Mentre l'industria delle costruzioni persegue l'elevata efficienza e il basso carbonio, la progettazione modulare sta diventando una delle tecnologie di base nel campo dell'ingegneria della struttura in acciaio. Attraverso le idee innovative di standardizzazione e prefabbricazione, semplifica significativamente il processo di installazione di Colonne e travi in acciaio , fornendo una nuova soluzione per l'efficienza della costruzione e il controllo dei costi.
L'essenza del design modulare: dal "gruppo in loco" a "plug and play"
Nella costruzione tradizionale della struttura in acciaio, l'installazione di colonne e travi in acciaio dipende dal taglio, alla saldatura e al debug in loco, che non solo richiede tempo e ad alta intensità di lavoro, ma anche facilmente influenzata da fattori come il tempo e la forza lavoro. Il design modulare ricostruisce questo processo attraverso la seguente logica principale:
Prefabbricazione della fabbrica e colonne in acciaio di controllo di precisione, raggi in acciaio e altri componenti sono standardizzati in fabbrica. Con l'aiuto di macchine utensili CNC e tecnologia BIM (Building Information Modeling), l'errore dimensionale è assicurato che sia inferiore a 2 mm, che è molto più alto della precisione di elaborazione in loco.
Ottimizzazione del sistema di connessione nodo Ottimizzazione Modulare Pre-set fori di bulloni, slot o interfacce di saldatura, in modo che i componenti possano essere assemblati rapidamente in un modo "in stile LEGO" in loco. Ad esempio, un progetto di grattacieli negli Stati Uniti utilizza travi in acciaio con piastre di fine preinstallate, che riducono il tempo di installazione di un singolo raggio del 60%.
Ridurre i processi in loco e la dipendenza da manodopera in base alle statistiche, i progetti di struttura in acciaio modulare possono ridurre il 70% delle operazioni di saldatura ad alta quota. I lavoratori devono solo posizionare e stringere secondo i disegni per completare la costruzione principale, riducendo notevolmente i rischi per la sicurezza.
Salto di efficienza basata sui dati
Un'analisi del caso di Arup, una società di consulenza ingegneristica di fama mondiale, mostra che per i progetti di struttura in acciaio che utilizzano la progettazione modulare, il ciclo di installazione di colonne e travi in acciaio è ridotto di una media del 40%e il costo complessivo è ridotto del 25%. Prendendo un complesso commerciale a Singapore come esempio, il suo ciclo di installazione del telaio in acciaio viene compresso da 12 settimane nel modello tradizionale a 7 settimane e il tasso di scarto dei componenti viene ridotto dall'8% all'1,5%.
Sostenibilità e prospettive del settore
Il design modulare non solo migliora l'efficienza, ma si adatta anche profondamente al concetto di edifici verdi. I componenti prefabbricati possono ridurre i rifiuti in loco e il consumo di energia, mentre le colonne e le travi di acciaio standardizzate sono più facili da disassemblare e riciclare in futuro. Secondo il futuro delle ricerche di mercato, il mercato degli edifici modulari della struttura in acciaio crescerà a un tasso di crescita annuale composto del 6,8% dal 2023 al 2030, diventando la scelta tradizionale per gli edifici industriali e civili.
Sfide e risposte
Nonostante i suoi vantaggi significativi, il design modulare deve superare i punti deboli delle restrizioni di trasporto e gli investimenti iniziali elevati. In risposta, l'industria ottimizza continuamente soluzioni attraverso la progettazione di moduli divisi (smontaggio di grandi travi in acciaio in unità trasportabili) e piattaforme di collaborazione digitale (integrazione dell'intero processo di progettazione, produzione e costruzione) .
