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随着技术的进步 建筑力学也随之发展

地产 2019-09-23 14:14:04

随着技术的进步,建筑力学也随之发展。但是,预制构件(近来一直在增长)数十年来一直是建筑界的主要活动。术语“预制”是指在建筑物外制造的一系列建筑物和制造方法,然后将其重新安置到建筑工地以进行最终集成和组装。对于结构工程公司KL&A,预制设计是“由数字和计算机驱动的过程,其中[设计团队]与[施工团队]一起构建完整的虚拟模型,” Greg Kingsley博士解释说, KL&A的总裁兼执行官。这些模型不仅用于创建工程图,还用于驱动切割零件的数字设备,因此非常精确。[通过]首先建造,在预制方面,木材占主导地位。金斯利说:“大规模木材建造的过程确实与预制概念紧密相关。”

KL&A当前的项目Platte 15,将是科罗拉多州丹佛市的第一座预制木结构办公楼。

开发商Crescent Real Estate LLC之前曾在科罗拉多州的博尔德建造了两层楼的木制办公楼,后来与OZ Architecture,Adolfson&Peterson Construction和KL&A一起设计和建造了四层楼的Platte 15。金斯利(Kingsley)说,他引用了木材的自然美,易用性和亲生物特性。

位于美国华盛顿州西雅图市的1300英里之外,位于美国建筑师协会(AIA)的约翰·莫尔菲尔德(John Morefield),杰克逊-Main Architecture公司的建筑师一直在设计预期的Cubix Othello项目。该项目是一幢6层,由85个单元组成的公寓楼,主要由混凝土基础上的体积模块化预制木结构建筑而成,是开发商NexGen Housing Partners和Jackson | Main的第二次模块化合作。

尽管木质建筑在西北太平洋地区更为普遍,但在Othello项目中使用预制木材(在这种情况下为体积模块化)超越了美学,提供了更坚固的建筑围护结构,简化的现场施工并增加了环境效益。

尽管模块化建筑已经存在了数十年,但由于技术的进步和建造者对它们可以提供的优势的意识日益增强,其普及率在不断提高:环保,更快,更经济的建筑,全年施工和更低的人工成本,更高高质量的饰面和最小的修补要求,以及总体上提高了项目效率。

KL&A在预制木材方面的工作已超过15年,在Platte 15和Jackson | Main的Cubix Othello方面的工作就是这些优势的典范。

施工速度

在许多预制过程中,建筑物的每一部分实际上都是使用计算机自动绘图软件进行设计的,然后使用CNC机器对木材进行切割。这项技术的精确特性意味着每个细节都得到了完善和专业的衡量。

通过预制,可以精确设计材料并根据精确的技术图纸在现场切割。然后将各个部分记录下来,进行交付,然后像拼图游戏一样拼在一起。

以这种方式进行建造并配有完整的模块化箱体可以极大地减少建造时间,Morefield估计他们将在现场节省六到八个月的时间。

容积式模块化建筑公司Metric Modular的创新解决方案总监Craig Mitchell阐述道:在建造40个模块化单元以创建70套公寓的过程中,他的团队能够在17天的时间内在工厂建造每个套房。

建造开始时,西雅图可以期望看到这种中层建筑以惊人的速度增长,这是经过精心计划的结果。Morefield说:“看起来长达20天的高空起重机滑稽动作是多年计划的最终结果。”

创建复杂设计的能力

Kinglsey和KL&A团队以前曾在Aspen Art Museum的复杂结构上使用预制木材,但他们意识到,建筑设计复杂性的极限可以超越传统的施工方法。“所有复杂的工作都是虚拟完成的,”金斯西解释说。“当[碎片]出现在现场时,所有东西都一起放了。这不仅方便。不可能采取其他任何方式。”

同样,Platte 15也没有绕过细节,而是利用CAD和CNC功能生成了适合丹佛引以为豪的本地化设计。

米切尔(Mitchell)详细介绍了奥赛罗(Othello)的设计。拥有40多年专门制造木制模块化结构的历史,Metric Modular以创造丢失了模块化建筑过去陈旧的刻板印象的单位而自豪。“ [模块化]不一定是限制性的。”

可持续发展

Morefield解释说:“围绕[预制件和]模块化[建筑物]的很多讨论都是在成本和时间上,但是我认为'绿色'是一个很大的组成部分。模块化结构的可持续性已经存在,只需要强调和推动就可以了。”

预制建筑物的可持续利益各不相同。精确地从数字渲染中切割材料,并且在奥赛罗(Othello)模块化设计的情况下,不再需要垂直的透明墙,这意味着更少的材料浪费。而且由于这种形式的施工通常需要较小的现场人员,较少的材料运输和较短的项目进度,因此可以优化和减少对资源的总体需求。

预制也可以起到减少碳排放的作用。Morefield指出,在艾伯塔大学的一项研究中,与相同的现场建造项目相比,模块化项目显示碳排放量显着减少。“工厂建造的项目将碳排放量减少了43%。那是一栋完全相同的建筑-相同的信封,相同的材料以及所有东西。单就运输而言,仅减少施工时间(以及劳力和物料的运输距离),就减少了43%。”

节省成本和效率

除了减少浪费和减少碳排放外,预制建筑还被证明可以降低成本并提高建筑各个方面的效率。通过更智能而不是更努力地工作,预制建筑减少了材料和燃料浪费,并减少了由于天气或其他不可预见的事件在施工过程中可能浪费的时间。

随着建筑和建筑行业对精确度量标准的依赖性不断提高,预制木结构建筑也只会增加-这是北美地区所有三位专家都已经看到的趋势。建筑行业现在正在拥抱数字工具,例如3D建模,建筑信息模型(BIM)和计算机数字控制(CNC)机器,从而使建筑专业人员之间的预制更加容易。

正如《预制建筑:模块化设计和施工指南》的作者赖安·史密斯(Ryan Smith)最近观察到的那样:“预制建筑物交付对时间,变化和再利用/回收有响应的建筑物的能力,可能是其未来整个生命周期可持续性的最大收益。 “。

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