Khi ngành xây dựng theo đuổi hiệu quả cao và carbon thấp, thiết kế mô -đun đang trở thành một trong những công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực kỹ thuật cấu trúc thép. Thông qua các ý tưởng sáng tạo về tiêu chuẩn hóa và tiền chế, nó đơn giản hóa đáng kể quá trình cài đặt Cột thép và dầm , cung cấp một giải pháp mới cho hiệu quả xây dựng và kiểm soát chi phí.
Bản chất của thiết kế mô-đun: Từ "lắp ráp tại chỗ" đến "cắm và chơi"
Trong cấu trúc cấu trúc thép truyền thống, việc lắp đặt các cột và dầm thép phụ thuộc vào việc cắt, hàn và gỡ lỗi tại chỗ, không chỉ tốn thời gian và tốn nhiều công sức, mà còn dễ dàng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như thời tiết và nhân lực. Thiết kế mô -đun tái cấu trúc quá trình này thông qua logic lõi sau:
Các cột thép tiền chế và kiểm soát chính xác các cột thép, dầm thép và các thành phần khác được tiêu chuẩn hóa trong nhà máy. Với sự trợ giúp của công nghệ máy công cụ CNC và BIM (mô hình thông tin xây dựng), lỗi kích thước được đảm bảo là nhỏ hơn 2 mm, cao hơn nhiều so với độ chính xác xử lý tại chỗ.
Tối ưu hóa hệ thống kết nối nút Thiết kế mô-đun Thiết kế trước các bộ bu lông, khe hoặc giao diện hàn hoặc giao diện hàn, để các thành phần có thể được lắp ráp nhanh chóng theo cách "kiểu LEGO" trên trang web. Ví dụ, một dự án cao tầng ở Hoa Kỳ sử dụng các chùm thép với các tấm kết thúc được cài đặt sẵn, giúp rút ngắn thời gian lắp đặt của một chùm tia từ 60%.
Giảm các quy trình tại chỗ và sự phụ thuộc nhân lực theo thống kê, các dự án cấu trúc thép mô-đun có thể làm giảm 70% hoạt động hàn cao độ cao. Công nhân chỉ cần định vị và thắt chặt theo các bản vẽ để hoàn thành công trình chính, giảm đáng kể rủi ro an toàn.
Bước nhảy hiệu quả dựa trên dữ liệu
Một phân tích trường hợp của Arup, một công ty tư vấn kỹ thuật nổi tiếng thế giới, cho thấy rằng đối với các dự án cấu trúc thép sử dụng thiết kế mô-đun, chu kỳ lắp đặt của các cột thép và dầm được rút ngắn trung bình 40%và chi phí tổng thể giảm 25%. Lấy một tổ hợp thương mại ở Singapore làm ví dụ, chu kỳ lắp đặt khung thép của nó bị nén từ 12 tuần trong mô hình truyền thống xuống còn 7 tuần và tỷ lệ phế liệu thành phần giảm từ 8% xuống còn 1,5%.
Tính bền vững và triển vọng ngành
Thiết kế mô -đun không chỉ cải thiện hiệu quả, mà còn phù hợp sâu sắc với khái niệm các tòa nhà xanh. Các thành phần đúc sẵn có thể làm giảm chất thải tại chỗ và tiêu thụ năng lượng, trong khi các cột và dầm thép được tiêu chuẩn hóa dễ dàng tháo rời và tái chế trong tương lai. Theo thị trường nghiên cứu trong tương lai, thị trường xây dựng mô -đun cấu trúc thép sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng gộp hàng năm là 6,8% từ năm 2023 đến 2030, trở thành lựa chọn chính cho các tòa nhà công nghiệp và dân sự.
Thách thức và phản ứng
Mặc dù có những lợi thế đáng kể, thiết kế mô -đun cần phải vượt qua các điểm đau hạn của các hạn chế vận chuyển và đầu tư ban đầu cao. Để đáp ứng, ngành công nghiệp đang liên tục tối ưu hóa các giải pháp thông qua thiết kế mô -đun phân chia (tách các dầm thép lớn vào các đơn vị có thể vận chuyển) và các nền tảng hợp tác kỹ thuật số (tích hợp toàn bộ quá trình thiết kế, sản xuất và xây dựng) .
