Дво{0}}проект двоповерхової легкої сталевої вілли для клієнтів острова Реюньйон

Дво{0}}проект двоповерхової легкої сталевої вілли для клієнтів з острова Реюньйон (структура, опис матеріалів та аналіз ринку)

 

Цей проект являє собою дво{0}}поверхову віллу з легкої сталі, розроблену для клієнтів на острові Реюньйон, з розміром площини 11,8 м × 11,8 м і висотою підлоги 2,65 м на поверх. Враховуючи екстремальну ураганну погоду на острові Реюньйон, проект зосереджений на стійкості до вітру та стабільності конструкції. Основна конструкція використовує холодноформовану тонкостінну сталь C-профілю, посилену конструкційними панелями OSB товщиною 18 мм. Зовнішня стіна захищена панелями AAC товщиною 50 мм, а для плити перекриття використовується оцинкований сталевий лист CBC товщиною 1 мм із залитим на місці-бетоном-на-місці. Загальний дизайн відповідає місцевим стандартам безпеки будівництва та адаптується до кліматичних особливостей тропічного урагану острова Реюньйон.

 

 

Основна концепція дизайну вілли – «легка, високо-міцна, вітро-стійка та довговічна», зосереджена на вирішенні проблеми структурної стабільності під час екстремальних ураганних погодних умов. Конкретний конструктивний дизайн виглядає наступним чином:

 

 

Основна-несуча конструкція використовує холодно{1}}формовану тонкостінну-сталь С-профілю з характеристиками 140×41×39×11 мм, товщиною 1,2 мм і матеріалом G550AZ150. Цей матеріал має високу межу текучості (більше або дорівнює 550 МПа) і хорошу стійкість до корозії (гарячеоцинковане покриття AZ150), що може ефективно протистояти ерозії в тропічному морському кліматі та забезпечити термін служби конструкції.

Схема розташування колон: колони розташовані з інтервалом 1,2 м уздовж периметра та внутрішніх перегородок вілли (площина 11,8 м × 11,8 м), загальною висотою 5,3 м (2 × 2,65 м). Основа колони з’єднана з фундаментом за допомогою анкерних болтів, щоб підвищити ефективність захисту від-перекидання та-витягування, що має вирішальне значення для опору удару урагану.

Розташування балок: балки перекриття та балки даху розташовані відповідно до колон, з тими самими специфікаціями сталевого профілю C-, що й колони. Балки перекриття розташовані з інтервалом 1,2 м, щоб витримати навантаження плити перекриття та верхньої конструкції; балки даху мають кроквяну конструкцію для підвищення загальної жорсткості та вітростійкості даху.

Компонування балок і рейок: балки даху та стіни розташовані з інтервалом 600 мм із використанням 100 × 40 × 20 × 10 мм холодноформованої тонкостінної сталевої- сталі (товщиною 1,0 мм), яка з’єднана з колонами та балками, щоб утворити повну-несучу систему та забезпечити опору для зовнішньої стіни та даху панелі.

 

У відповідь на екстремальну ураганну погоду на острові Реюньйон для зміцнення всієї легкої сталевої конструкції використовуються конструкційні панелі OSB (орієнтовано-стружкова плита) товщиною 18 мм, утворюючи композитну стіну та дах із композиту «сталевий кіль + панель OSB», що значно покращує бічну жорсткість і цілісність конструкції та ефективно протистоїть бічному тиску та силі всмоктування, створюваній ураганами.

Зміцнення стін: панелі OSB повністю вимощені на внутрішній і зовнішній сторонах кіля легкої сталевої стіни, закріплені проти-вітровими-саморізами (відстань 150 мм), утворюючи замкнуту систему стін, яка може протистояти боковому вітровому навантаженню та запобігати деформації та пошкодженню стіни.

Зміцнення даху: плити OSB вимощують на балки даху, закріплюють проти-вітровими само-гвинтами, а потім покривають водонепроникною мембраною та черепицею. Покрівельна панель OSB підвищує стійкість покрівлі до всмоктування вітру та запобігає підйому або пошкодженню даху ураганами.

Підсилення з’єднань: усі з’єднання між колонами, балками, балками, обрешітками та OSB-панелями мають високо-міцні анти-корозійні з’єднувачі (такі як оцинкована кутова сталь, -саморізні-гвинти проти вітру), а точки з’єднання посилені герметиком для забезпечення герметичності та міцності з’єднання, уникаючи структурних пошкоджень розпушування під впливом урагану.

 

 

Зовнішня стіна використовує панелі AAC (автоклавного газобетону) товщиною 50 мм як матеріали для обслуговування. Панелі AAC мають легку вагу, високу міцність, теплоізоляцію, звукоізоляцію та вогнестійкість, а їх пориста структура може ефективно зменшити вітрове навантаження, забезпечуючи хороші теплоізоляційні характеристики, адаптуючись до тропічного клімату острова Реюньйон. Панелі AAC кріпляться на зовнішній стороні структурних панелей OSB за допомогою спеціальних з’єднувачів, а щілини між панелями заповнюються герметиком для забезпечення водо- та вітронепроникності.

 

 

Плита перекриття використовує оцинкований сталевий лист CBC товщиною 1 мм як несучу плиту підлоги з -залитим на місці-бетоном-C30 (товщина 100 мм). Оцинкований сталевий лист має гарну корозійну стійкість і несучу здатність, а залитий--бетон утворює композитну плиту перекриття зі сталевим листом, яка має високу жорсткість і несучу здатність і може ефективно протистояти вібрації та ударам, спричиненим ураганами. Несуча плита підлоги кріпиться до балок підлоги за допомогою саморізів, а сталева сітка закладається в бетон, щоб запобігти появі тріщин.

 

 

У поєднанні з геологічними характеристиками острова Реюньйон і вимогами до стійкості до ураганів фундамент використовує залізобетонний незалежний фундамент. Розмір фундаменту становить 800 мм × 800 мм × 1000 мм (довжина × ширина × висота), а арматура фундаменту встановлюється відповідно до вимог-несучої навантаження. Основа колони з’єднана з фундаментом за допомогою анкерних болтів (M24), а анкерні болти вмонтовано у фундамент, щоб забезпечити достатню стійкість до -перекидання та -розтягування, запобігаючи перекиданню будівлі під впливом ураганного вітру.

 

Нижче наведено детальний опис матеріалів і розрахунок кількості на основі конструкції вілли та розміру 11,8 м × 11,8 м × 5,3 м (загальна висота), включаючи основні матеріали, допоміжні матеріали та з’єднувачі, що забезпечує достатню кількість і раціональність.

 

 

Назва матеріалу	Специфікація	Товщина	Кількість	одиниця	застосування
Холодноформована сталь C-профілю	140×41×39×11 мм	1,2 мм	320	m	Колони, балки перекриття, балки даху
Холодноформована сталь C-профілю	100×40×20×10 мм	1,0 мм	480	m	Прогони покрівлі, стінові рейки
Холодноформована сталь C-профілю	80×40×20×8 мм	0,8 мм	220	m	Внутрішні перегородкові кілі
Компоненти сталевих ферм	Відповідна конструкція даху	1,2 мм	12	набори	Кроквяна ферма (підвищує стійкість до вітру)

 

 

Назва матеріалу	Специфікація	Кількість	одиниця	застосування
Конструкційні панелі OSB	Товщина 18 мм, 2440×1220 мм	180	㎡	Армування стін і даху (внутрішня і зовнішня сторони)
Самонарізні-гвинти проти- вітру	М5×50мм, оцинкований	15000	штук	Кріплення OSB панелей до сталевих кіл
Оцинкована кутова сталь	50×50×5 мм	60	m	Арматурні з'єднання між кілями

 

 

Назва матеріалу	Специфікація	Кількість	одиниця	застосування
Панель AAC	Товщина 50мм, 600×2400мм	120	㎡	Технічне обслуговування зовнішніх стін (крім дверей і вікон)
Роз'єми панелі AAC	Спеціальні оцинковані з'єднувачі	2400	штук	Кріплення AAC панелей до OSB панелей
Водостійкий герметик	Поліуретановий герметик	30	трубки	Заповнення зазорів між панелями AAC і з’єднаннями
Фарбування зовнішніх стін	Анти-корозійний, анти-ультрафіолетовий, водонепроникний	20	галонів	Покриття зовнішньої стіни AAC (підвищення довговічності)

 

Назва матеріалу	Специфікація	Кількість	одиниця	застосування
Оцинкований сталевий лист CBC	товщина 1 мм, опорна пластина	150	㎡	Основа плити перекриття (два поверхи, включаючи сходи)
C30 Литий--бетон	товщиною 100 мм	15	m³	Плита перекриття (два поверхи)
Сталева сітка	Φ6@150×150 мм	150	㎡	Зміцнення--залитого бетону
Саморізи-для підлоги	М6×30мм, оцинкований	8000	штук	Кріплення оцинкованого сталевого листа до балок перекриття

 

 

Назва матеріалу	Специфікація	Кількість	одиниця	застосування
С30 Залізобетон	Незалежний фонд	25	m³	Вілла (32 самостійних фонди)
Арматурна сталь	Φ16 мм, Φ12 мм	3.5	тонн	Армування фундаменту
Анкерні болти	М24×800мм, оцинкований	128	штук	З’єднання основи колони з фундаментом
Водонепроникна мембрана	Водонепроникна мембрана SBS товщиною 4 мм	150	㎡	Гідроізоляція фундаменту

 

 

Назва матеріалу	Специфікація	Кількість	одиниця	застосування
Покрівельна водонепроникна мембрана	Водонепроникна мембрана TPO товщиною 1,5 мм	140	㎡	Гідроізоляція покрівлі (витримує ураганний дощ)
Черепиця	Черепиця з легкого бетону	150	㎡	Покриття даху (вітроз{0}}стійке)
Двері та вікна	Алюмінієвий сплав, вітро{0}}стійкий, водонепроникний (нестандартний розмір)	12	набори	Двері та вікна вілли (6 вікон на поверх, 2 двері на поверх)
Ізоляція Бавовна	Товщина 50 мм, скловата	180	㎡	Утеплення стін і даху (адаптація до тропічного клімату)
Матеріали для сходів	Легка металоконструкція + бетонні східці	1	встановити	Внутрішні сходи (сполучають два поверхи)

 

Конструкція цієї дво{0}}поверхової вілли з легкої сталі повністю адаптована до екстремальних ураганних погодних умов на острові Реюньйон, зосереджуючись на стійкості до вітру, стабільності та довговічності. Детальний структурний аналіз виглядає наступним чином:

 

 

Найбільшою перевагою конструкції є її чудова стійкість до вітру, яка може ефективно протистояти екстремальним ураганам (швидкість вітру більше або дорівнює 150 км/год), поширеним на острові Реюньйон. По-перше, основна несуча-конструкція використовує сталь G550AZ150 холодного{5}}формованого тонкостінного-C-профілю з високою межею текучості та хорошою ударною в’язкістю, яка може витримувати велике бокове вітрове навантаження без деформації. По-друге, вся конструкція посилена конструкційними панелями OSB товщиною 18 мм, утворюючи замкнуту композитну систему стіни та даху, що значно покращує бічну жорсткість та цілісність будівлі та ефективно протистоїть бічному тиску та силі всмоктування, створюваній ураганами. По-третє, основа колони міцно з’єднана з незалежним фундаментом за допомогою анкерних болтів із сильною стійкістю до -перекидання та -розтягування, що запобігає перекиданню або підйому будівлі під дією ураганного вітру. Крім того, зовнішні стінові панелі AAC мають невелику вагу та міцно закріплені, що може зменшити вітрове навантаження, забезпечуючи вітрозахисні характеристики.

 

 

Вілла застосовує інтегровану систему легкої сталевої конструкції, у якій колони, балки, балки, рейлінги та панелі OSB тісно з’єднані через високо-з’єднувачі, утворюючи повну-несучу-і вітрову систему. Кроквяна конструкція підвищує жорсткість покрівлі, запобігаючи її деформації або пошкодженню під час ураганного удару. Композитна плита перекриття, що складається з листової оцинкованої сталі CBC і залитого--бетону, має високу жорсткість і несучу здатність, забезпечуючи цілісність підлоги та запобігаючи тріщинам або пошкодженням, спричиненим вібрацією вітру. Усі точки з’єднання посилені герметиком і кутовою сталлю, що додатково покращує структурну цілісність і водонепроникність.

 

Острів Реюньйон розташований у зоні тропічного морського клімату з високою температурою, високою вологістю та сильною корозійною дією морського соляного туману. Конструкція повністю враховує цю характеристику: легкий сталевий кіль використовує матеріал G550AZ150 з гарячеоцинкованим покриттям (AZ150), який має чудову стійкість до корозії та може ефективно протистояти ерозії сольового туману та вологи. Несуча плита підлоги CBC — це оцинкований сталевий лист товщиною 1 мм, який також має гарну стійкість до корозії. Конструкційні панелі OSB оброблені анти-корозійним і волого-захистом, а зовнішні стінові панелі AAC не-токсичні, несмачні та -корозійно-стійкі. Усі з’єднувачі мають оцинковане або антикорозійне покриття, що забезпечує тривалу довговічність конструкції, а термін служби може досягати понад 50 років.

 

 

Окрім стійкості до вітру, конструкція також адаптується до тропічного клімату острова Реюньйон. Зовнішні стінові панелі AAC товщиною 50 мм і ізоляційна бавовна зі скловати товщиною 50 мм мають хороші теплоізоляційні характеристики, що може ефективно знизити температуру в приміщенні в жарку погоду та заощадити енергію. Водонепроникна мембрана фундаменту SBS і водонепроникна мембрана даху TPO можуть ефективно запобігати витоку дощової води, спричиненій сильним дощем, що супроводжується ураганами. Легка конструкція вілли відповідає геологічним характеристикам острова Реюньйон (переважно гірські та горбисті райони), зменшуючи тиск на фундамент і полегшуючи будівництво в гірських районах.

 

 

Конструкція відповідає місцевим будівельним стандартам безпеки острова Реюньйон і має високі показники безпеки. Легка сталева конструкція має хороші сейсмозахисні характеристики (острів Реюньйон розташований у сейсмічній зоні), а композитна система зсувних стін може ефективно протистояти сейсмічним хвилям. Зовнішні стінові панелі AAC і конструкційні панелі OSB мають гарну вогнестійкість, що може запобігти поширенню вогню. Плита підлоги має високу несучу здатність, яка може витримувати навантаження від меблів, персоналу та іншого щоденного використання, а також має хорошу ударостійкість.

 

У поєднанні з характеристиками острова Реюньйон (тропічний морський клімат, часті урагани, розвинений туризм, різноманітні житлові потреби) і перевагами цієї легкої сталевої вілли цільовий ринок чітко позиціонується, головним чином охоплюючи наступні групи та галузі:

 

 

Острів Реюньйон має невелику площу та здебільшого гористу місцевість, тому місцеві жителі мають великий попит на безпечні, міцні, екологічні-та-компактні житлові будинки. Ця вілла з легкої сталі має відмінну стійкість до ураганів і довговічність, що може вирішити проблему стурбованості місцевих жителів щодо безпеки будівництва в екстремальних погодних умовах. У той же час вілла має гнучке планування, може бути налаштована відповідно до потреб мешканців, а цикл будівництва короткий (лише 45-60 днів), що може задовольнити нагальний попит мешканців на житло. Крім того, легка конструкція вілли підходить для будівництва в гірських районах острова Реюньйон, які є складними для традиційних цегляно-бетонних будівель, і має широкий ринковий простір на місцевому ринку житла.

 

 

Острів Реюньйон є відомим туристичним курортом в Індійському океані з багатими туристичними ресурсами та великою кількістю туристів щороку. Попит на будинки для відпочинку, проживання в сім’ї та курортні готелі є високим. Ця вілла з легкої сталі має такі переваги, як красивий зовнішній вигляд, комфортне середовище для проживання, теплоізоляція та звукоізоляція, і її можна спроектувати як високо-будинок для відпочинку або розміщення в сім’ї. Стійкість до вітру та довговічність вілли можуть забезпечити довго-строкову стабільну роботу курортних об’єктів, а збірний метод будівництва може швидко завершити будівництво курортних селищ, скорочуючи інвестиційний цикл забудовників. Крім того, вілла може бути розібрана та повторно використана, що підходить для тимчасових або постійних потреб забудовників туризму.

 

Місцеві невеликі комерційні об’єкти острова Реюньйон (такі як магазини, клініки, центри громадського обслуговування) і громадські об’єкти (такі як тимчасові школи, притулки для екстрених випадків) також мають попит на безпечні, ефективні та недорогі-будинки. Цю легку сталеву віллу можна перетворити на невеликі комерційні приміщення або громадські об’єкти шляхом коригування внутрішнього планування, перевагами якого є низькі інвестиції, короткий цикл будівництва та легке обслуговування. Особливо при будівництві аварійних укриттів швидка збірка вілли та стійкість до вітру можуть забезпечити безпечне місце проживання для місцевих жителів у разі ураганів чи інших стихійних лих, що підтримується місцевою владою.

 

 

Позиціонування цієї вілли на ринку: «високо{0}}якісна, вітро{1}}стійка,-дружня до навколишнього середовища та-рентабельна легка сталева будівля», зосереджена на вирішенні проблемних моментів місцевих будівель (погана стійкість до вітру, тривалий цикл будівництва, висока вартість обслуговування) і задоволення різноманітних потреб мешканців, забудовників туризму та державних відомств. Цільовими клієнтами є переважно місцеві жителі із середнім і високим-доходом, підприємства, що займаються розвитком туризму, власники малого бізнесу та місцеві органи влади.

 

У порівнянні з традиційними цегляними-бетонними будівлями та іншими типами легких сталевих будівель, ця дво-поверхова вілла з легкої сталі має очевидні переваги, особливо підходить для ринкового попиту на острові Реюньйон, і її основні переваги такі:

 

 

З огляду на екстремальну погоду ураганів на острові Реюньйон, вілла має ряд вітростійких-конструкцій: високоміцний-сталевий кіль G550AZ150, повне посилення конструкційних панелей OSB товщиною 18 мм, міцну основу колони та з’єднання фундаменту, а також вітростійкі-двері та вікна. Загальна конструкція має високу бічну жорсткість і цілісність, що може ефективно протистояти екстремальним ураганам зі швидкістю вітру, що перевищує або дорівнює 150 км/год, забезпечуючи безпеку будівлі та мешканців, що є найбільшою перевагою порівняно з іншими будівлями.

 

 

Вілла використовує збірну легку сталеву конструкцію, а всі основні компоненти (сталевий кіль, панелі OSB, панелі AAC) попередньо-виготовляються на заводі та транспортуються на місце для складання. Цикл будівництва становить лише 45-60 днів, що становить 1/3-1/2 від традиційного цегляно-бетонного будівництва (120-180 днів). Збірка на місці потребує менше робочої сили, що може зменшити вартість будівництва та задовольнити терміновий попит клієнтів на житло чи комерційні приміщення.

 

 

Легка сталева конструкція є легкою, а загальна вага вілли становить лише 1/4-1/5 традиційної цегляної-бетонної будівлі, що значно зменшує тиск на фундамент. Конструкція незалежного фундаменту проста і легка в будівництві, підходить для різних місцевостей, особливо для гірських і горбистих районів острова Реюньйон, де традиційні цегляно-бетонні будівлі важко побудувати. Вілла може бути побудована на крутих схилах або вузьких ділянках, покращуючи коефіцієнт використання землі.

 

Основні матеріали вілли (легкий сталевий кіль, панелі OSB, панелі AAC) є екологічно чистими та переробленими матеріалами, які не утворюють будівельних відходів у процесі будівництва та відповідають місцевій політиці захисту навколишнього середовища острова Реюньйон. Зовнішні стінові панелі AAC товщиною 50 мм і ізоляційна бавовна зі скловати товщиною 50 мм мають хороші теплоізоляційні характеристики, що може зменшити енергоспоживання кондиціонування повітря та опалення на віллі, заощадити енергію та зменшити вартість життя мешканців.

 

 

Легкий сталевий кіль використовує матеріал G550AZ150 з гарячеоцинкованим покриттям, яке має чудову стійкість до корозії та може протистояти ерозії тропічного морського соляного туману та вологості. Зовнішні стінові панелі AAC і конструкційні панелі OSB довговічні і не піддаються старінню. Загальний термін служби вілли може досягати понад 50 років, а щоденне обслуговування потребує лише простого огляду та чищення з низькими витратами на обслуговування (лише 1/3 традиційної цегляної -бетонної будівлі).

 

 

Легка сталева конструкція має сильну гнучкість, а внутрішнє планування вілли можна вільно регулювати відповідно до потреб клієнтів, наприклад, збільшувати або зменшувати кімнати, змінювати розмір вітальні та переобладнати комерційні приміщення. Зовнішній вигляд вілли також можна налаштувати відповідно до естетичних потреб клієнтів, відповідаючи місцевому архітектурному стилю та характеристикам туристичного курорту.

 

 

Хоча початкові інвестиції у віллу з легкої сталі дещо вищі, ніж у традиційну цегляну-бетонну будівлю, враховуючи короткий цикл будівництва, низьку вартість робочої сили, низькі витрати на технічне обслуговування та перероблені матеріали, загальна вартість у довгостроковій перспективі нижча, ніж у традиційної цегляно-бетонної будівлі. Для розробників туризму та власників малого бізнесу він може скоротити інвестиційний цикл і експлуатаційні витрати, а також має високу економічну ефективність.