建設業界が高効率と低炭素を追求するにつれて、モジュラー設計は、鉄骨構造工学の分野のコアテクノロジーの1つになりつつあります。標準化とプレハブの革新的なアイデアを通じて、それはのインストールプロセスを大幅に簡素化します スチールカラムとビーム 、建設効率とコスト管理のための新しいソリューションを提供します。
モジュラーデザインの本質：「オンサイトアセンブリ」から「プラグアンドプレイ」まで
従来の鋼構造の構造では、鋼鉄のカラムとビームの設置は、オンサイトの切断、溶接、デバッグに依存します。これは、時間がかかり、労働集約的であるだけでなく、天候や人材などの要因によっても容易に影響を受けることに依存しています。モジュラー設計は、次のコアロジックを使用してこのプロセスを再構築します。
工場のプレハブおよび精密制御鋼柱、鋼鉄梁、その他のコンポーネントは、工場で標準化されています。 CNC工作機械とBIM（ビルディング情報モデリング）テクノロジーの助けを借りて、寸法誤差は2 mm未満であることが保証されており、これは現場での処理精度よりもはるかに高くなっています。
ノード接続システム最適化モジュラー設計プリセットボルトホール、スロット、または溶接インターフェイスを使用して、コンポーネントを現場で「レゴスタイルの」方法で迅速に組み立てることができます。たとえば、米国の高層プロジェクトでは、事前にインストールされたエンドプレートを備えたスチールビームを使用して、単一のビームの設置時間を60％短縮します。
統計によれば、現場でのプロセスと人材依存を削減すると、モジュラー鋼構造プロジェクトは高地溶接操作の70％を削減できます。労働者は、メイン構造を完了するために図面に従って配置して締めるだけで、安全リスクを大幅に削減する必要があります。
データ駆動型の効率の飛躍
世界的に有名なエンジニアリングコンサルティング会社であるArupによる症例分析は、モジュラー設計を使用した鋼構造プロジェクトの場合、鋼柱と梁の設置サイクルが平均40％短縮され、全体のコストが25％削減されることを示しています。シンガポールの市販の複合施設を例にとると、その鋼フレームの設置サイクルは、従来のモデルの12週間から7週間に圧縮され、コンポーネントのスクラップレートは8％から1.5％に減少します。
持続可能性と業界の見通し
モジュラー設計は、効率を改善するだけでなく、緑の建物の概念に深く適合します。プレハブコンポーネントは、現場での廃棄物とエネルギーの消費を減らすことができますが、標準化された鋼のカラムとビームは、将来的には分解してリサイクルしやすくなります。市場調査の将来によると、鉄骨構造モジュラービル市場は、2023年から2030年まで6.8％の複合年間成長率で成長し、産業および民間の建物の主流の選択となります。
課題と応答
その大きな利点にもかかわらず、モジュラー設計は、輸送制限の問題と高い初期投資の問題を克服する必要があります。これに応じて、業界は、スプリットモジュール設計（大型鋼ビームを輸送可能なユニットに分解する）とデジタルコラボレーションプラットフォーム（設計、生産、建設のプロセス全体を統合する）を通じてソリューションを継続的に最適化しています。
