל וצוותי ההתקנה של שדה זקוקים להכשרה ספציפית שיטות בנייה מודולריות.בניגוד לסחר קונבנציונלי, עליהם להבין כיצד לאבטח מערכות עבור תחבורה, כיצד להשתמש בגידולים של רטט, וכיצד לתייג ולמפות את כל הקשרים לזיהוי קל באתר.TheFLT:0Modular Building InstituteFLT:1 מציעה תוכניות הסמכה עבור אנשי בניין מודולרי המכסה את קצבאות אלה באיכות רגילה - כולל בדיקות ניהול קבועות - כולל בדיקות חשמל ובדיקות.

התקנה מפורטת של Scheduling ולוגיסטיקה

על עבודה באתר צריך לעקוב אחר רצף קפדני הממזער את הזמן idle ולהימנע מיצירה מחדש. גישה טיפוסית היא להשלים את כל הקשרים מבניים בין מודולים מחסנים קודם, ולאחר מכן יש לעבור "צוות חיבור" דרך כל ממשק מודול-ל-מודול כדי להצטרף לחשמל, צנרת, ומערכות HVAC. צוות זה חייב להיות מצויד עם ציורים מפורטים המציגים לוחות, צינורות, ודקטינים, ו ducts שבו הם משתמשים כמה "מתאים" כדי ליצור קשר" כדי ליצור מערכת הפעלה מהירה.

יש לבנות את הציצים בזמן להתאמות בלתי צפויות - כגון דפקעים או רכיבים פגומים במהלך המעבר.יש רכיבים חסונים ו ערכות הפיכה על יד מונעות עיכובים.תיאום עם שירותים מקומיים (מים, תפירה, רשת חשמלית) חייב להסתיים לפני כל עבודת אתר מתחילה להבטיח את המעבר ממערכות מותקנות מראש במפעל לתשתיות האתר הוא חלק.

שיקולים של מערכת: חשמל, נפיחות, HVAC

בעוד העקרונות הכלליים לעיל חלים על פני הלוח, כל מערכת עזר מציגה דרישות טכניות ייחודיות הראויות לדיון נפרד.

מערכות חשמל בבנין מודולרי

גס-אין חשמלי הוא בדרך כלל אחד ההיבטים המורכבים ביותר של בנייה מודולרית. Power חייב להיות מחולק באמצעות מודולים מרובים תוך שמירה על חישובים, ירידה מתח, דרישות ריצוף. גישה נפוצה היא להתקין פאנל הפצה עיקרי מודול אחד (לעתים קרובות מודול שירות) להאכיל תת-מרחבים בכל מודול סמוך באמצעות רתמות מתפתל בין-מודולים.

תיקונים תאורה, מתגים, וכלי רכב מותקנים במפעל עם חוטים לפני שמפוזרים לתיבת צומת מרכזית. באתר, חשמלאי שדה מושכים "pigtail" דרך הפער הבין-מודולים ומתחברים באמצעות מסופי חיבור מהירים.עבור נתונים וקנולינג נמוך (למשל, אש, אבטחה, אבטחה, IT), מערכות קנונית מובנות עם RJ45 בפאנלים סטנדרטיים.

יש לשלם תשומת לב מיוחדת לקרקע: כל מודול כולל אוטובוס קרקע המחובר למסגרת הפלדה, אוטובוסים אלה קשורים זה לזה באתר באמצעות קפיצים רשומים.המערכת הכוללת חייבת לעבור בדיקות רציפות קרקעיות כדרישות קוד חשמל לאומי (NEC).

מערכות הגנה מפני אש והגנה מפני אש

ציפוי במבנים מודולרי דורש עיצוב זהיר כדי להימנע דליפות, פטיש מים, ומדרונות ניקוז לא מספיקים. צינורות מותקנים במפעל בתוך מודול ניתן למצוץ באופן מושלם על ספסל ברמה, אבל כאשר מודולים מוערמים, מערכת ניקוז של הבניין כולו חייב להתאים את מדרונות קוד-required. זה אומר כי ערימות אנכיות חייב להתאים בדיוק, ונקמות אופקיות חייב להיות תוואי עם חיבורים נכונים - לעתים קרובות על ידי אורך ניקוזמיים או מרוקן על ידי צינורות.

קווי מים מקומיים עשויים בדרך כלל מ PEX או נחושת שניתן לשוט באמצעות חורים טרום חתכים בקריפטים הרצפה ו- 13R יצרניות רבות משתמשות כיום במערכת כפולה מרכזית בכל מודול כדי להפחית את מספר הקשרים שדה.מערכות מזרקות אש מותקנות לתקני NFPA 13 או 13R, עם טיפול שנלקח כדי למנוע נזק במהלך תחבורה.

אחד הפרקטיקה הטובה ביותר הוא ללחוץ על כל המים והמזזים במפעל לפני שהמודול סגור.לאחר תחבורה וערעור, המערכת נבחנת מחדש, תוך התמקדות במפרקים בין-ממדיים.פרוטוקול זה שני שלבים בדיקות תופס הן פגמים במפעל והן נזק תחבורה.

מערכות HVAC

חימום, אורור אוויר מציב אולי את האתגרים הגדולים ביותר של החלל והאינטגרציה.בניינים מודולריים משתמשים לעתים קרובות בתנאי אוויר טרמינל ארוזים (PTACs) או משאבות חום מערכתיות עם יחידת המיזוג הממוקם על גג המודול העליון.עם זאת, יחידות גג חייבות להיות מתוכננות להתאים בתוך גבולות גובה תחבורה - לפעמים דורש כי גג המודול העליון יהיה לא גמור ו יחידת HVAC מותקנת לאחר המודול מוגדר.

אלטרנטיבה שהולכת היא השימוש במערכות מבוזרות, כגון מיני-פולנים קטנים או מערכות קירור משתנה (VRF) עם casettes מוטבעת התקרה בתוך כל מודול.מערכות אלה דורשות רק קווים קירור קטנים ומיזוגים למגבלות מודול, אשר ניתן לנהל עם קשרים גמישים של אנרגיה.

עבור מבנים מודולריים גדולים יותר, מרכזי HVAC עם פנטהאוז מכני הוא לעתים קרובות המועדפת.הפנטטה בנויה כאחד או שניים המכילים צמרנים, רותחים, מטפלים אוויר, ומשאבים. Vertical Risers (מים מעוגלים, מים חמים ואוויר אוורור) מותקנים מראש בתוך פירים ייעודיים כי קו בין חיבורי שדה בכל קומה מורכבת של צינורות מתוחים ופרקים עם דחוסים עם דחוסים.

יש לתכנן את עבודת הדוקטורט כדי למזער את אובדן הלחץ באמצעות סיבובים הדוקים.שימוש בדלול עגול במקום מלבני יכול להפחית את גרר ולהתאים טוב יותר בקווי הרוח הצרים.כל המפרקים חייבים להיות חתמים אווירי; חותם דוקטרינג מבוסס אווירוסול הוא טכנולוגיה מתפתחת שניתן ליישם במפעל.

מגמות וחדשנות עתידיים במערכות עזר מודולריות

התעשייה המודולרית ממשיכה להתפתח, וכמה מגמות מתעוררות מבטיחות לפשט עוד יותר את התקנת מערכת עזר.מגמה כזו היא השימוש הגובר בגישה "kit of חלקי" שבו קבוצה סטנדרטית של רכיבי מערכת טרום-מנועיים (חשמלית, צנרת, HVAC) מוצעות על ידי היצרן כאפשרויות, צמצום הנדסה אישית.

תקשורת אלחוטית מבטלת כמה קשרים קשיחים עבור בקרות, צמצום מספר החוטים הבין-מודוליים. טכניקות ייצור מתקדמות, כגון הדפסה תלת-ממדית של קידודים ומטחי צינור מותאמים אישית, מאפשרת ייצור בזמן-מה שמתאים למגבלות הספציפיות של כל פרויקט.בנוסף, אימוץ של נתיבי קוד מבוססי ביצועים - ולא של prescriptive-s, ספקים לבנות יותר גמישות כיצד הם משיגים קוד.

מאמצים משותפים בין המועצה לקוד בינלאומי (ICC) 1 ו- MBI יוצרים הנחיות טובות יותר לבנייה מודולרית, כולל פרטים סטנדרטיים של חיבור בין-מודולים שכל המסחרים יכולים לסמוך עליהם.

מסקנה

התקנת מערכות עזר במבנים מודולריים אינה ללא הקשיים שלה: מגבלות חלל, דרישות מבניות, לוגיסטיקה, תיאום קוד ותזמון כל דורש רמה גבוהה יותר של אינטגרציה מאשר בנייה מסורתית.עם זאת, התעשייה מודולרית פיתחה פתרונות חזקים המתמקדים בעיצוב שיתופי מוקדם, צוותים טרום-ההתאמה של רכיבי מערכת, מחברים גמישים ואבטחת איכות קפדנית.