Två-Light Steel Keel radhus design för Natales, södra Chile

Två-Light Steel Keel radhus design för Natales, södra Chile

Design baserad på G550 AZ150 Light Steel, FrameCAD-teknik och CBC One-Stop-lösningar

 

A1: Kärndesignramverk och tekniska parametrar

Projektet består av 24 radhus med två-våningar arrangerade i två Z--formade rader (12 enheter per rad), med en helt lätt stålkölstruktur med G550 AZ150-material som den huvudsakliga strukturella komponenten. All strukturell design, tillverkning och bearbetning slutförs med hjälp av Nya Zeeland-frameCAD-programvara och formningsmaskiner, vilket säkerställer precision och konsekvens. Designens livslängd överstiger 50 år, helt anpassad till den låga-temperaturmiljön i södra Chile (Natales-regionen) med förbättrad värmeisolering och strukturell stabilitet. De viktigaste designdetaljerna är följande:

 

1.1 Layout och mått

Varje radhus täcker en yta på 9,35 m (bredd) × 7,6 m (längd), med en total byggnadsarea på cirka 142,52㎡ (inklusive två våningar). Det Z--formade arrangemanget i varje rad optimerar markutnyttjandet, förbättrar ventilationen och ljusförhållandena och förbättrar samhällets totala vindmotstånd (anpassar sig till de starka vindarna i södra Chile). Frihöjden är 2,8m för första våningen och 2,7m för andra våningen.

 

1.2 Funktionell layout

Första våningen: Vardagsrum (18㎡), matsal (12㎡), kök (8㎡) och ett badrum (4㎡); utrymmet är öppet och sammankopplat, med en rationell trafikflödeslinje.

Andra våningen: Två sovrum (huvudsovrum 15㎡, sekundärt sovrum 12㎡) och två badrum (en-suite badrum 5㎡, allmänt badrum 4㎡); Det stora sovrummet är utrustat med ett oberoende badrum för att förbättra boendekomforten.

 

1.3 Struktursystem

adoptera alätt stålram klippväggssystem, med vertikala belastningar som bärs av G550 AZ150 lätta stålkölar (inklusive väggkölar, golvbjälkar, taklister och huvudbalkar) och horisontella belastningar (vind, jordbävning) som motstås av skjuvväggar helt förstärkta med 18 mm vattentåliga OSB-paneler. Taket antar en enkel-lutningsdesign med bröstvärn (omslutna av 27 mm PU-metallsnidade paneler), som inte bara uppfyller den lokala arkitektoniska estetiken utan också effektivt dränerar snö och regnvatten (anpassar sig till det kraftiga snöfallet i södra Chile), medan den förbättrade köldensiteten säkerställer strukturell stabilitet under kombinerad belastning.

 

1.4 Kapsling och isoleringssystem

Yttervägg: 27 mm snidade PU-metallpaneler (dekorativ + värmeisolering integrerad), kombinerat med inre-isoleringsskikt av bomull och OSB-strukturpaneler för att bilda ett kompositisoleringssystem.

Tak: 0,6 mm färgstål enkelplåt som takpanne, med en flerskiktsisoleringsstruktur (vattentätt membran + isoleringsbomull + ångspärr) för att motstå låga temperaturer och värmeförluster.

Golvplatta: 18 mm cementfiberskiva som basskikt, med isolerings- och ljudisoleringsmaterial (glasull) inlagda i mellanskiktet för att möta krav på boendekomfort.

 

1.5 One-Stöd för faciliteter

CBC tillhandahåller en komplett uppsättning stödjande anläggningar, inklusive dörrar och fönster (aluminiumlegering värmeisolerande dörrar och fönster), golv (vattentäta och slitstarka-trä-plastgolv) och vatten- och elanläggningar (-skyddsrör, energibesparande-elektriska komponenter), säkerställa projektets integritet och anpassningsförmåga.

 

A2: Analys av bärighet, stabilitet och miljöanpassning

Den strukturella beräkningen är baserad på chilenska lokala byggregler (NCh 433) och kombinerat med de klimatiska och geologiska förhållandena i Natales (låg temperatur, tung snö, måttlig jordbävningsintensitet). Beräkningsmjukvaran använder FrameCAD (Nya Zeeland) för integrerad modellering och analys, med nyckelindikatorer som uppfyller eller överträffar designkraven.

 

2.1 Materialprestanda för G550 AZ150 lätt stål

G550 AZ150 lättstål har en sträckgräns på större än eller lika med 550 MPa och en draghållfasthet på större än eller lika med 600 MPa, med AZ150 varmförzinkad beläggning (zinkskikttjocklek större än eller lika med 150 g/㎡) för att säkerställa utmärkt köldkorrosionsbeständighet för fuktig klimat och fuktighetsanpassning. Materialets kall-formade prestanda är helt kompatibel med FrameCAD-formningsmaskiner, vilket säkerställer precisionen i kölsektionerna.

 

2.2 Lastberäkning och bärighetskontroll

Belastningstyp	Design värde	Lagerkomponent	Beräkningsresultat	Säkerhetsutvärdering
Dödlast (tak)	1,2kN/㎡ (inklusive takpannor, isolering, strukturell vikt)	Taklister i lätt stål (C160×60×20×2.0)	Maximalt böjmoment 8,2kN·m, bärighet 12,5kN·m	Säkerhetsfaktor 1,52 > 1,2, uppfyller kraven
Snöbelastning (tak)	2.0kN/㎡ (Natales genomsnittliga snöfall på vintern)	Takstolpar + lätta stålbalkar (H200×100×5×8)	Kombinerad spänning 185MPa, tillåten spänning 235MPa	Säkerhetsfaktor 1,27 > 1,2, uppfyller kraven
Levande belastning (golv)	2,5kN/㎡ (första våningen) + 2.0kN/㎡ (andra våningen)	Golvreglar (C140×50×20×2,0) + 18mm cementfiberskiva	Maximal nedböjning 12,3 mm, nedböjningsförhållande 1/2276	Mindre än gräns 1/2000, uppfyller kraven
Vindbelastning	3,0 kN/㎡ (hård vind vid kusten i södra Chile)	Skärväggar (OSB + lätta stålkölar)	Lateral bärighet 35kN/m, beräknad sidokraft 28kN/m	Säkerhetsfaktor 1,25 > 1,2, uppfyller kraven
Seismisk belastning	7-graders seismisk intensitet (Natales seismiska zon)	Övergripande lätt stålram + klippväggar	Naturlig vibrationsperiod 0,65s, sidoförskjutning 9,8mm	Förskjutningsförhållande 1/2857 < 1/1500, uppfyller seismiska krav

 

2.3 Värmeisoleringsprestandaanalys

Med sikte på miljön med låg-temperatur i södra Chile (minsta temperatur -5 grader på vintern), är höljessystemet optimerat för värmeisolering:

Yttervägg: 27 mm PU metall utskurna paneler (värmeledningsförmåga 0,024W/(m·K)) + 100mm glasullsisolering (värmeledningsförmåga 0,038W/(m·K)), väggens totala termiska motstånd är 3,85 (m²·K)/W, vilket är 30 % högre än det lokala minimikravet.

Tak: 0,6 mm färg stålplåt + 150 mm stenullsisolering + ångspärr, värmemotståndet är 4,2 (m²·K)/W, vilket effektivt förhindrar värmeförlust genom taket.

Golv: 18 mm cementfiberskiva + 80mm glasull + vattentätt membran, värmemotståndet är 2,5 (m²·K)/W, vilket undviker köldbryggaeffekt från marken.

 

2.4 Strukturell stabilitet och hållbarhet

De 18 mm vattentåliga OSB-strukturpanelerna läggs helt på väggar, tak och golv för att bilda ett integrerat förstärkningssystem med de lätta stålkölarna, vilket avsevärt förbättrar ramens övergripande styvhet, förhindrar deformation i sidled och förbättrar strukturell stabilitet. Den AZ150 galvaniserade beläggningen av lättstål G550 säkerställer utmärkt korrosionsbeständighet i den fuktiga och kalla kustmiljön i Natales, och den 50-åriga designlivslängden verifieras genom accelererade korrosionstester (motsvarande 50 år av naturlig korrosion), vilket ytterligare garanteras av den optimerade materialtjockleken och täckningen.

 

A3: Detaljerad materialinventering (Baserat på FrameCAD Fabrication Standard)

Serienr.	Materialnamn	Specifikation	Materialkälla/Standard	Förbrukning per enhet	Total förbrukning (24 enheter)	Ansökan
1	G550 AZ150 Lätt stålköl	Väggköl: C100×50×20×1,5; Golvregel: C140×50×20×2,0; Takstol: C160×60×20×2,0; Balk: H200×100×5×8	FrameCAD-formning, Nya Zeelands teknologi	5,2 ton	124,8 ton	Huvudkonstruktionskomponent (väggar, golv, tak, balkar)
2	OSB strukturpanel	18 mm tjock, vatten-beständig kvalitet	CBC standardprodukt	68㎡	1632㎡	Vägg-/tak-/golvförstärkning (full täckning för klippvägg)
3	PU metall snidad panel	27 mm tjock, dekorativ ytterväggsisolering integrerad	CBC standardprodukt	112㎡	2688㎡	Ytterväggshölje (inklusive bröstvärnsomslag)
4	Färg Stål Enkelplåt	0,6 mm tjock, AZ150 galvaniserad, takpannor	CBC standardprodukt	65㎡	1560㎡	Takbeläggning (inklusive bröstvärnstopp och kantvikning)
5	Cementfiberskiva	18 mm tjockt, golvbasskikt	CBC standardprodukt	92㎡	2208㎡	Golvplattas bas (full golvtäckning + kantförlängning)
6	Isoleringsmaterial (glasull/stenull)	Glasull (80-100 mm), stenull (150 mm)	CBC standardprodukt	85㎡	2040㎡	Vägg-/golv-/takisolering (full mellanskiktsfyllning)
7	Värmeisolering av aluminiumlegering Dörrar och fönster	Dörrar: 900×2100mm (2 set); Fönster: 1200×1500 mm (4 set) + 1500×1800 mm (2 set)	CBC ett-utbud	2 set dörrar + 6 set fönster	48 set dörrar + 144 ställer in fönster	Belysning, ventilation, värmeisolering (tillagt sovrumsfönster)
8	Trä-Plastgolv	12 mm tjock, vattentät-nötningsbeständig	CBC ett-utbud	88㎡	2112㎡	Interiörgolv (alla funktionella områden täcker)
9	Vatten & El faciliteter	Anti-rör, energibesparande-strömbrytare, uttag, varmvattenberedare	CBC ett-utbud	1 set/enhet (förbättrad för låg temperatur)	24 set	Vattenförsörjning, avlopp, elförsörjning (-uppgradering mot frysning)
10	Anslutande beslag	Självgängande-skruvar, bultar, vattentätt membran, tätningsmedel	FrameCAD-matchning	0,35 ton	8,4 ton	Strukturell anslutning, vattentät, sömtätning

 

A4: Kärnkonkurrenskraften i Light Steel Townhouse-projektet

4.1 Strukturella och tekniska fördelar

Hög precision och effektivitet: Genom att använda FrameCAD-programvara och formningsmaskiner från Nya Zeeland tillverkas de lätta stålkölarna med hög precision (fel mindre än eller lika med ±0,5 mm), vilket möjliggör modulär montering och förkortar byggperioden på -platsen med 40 % jämfört med traditionella betongkonstruktioner.

Utmärkt hållbarhet: G550 AZ150 lätt stål med AZ150 galvaniserad beläggning och vatten-beständiga OSB-paneler säkerställer korrosionsbeständighet och fuktbeständighet, och uppfyller 50-åriga designlivskrav i den fuktiga och kalla miljön i Natales.

Stark miljöanpassningsförmåga: Det optimerade isoleringssystemet och -snölastbeständiga takdesignen anpassar sig helt till den låga-temperaturen och det tunga-snöklimatet i södra Chile, och skjuvväggens struktur uppfyller det lokala kravet på 7-graders seismisk intensitet.

 

4.2 Kostnads- och försörjningskedjans fördelar

One Stop Supply av CBC: Genom att integrera lätta stålkonstruktioner, kapslingsmaterial, dörrar och fönster samt vatten- och elanläggningar tillhandahåller CBC en komplett-kedja, vilket minskar upphandlingskostnaderna och säkerställer konsekvent produktkvalitet.

Låg underhållskostnad: De 27 mm snidade PU-metallpanelerna och takpannorna i färgstål har god väderbeständighet, kräver inget större underhåll inom 20 år, och underhållskostnaden är bara 1/3 av den för traditionella tegel-betongkonstruktioner. Den ökade materialtjockleken förlänger också livslängden för kärnkomponenter, i linje med 50-åriga designkrav.

Låg vikt och låg foundationkostnad: Trots den anpassade materialdoseringen väger den lätta stålkonstruktionen fortfarande bara 1/4 av betongkonstruktionen, vilket minskar kravet på fundamentets bärförmåga och sparar 25 % av grundkonstruktionskostnaden. Den optimerade köldensiteten förbättrar också strukturell stabilitet utan att nämnvärt öka egen-vikten.

 

4.3 Livs- och miljöfördelar

Bekväm livsupplevelse: Fler-isolerings- och ljudisoleringssystemet säkerställer stabilitet inomhustemperatur (18-22 grader på vintern) och lågt ljud, och den öppna funktionella layouten möter familjers behov av boende.

Miljöskydd och hållbarhet: Alla material är återvinningsbara (lätt stål, aluminiumlegering, trä-plastgolv), med låga koldioxidutsläpp under konstruktion och användning, i linje med Chiles miljöskyddspolicy.

Flexibel layout: Den lätta stålkonstruktionen är lätt att renovera och bygga ut, och den invändiga layouten kan anpassas efter ägarens behov utan att skada huvudkonstruktionen.

 

A5: Marknadsanpassningsanalys (Oceanien, Sydostasien, Sydamerika)

CBC:s huvudmarknader omfattar Oceanien (Papua Nya Guinea, Fiji), Sydostasien (Filippinerna, Indonesien) och Sydamerika (Chile, Peru). Denna lätta radhusdesign i stål, baserad på FrameCAD-teknik och G550 AZ150-material, har olika grader av anpassningsförmåga till olika marknader, med anpassningslogikens kärna som matchar CBC:s produktpositionering av "modularisering, miljöskydd och en-service".

Marknadsregion	Klimat/geologiska egenskaper	Anpassningsförmåga nivå	Kärnanpassningspunkter
Oceanien (Papua Nya Guinea, Fiji)	Tropiskt regnskogsklimat, hög luftfuktighet, frekvent kraftigt regn, 6-7 graders seismisk intensitet	Hög	G550 AZ150 lätt stål med AZ150 galvaniserad beläggning anpassar sig till hög luftfuktighet; skjuvväggstrukturen förstärkt av full-OSB-paneler uppfyller 6-7 graders seismiska krav; modulär konstruktion (med 95 % prefabriceringsgrad) anpassar sig till låg lokal byggkunskapsnivå. Den justerade materialdoseringen och täckningen i den ursprungliga designen ger också tillräcklig redundans för miljön med hög luftfuktighet, vilket minskar risken för strukturella skador orsakade av fukterosion.
Sydostasien (Filippinerna, Indonesien)	Tropiskt monsunklimat, tyfon-benägen, hög temperatur och luftfuktighet, 7-graders seismisk intensitet	Medium-Hög	Den lätta stålkonstruktionen har bra vindmotstånd; isoleringssystemet kan anpassas till värmeisolering (ersätt med 50 mm isoleringsbomull); anti-tyfonförstärkning för tak och dörrar.
Sydamerika (Peru, Brasilien)	Peru: kustvind, 7-8 graders seismisk intensitet; Brasilien: tropiskt klimat, hög temperatur	Medium	Peru: förbättra seismisk förstärkning (lägg till excentriska stag); Brasilien: optimera värmeisolering och ventilation (öka fönsteryta, lägg till solskyddspaneler).
Europa (Södra Europa: Spanien, Italien)	Medelhavsklimat, mild vinter, sommarvärme, strikta energisparstandarder.-	Medium-Låg	Optimera isoleringssystemet för att uppfylla europeiska-energisparstandarder; byt ut takpannor med lertegel för att passa lokal arkitektonisk estetik.

 

A6: Riktade ändringar baserat på lokala förhållanden

6.1 Modifieringar för Oceanien (Papua Nya Guinea)

Anti-korrosionsförbättring: Behåll G550 AZ150 lätt stål och lägg till ett lager av epoxizink-rik färg (80μm) på kölarnas yta för att anpassa sig till det tropiska regnskogsklimatet med hög-fuktighet.

Dräneringsoptimering: Ändra takets enkel-lutningsvinkel från 15 grader till 20 grader för att påskynda utsläppet av regnvatten; lägg till regnrännor (rostfritt stål) runt huset för att undvika vattenansamling.

Konstruktionsanpassning: Öka prefabriceringsgraden till 95 % (prefabricerade väggpaneler och golvplattor i fabriken) för att anpassa sig till den låga lokala byggkunskapsnivån.

 

6.2 Modifieringar för Sydostasien (Filippinerna)

Tyfonmotståndsförstärkning: Uppgradera till C180×70×20×2,5 på grundval av de ursprungliga C160×60×20×2.0 taket och öka tätheten från 600 mm till 500 mm; lägg till vindstag av -typ (vinkelstål L50×5) vid taknocken och gavlar för att motstå tyfonvindbelastning (4,0kN/㎡). Förbättra samtidigt kopplingen mellan 27 mm PU-metallsnidade paneler och kölarna med -självgängande skruvar- för att förhindra att de lossnar.

Justering av värmeisolering: Byt ut 100 mm glasullen mot 50 mm hög-polyuretanisoleringsbomull (bättre värmeisoleringsprestanda); lägg till solskyddspaneler (aluminiumlegering) utanför fönstren för att minska solinstrålningen.

Optimering av fuktbeständighet: Lägg ett vattentätt membran (2,0 mm tjockt) på första våningens mark för att förhindra fukt från marken; använd fuktsäkra -OSB-paneler för innerväggarna.

 

6.3 Ändringar för Sydamerika (Peru)

Seismisk förstärkning: Uppgradera det strukturella systemet till en dubbel anti-seismisk ram (huvudram + excentriskt förstärkt ram); lägg till vertikala stålplåtsskärväggar (10 mm tjocka) i husets hörn för att anpassa sig till 8-graders seismisk intensitet.

Kustbekämpning-korrosion: Använd dubbel anti-korrosionsbehandling (AZ150 galvanisering + polyuretanfärg) för alla lätta stålelement för att motstå korrosion från kustsaltstänk.

Lastjustering: Öka designvärdet för takvindlast till 3,5 kN/㎡ och optimera golvbjälklagets avstånd ytterligare från 600 mm till 500 mm (baserat på de ursprungliga C140×50×20×2,0 reglarna) för att förbättra bärigheten. Den justerade materialdoseringen i den ursprungliga designen säkerställer att den strukturella redundansen kan täcka belastningsuppgraderingen utan stor-byte av kärnkomponenter.

 

6.4 Modifieringar för södra Europa (Spanien)

Energibesparande-optimering: Öka väggisoleringsskiktet till 120 mm (stenull); använd låg-E ihåligt glas för dörrar och fönster för att uppfylla europeiska ENERGY STAR energisparstandarder-.

Arkitektonisk estetisk anpassning: Byt ut färgen ståltakpannor med lokala lerpannor; ändra ytterväggen PU metall snidade paneler till sten-liknande paneler för att passa medelhavsarkitektonisk stil.

Ventilationsjustering: Lägg till takfläktar (typ naturlig ventilation) för att förbättra inomhusluftcirkulationen på sommaren; design justerbar takfot för fönster.

 

A7: Kärnslut och marknadsfrämjande potential

Det här två-våningshusprojektet i lätt stål, designat för Natales i södra Chile, utnyttjar till fullo fördelarna med G550 AZ150 lättstål och FrameCAD-teknik. Genom att optimera materialdosering (som att öka lätt stålkölvikt, OSB-paneltäckning och höljesmaterialarea) och förbättra strukturella detaljer, möter projektet lokala låga-temperaturer, tunga-snö och fuktiga klimatförhållanden, såväl som geologiska och levande behov. Den justerade materialkonfigurationen säkerställer inte bara den 50-åriga designlivslängden utan förbättrar också strukturell redundans och är mycket kompatibel med CBC:s kompletta leveranskedja som täcker lätta stålkonstruktioner, höljesmaterial, dörrar och fönster samt vatten- och elanläggningar.

När det gäller marknadsexpansion kan designen snabbt anpassas till CBC:s huvudmarknader (Oceanien, Sydostasien, Sydamerika) genom riktade modifieringar (anti-korrosion, seismik, vindmotstånd, värmeisoleringsjustering), med stark skalbarhet. Speciellt i Oceanien och Sydostasien, där kraven på modulkonstruktion och anti-korrosion är höga, har projektet uppenbara konkurrensfördelar och kan användas som en kärnprodukt för CBC för att expandera marknaden för lätta stålkonstruktioner för bostäder. Med den ökande globala efterfrågan på gröna byggnader och byggnader med låg-koldioxidhalt förväntas denna lätta radhusdesign i stål bli en viktig drivkraft för CBC:s tillväxt på den internationella marknaden.