Teräsrakennusten tehokas rakentaminen: aikaa säästävää

Esivalmistus ja off-site-valmistus nopeuttaen teräkehorakennusten toimitusta

Miten esivalmistetut teräskomponentit lyhentävät työmaarakennusaikaa

Tehtaissä valmistetut teräskomponentit tulevat jo leikattuina ja porattuina, joten rakennustyömaalla ei tarvita mitään mittaamista, leikkaamista tai poraamista. Viime vuonna julkaistun SFIA-aloitetietojen mukaan tämä menetelmä vähentää työmaalla tehtyä työtä noin puoleen ja poistaa kokonaan turhauttavat säännöt, jotka aina vaikuttavat hankkeiden aikana. Tarkkuus, joka saavutetaan valmistamalla näitä osia hallitussa ympäristössä, tarkoittaa, että yhdistämisessä tapahtuu vähemmän virheitä, mikä säästää aikaa ja rahaa verrattuna vanhaan rakennusmenetelmään, jossa virheet olivat melko yleisiä. Kylmävalssattu teräs erottautuu erityisen hyvin tässä, koska sen muodot ovat niin tasaisia. Urakoitsijat voivat koota ne nopeasti kuin palapalat. Olemme nähneet lattiat, jotka kattavat noin 10 tuhatta neliöjalkaa, nouseneen vain kolmessa päivässä tällä menetelmällä.

Liitosten ja poikkileikkausten standardointi nopeuttaakseen asennusta

Kun liitäntätiedot pysyvät samoina eri projekteissa ja profiileissa, toistuvuus synnyttää asennussarjat, joita työntekijät voivat luotettavasti käyttää uudelleen ja uudelleen. Rakennustyöryhmät tottuvat niin hyvin standardiosien kasaamiseen, että heidän kädetään lähes liikuvat automaattisesti, mikä lyhentää jokaisen liitoksen aikaa ja vapauttaa henkistä tilaa muihin tehtäviin. Työmailla, joissa kaikki osat sopivat yhteen tasaisesti, rakennusten nousu tapahtuu noin 30 % nopeammin kuin tavallisesti, kun taas työvoimakustannukset laskevat noin 20 %. Viime hetken säätöjä ei käytännössä tarvita lainkaan. Näiden prosessien toistuvuus tekee myös materiaalitarpeiden ennustamisesta paljon helpompaa. Tehtaalissa valmistettuja teräsrunkorakennuksia kohtaa noin 15 prosenttiyksikköä vähemmän toimitusketjun ongelmia, koska valmistajat tuottavat erät tarkasti aikataulussa. Lopputuloksena on rakennustiloja, jotka toimivat enemmän tehtaiden kuin perinteisten työmaiden tavoin, etenemällä työn läpi tasaisesti ilman tarpeettomia pullonkauloja.

Kevytsiirtorunko (LSF) ja modulaariset järjestelmät: skaalautuva nopeus teräsrunkorakennuksiin

LSF:n kevyt, toistuva rakenne mahdollistaa nopean asennuksen paikan päällä

Kevyrungon tai LSF-järjestelmien valmistuksessa käytetään kylmämuovattua terästä, jolla on erittäin hyvä lujuus painoon nähden. Tämä tarkoittaa, että perustuksia ei tarvitse tehdä yhtä raskasrakenteisiksi, nostimia ei tarvita niin moniin tehtäviin, eikä työntekijöiden tarvitse nostaa niin paljon materiaalia rakennustyömaalla. Suunnittelussa toistuu myös paljon samoja elementtejä, kuten pystyjä, uria ja jäykisteratkaisuja. Koska kaikki osat sopivat yhteen niin tarkasti, asennustiimit voivat pystyttää kehusrakenteita jopa 30–50 prosenttia nopeammin kuin perinteisillä rakennusmenetelmillä. Komponentit tulevat esivalmiiksi rei'itettyinä, joten ne kiinnittyvät yhteen melkein kuin sarjanvalmistuksen osat, mikä vähentää virheiden mahdollisuutta mittaamisessa työmaalla ja nopeuttaa koko rakenteen ympäröintiä. On olemassa myös toinen etu: täsmällisyys itse asiassa vähentää materiaalihukkaa noin 20 prosenttia teollisuusraporttien mukaan, joita julkaistiin modulaarisen rakentamisen piireissä vuonna 2023.

Modulaariset Teräsrunkorakennukset: Tehtaassa Valmistettu Tarkkuus, Kohteessa Valmiiksi Nopeasti

Teräkeinisisten moduuliyksiköiden käyttö todella laajentaa esivalmistuksen mahdollisuuksia, sillä ne valmistavat koko tilavuusmoodulit kuten seinät, lattiat ja kaikki MEP-järjestelmät tehtaissa, missä valmistusolosuhteita voidaan hallita. Tämä tarkoittaa, että työt etenevät samanaikaisesti kahdella rintamalla: perustukset voidaan kaataa rakennustyömaalla samalla kun varsinaisia moduleita valmistetaan muualla, mikä poistaa turhia peräkkäisiä vaiheita, joita tavallisesti täytyy käsitellä. Kun moduulit saapuvat työmaalle, nosturit auttavat niiden asennusta paljon nopeammin kuin perinteiset menetelmät sallivat. Otetaan esimerkiksi Lontoon olympiakylä – siinä asennusaikaa lyhennettiin noin 60 % tällä menetelmällä. Älkääkä olisi unohtamatta laatua. Tehtaat pitävät tiukasti hallussa mittoja ja pitävät kaiken tarkkuudessa noin yhden millimetrin tarkkuudessa. Tällainen tarkkuus tarkoittaa, että on huomattavasti vähemmän ongelmia, jotka täytyy korjata, kun rakennus on todella koottu paikalla.

Digitaalisen työnkulun optimointi: BIM, suunnittelun standardisointi ja virheiden ehkäisy teräsrunkorakennusprojekteissa

Ajoitettu yhteistyö BIM:n avulla (esim. Tekla Structures), jotta törmäyksistä aiheutuvat viivästyksiä voidaan välttää

BIM mahdollistaa eri alojen yhteistyön jo ennen rakennustyön alkua. Ohjelmistot kuten Tekla Structures luovat yksityiskohtaiset 3D-mallit, jotka paljastavat ongelmakohdat, joissa osat eivät sovi yhteen – esimerkiksi kun teräspalkit risteävät ilmakanavien tai sähköputkien kanssa, jotka kulkevat seinissä. Näiden ongelmien korjaaminen näytöllä työmaan sijasta säästää rahaa, estää aikatauluviivästyksiä ja vähentää kalliita kiireellisiä muutoksia viime hetkellä. Kun kaikki tietävät alusta alkaen, mitä voidaan toteuttaa käytännössä, hyvät ideat säilyvät koko rakentamisprosessin ajan eivätkä katoa paperin ja todellisuuden väliin.

Standardoitu yksityiskohtainen suunnittelu ja automatisoidut valmistustekniset piirustukset nopeampia hyväksyntöjä ja tuotantoa varten

Standardoitujen yhteyskirjastojen ja komponenttimallien käyttö todella nopeuttaa piirustusten laatimista samalla kun eri projektit pysyvät johdonmukaisina. Kun BIM-integroidaan valmistusprosesseihin, järjestelmä muuntaa koordinoidut mallit todellisiksi valmistuspiirustuksiksi, joissa on kaikki tarvittavat merkinnät, oikeat hitsaussymbolit ja tarkat reikäkaaviot. Insinööritiimit käyttävät nyt huomattavasti vähemmän aikaa näiden dokumenttien tarkistamiseen, noin 30–50 prosenttia vähemmän kokonaisuudessaan. Valmistajat saavat ohjeensa virheettöminä paljon nopeammin kuin ennen, jolloin materiaalit eivät joudu odottamaan niin kauan. Komponentit saapuvat rakennustyömaalle jo asennusvalmiina. Ei enää tarvetta arvailla, mitä työmaalla täytyy tehdä, ja mittatiedot pysyvät tarkkoina koko prosessin ajan siitä hetkestä, kun osat valmistetaan tehtaassa, aina siihen asti, kun ne liitetään rakennuksen perustuksiin.

Integroitu projektin toimitus ja toimitusketjun yhdenmukaisuus ennakoitavissa teräsrunkorakennuksissa

Integrated Project Delivery -malli tuo kaikki osapuolet yhteen rakennushankkeissa – arkkitehdit, insinöörit, valmistajat ja asennusyritykset työskentelevät yhteisten tavoitteiden saavuttamiseksi kilpailevien etujen sijaan. Sen sijaan, että käsiteltäisiin useita erillisiä sopimuksia, jotka aiheuttavat sekavuutta, tiimit allekirjoittavat yhden suuren sopimuksen alussa. Tämä järjestely mahdollistaa ongelmien ratkaisun nopeammin ilman takaisin-eteen kiertää suunnittelumuutoksia myöhemmin. Taiku tapahtuu paljon aiemmin kuin useimmat ihmiset ajattelevat. Terästeollit alkavat saada tilauksiaan kuukausia etukäteen, kun rakennuspiirustukset ovat vielä alustas. Valmistusaikataulut vahvistuvat pitkään ennen kuin kukaan edes ajattelee hakemaan rakennuslupaa. Valmistajien varhaisessa vaiheessa oleva osallistuminen tekee myös suuren eron. He löytävät mahdollisuuksia yksinkertaistaa asioita suunnitteluvaiheessa, ehkä muuttamalla tapaa, jolla pylväät liitetään toisiinsa, tai tekemällä liitoksista helpompia asentaa. Nämä pienet säädöt nopeuttavat työtä tehtaissa ja rakennustyömaalla samalla tavalla. Teollisuusaineiston mukaan teräkehyksisistä rakennuksista Pohjois-Ameriassa, hankkeet, jotka käyttävät tätä tiimityötapaa, valmistuvat yhteensä 15–30 prosenttia nopeammin. Lisäksi kustannukset pysyvät ennakoitavampina ja määräpäivät pitävät lähempänä lupauksia.

UKK: Esivalmistus ja paikasta poikkeava valmistus teräkehyksillä rakennuksilla

Mikä on esivalmistus rakentamisessa?

Esivalmistus on prosessi, jossa rakennusosia valmistetaan tehdas-olosuhteissa ennen niiden kuljettamista rakennustyömaalle asennettavaksi. Tämä menetelmä säästää aikaa ja parantaa tarkkuutta.

Miten esivalmistus vaikuttaa rakentamisen aikatauluihin?

Esivalmistus vähentää merkittävästi työmaalla tehtävää työtä, lyhentäen rakentamisen aikataulua käsittelyllä tärkeitä rakennusprosesseja hallitussa ympäristössä ilman sään häiriötekijöitä.

Miksi teräkehykset ovat suosittuja esivalmistuksessa?

Teräkehykset tarjoittavat korkean lujuuden painosuhteessa, mikä tekee niistä ideaalin esivalmistukseen. Ne ovat johdonmukaisen muotoisia, mikä mahdollistaa nopean asennuksen ja tarkan sovituksen, vähentäen työmaalla tapahtuvia virheitä.

Mikä on BIMin rooli esivalmistetussa rakentamisessa?

BIM (Building Information Modeling) mahdollistaa varhaisen yhteistyön kaikkien sidosryhmien kesken, jolloin mahdolliset ongelmat ja törmäykset voidaan ratkaista ennen kuin ne ilmenevät työmaalla, mikä edistää saumattoman rakentamisen toteuttamista.

Kuinka integroitu projektitoimitus parantaa esivalmistuksen etuja?

Integroitu projektitoimitus yhdistää kaikki osapuolet yhtenäiseen tavoitteeseen, tehostaa prosesseja ja varmistaa ajallisten materiaalitoimitusten sekä helpomman työmaalla tapahtuvan asennuksen.