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带你去看美国装配式酒店是如何把费用降到最低

带你去看美国装配式酒店是如何把费用降到最低

打印 0条评论来源:DOTT犀点建设科技(id:DOTT-01)


相同的项目团队


业主:Joint Venture First Columbia LLC and Hampstead America LLC

建筑设计:Baskervill

工程顾问:Ryan Biggs/ Clark Davis

总承包商:Bette & Cring Construction Group

预制构件供应商:Oldcastle Infrastructure


项目总览


首先我们来看位于特洛伊市中心的新万怡酒店。这座拥有132间客房,耗资1860万美元的酒店位于哈德逊海岸线上,设有大堂吧,健身房,会议室和带火坑的室外露台。这座五层楼的建筑位于哈德逊河152.4米的赫德利公园广场办公大楼附近。近年来,特洛伊市的科技公司办公部门进驻数量持续增长,加上该市各大学对酒店的需求,导致了酒店市场的快速扩大。



这家酒店是在一个非常狭窄的场地内的常规的矩形设计建筑。该位置的一侧在水上,另一侧在河街上,施工活动无法侵占毗邻的Collar City Bridge。由于场地几乎没有空余,该项目决定充分利用装配式及模块化结构。

而位于纽约州科尔尼万怡酒店和Residence Inn酒店混合体距离奥尔巴尼国际机场1.6千米远,前往纽约州国会大厦和市中心15分钟车程,地理位置优越。



这座L型建筑的其中一翼是拥有130间客房的万怡酒店,另一翼是拥有85间套房的Residence Inn酒店,位于繁华的Wolf Road上的先锋银行总部旁。

双品牌酒店的概念如今已经变得更加流行,开发商将过夜房和长租酒店式公寓混合在一起。这两家酒店由Hampstead America和First Columbia共同拥有,共用一个室内游泳池、健身中心和会议空间。


装配式“三宝”神助攻


同一项目团队在这两个酒店项目上使用了同样的结构和预制元素,快速建造了一个耐用而经济的结构。

首先项目团队采用了将预制空心板安装在承重的预制金属墙体上的结构体系(这里的金属主要指的是冷成型钢),楼板上覆盖石膏混凝土。



外立面系统包括EIFS(EIFS为外部保温和饰面系统,是一类非承重建筑砌面系统,在集成复合材料系统中为外墙提供隔热,防水,饰面的表面)和装饰用石材。其从外到内的材料通常为:面漆--底漆--玻璃纤维网--底漆--EPS隔热板--底漆--石膏板--金属螺柱。



而酒店的所有浴室均采用了模块化建造,在从奥兰多的工厂运至现场进行安装。工厂建造的浴室模块支付的少量保费被建造过程中节省的时间所抵消。在工地的基础设施,地基和上层建筑进行建造期间,工厂中同时在制造吊舱。此举还消除了在现场建造浴室时需要的打孔环节。

科尔尼项目施工期间由于工期问题和浴室模块选择问题上带来的延迟,215个吊舱不得不在侧面进行安装。施工偶尔会因为机场的情况停工,所以有些时候吊车无法运行。由于时间关系和快速移动的需要,施工团队设置内墙之前,先要用聚合物石膏混凝土铺设承重墙和甲板。然后将吊舱放置在成品地板上。



位于科尔尼市的项目其相连的酒店共用一个大堂、后门空间和其他设施。两个项目均由Baskervill建筑事务所设计,并由Bette & Cring Construction Group建造。Oldcastle Infrastructure为科尔尼项目生产并安装了9940.6平方米的20.3厘米厚空心结构预制板。另外,还使用了167.2平方米的30.5厘米板,用于泳池屋顶的长跨度结构。Oldcastle将预制件从32.2千米外的纽约州Selkirk工厂用卡车将预制件及时运送到现场。

选择预制空心板是因为其安装简便且经济。First Columbia LLC和Hampstead America LLC的合资企业投资了质量建设。作为项目的长期业主/开发商,利用坚固的系统来最大程度地减少噪音传播,提高建筑耐火性和耐用性是十分重要的。这些预制混凝土具有的相同品质受到了客户的重视。在后续的建筑使用过程中业主发现耐用的预制混凝土是这些新酒店获得客房舒适好评的基础。


图一


图二


图三


图四


图五


特洛伊


1预制规模


-建筑面积:总共7473.6平方米;

-楼层:5层。


2关键项目特征


-预制构件:6689平方米的20.3厘米空心板;

-127个浴室模块。


科尔尼


1预制规模


-安装在3-6层和主屋面的9940.6平方米20.3厘米厚空心预制楼板;

-安装在泳池屋顶上的167.2平方米30.5厘米厚空心预制楼板;

-215个浴室模块。


2关键项目特征


-建筑面积:总面积13180.2平方米;

-楼层:6层。


轻钢龙骨墙也能承重?


细心的读者在浏览完项目后可能已经发现了其中的亮点,那就是这两个酒店项目都运用了一个在北美相对较为成熟而在国内尚未普及的金属承重墙体系。由于翻译和叫法上的不同,金属承重墙体系其实就是Structural Metal Stud Framing,直译为结构金属螺柱框架,而在国内通常称之为轻钢房屋结构或轻钢龙骨式剪力墙结构体系。



结构金属螺柱框架是指使用冷成型钢(冷弯薄壁型钢)构造的墙和平面。它是以热轧或冷轧卷材和带材为原料,在常温下,用连续辊弯成型、拉拔弯曲成型、冲压折弯成型等方法,加工制造出热轧方法难以生产的各种断面的型材和板材,其中,辊弯成型是冷成型钢目前的主要加工手段。因此,不同于热轧型钢,冷成型钢通过合理截面形状而非增加截面厚度提高构件承载力,具有令人满意的强重比。目前,发达国家冷成型钢已占钢材总量5%,建筑业用冷成型钢已占冷成型钢总量的70%。

金属螺柱框架有两个主要组成部分:螺柱和轨道。较重规格的金属螺柱用于承重墙和结构应用(例如外墙)中。较轻规格的金属螺柱用于非承重应用,例如一些内墙,半墙和隔板。在北美的商业建筑和住宅建筑中,通常都使用分隔墙来分隔和定义房间。在大多数商业建筑中,这些墙通常由金属螺柱构成。金属螺柱通常具有水平地位于天花板水平处的顶部轨道,沿地板水平地定位的底部轨道以及在固定于顶部轨道和底部轨道之间的整个壁的长度上均匀间隔的垂直平行的立柱构件。通常,对于无负荷的轴承内部隔墙,双头螺栓和导轨由22至26号规格的钢制成,可提供足够的结构来支撑安装在双头螺栓壁外侧的干挂墙。对于承重墙,无论是要求墙壁承受天花板和房间结构载荷的墙,还是需要安装固定装置(如扶手,橱柜或其他固定装置)的墙,螺柱和轨道通常由较重的规格钢构成,例如16至20规格。



金属螺柱的构架技术与木结构相似。螺柱的基本尺寸与木钉相同。金属螺柱通常用螺钉机械固定。固定夹在此类结构中被经常使用,可为设计人员在旁路框架中提供更多选择。在地震活动影响较大的区域,结构中可使用偏转连接器。偏转连接器允许螺栓墙及其基底独立移动。加劲板通常安装在开口周围,以加强结构连接。



目前,低层冷成型钢房屋建筑结构在欧美、澳洲、日本等国家得到广泛应用,主要用于别墅及三层以下公寓类型房屋,作为木结构的替代品。近十余年,多种形式的四至八层多层冷成型钢结构建筑在北美日益增多,在2008 年北美钢框架联盟( NASFA) 10 周年庆祝大会上,理事会主席Don Moody 亦指出今后十年NASFA 发展方向即包括多层冷成型钢房屋建筑结构。可见,多层冷成型钢房屋建筑是目前国际冷成型钢领域的重要研究、应用与发展方向。然而国内在此种结构领域的实际应用还停留在建设低层别墅或使用轻钢龙骨作为不承重的隔墙阶段,其结构体系本身还存在一些不符合国内规范和性能要求的地方。



项目案例中建造酒店所使用的轻钢结构已经是如今改良过的版本,工程人员使之在竖向承载、抗震、抗火等多方面性能得以强化、提升,最终拓展至了多层建筑领域。虽然优化过的结构虽然性能出色,但还是无法满足部分规范和开发单位所追求的性价比。首先其承重组合墙体具有60~80min的耐火性能,满足北美地区多层建筑承重墙60min耐火极限要求,但远低于中国建筑设计防火规范的耐火极限要求。再者,改进后其楼盖结构采用冷成型钢托梁-压型钢板现浇钢筋混凝土的楼盖形式,施工现场存在大量现浇钢筋混凝土作业,丧失了冷成型钢结构高度预制装配化、施工速度快、环境污染少等特点。不过,就像项目案例一样,部分北美已建多层冷成型钢建筑已经开始采用预制空心板楼盖形式,完美解决了以上问题,不过从抗震角度来看在中国亦不适用。目前国内冷成型钢研究的滞后,导致了现行规范在冷成型钢结构技术层面相对落后,让这套体系在国内尚无施展手脚的空间。



然而无法否认的是,轻钢结构是天然的绿色建筑,也是天然的工业化建筑,发展如此结构体系非常符合城镇化高速发展的中国国情。同时与传统结构相比,轻钢结构也具有众多优点:


1.结构轻质高强,抗震性能好,经济指标好。


现有冷成型钢房屋建筑结构用钢量20~35kg/㎡,而传统钢框架结构约为50kg/㎡。较小的自重可有效降低结构的水平地震作用,加上合理的结构构造形式,因而具有较好的抗震性能; 同时自重的减轻对地基承载力要求也相应降低,可减少地基基础造价。


2.建筑设计美观、空间利用率高。


墙板结构四壁规整,可按用户的需求设计出色彩鲜艳、立面丰富、具有现代化气息的建筑.管线暗埋于墙体及楼层结构中,可节省分包商的时间和成本,日后检修与维护简单。墙体厚度小,房屋利用率较传统结构提高5%~7%。


3.住宅的居住舒适性高。


冷弯薄壁型钢住宅采用新型建筑材料,防潮、防霉、防虫蛀、不助燃,居住环境卫生健康,隔热和隔声性能好,是良好的宜居场所。


4.施工便利、环保、周期短。


工地施工主要为构件的安装。一般3 层住宅建筑,从设计、生产到施工安装完毕仅需一个月左右时间。


5.节能、节地、节材。


所采用的主要结构材料是冷弯薄壁型钢,用钢量少,且钢材可回收利用,现场作业产生的所有废料均可回收; 组合墙体所用的墙架钢柱、保温棉、石膏板取代了中国村镇大量使用的实心粘土砖,减少了水泥的使用,节约了不可再生资源。此外,这种轻自重的结构体系可建设在坡地、劣地,节约了土地资源。


6.有利于住宅产业化。


冷弯薄壁型钢结构现场拼装,所用构件可实行模数化设计、工厂标准化生产、市场化采购,配套性好,避免了现场人工制作对质量的影响,有利于推动住宅建筑向工业化和产业化发展。



总结  


轻钢/冷成型钢结构体系帮助了案例中的两个酒店项目很好地完成了其建设之初的愿景。较短的建设时间,较少的项目成本及维护成本,坚固耐用的结构等众多优点让这一体系在建设酒店、公寓、宿舍等低/多层房屋时,成了越来越多北美业主和建设单位考虑的首要选择。在这里,小编也希望国内轻钢结构体系的研究和相关规范能够逐渐完善,将其运用到多层商业及住宅建筑的开发中去,丰富结构体系,推动建筑产业化,让业主和承包商们能够用性价比更高的方法致力于建筑的可持续发展。


(编辑:奚雅青)


延伸阅读:

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