概述|建筑装修模块化和工业化解决方案

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  • 2021-05-27 13:12:30
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在包括建设和运营时,建筑业负责全球资源和能耗和二氧化碳排放量负责。这2020建筑物和建筑的全球地位报告在2019年,分别谈论全球股价35%和38%的最终能源和排放量。欧盟35%的建筑超过了50年旧的,通过提高他们的能效,可以减少欧盟总能耗5-6%,二氧化碳排放量降低约5%。

提高现有建筑股票的能源效率是欧洲的主要挑战之一。10月20日10月欧盟委员会推出了革新浪潮战略。该计划是更广泛的欧洲绿色协议(European Green Deal)战略的一部分,旨在减少不同行业的排放。在这一背景下,该战略的目标是将更新速度提高一倍,实现供热和制冷系统的脱碳,并以改造公共建筑为重点提高能源效率。该计划将通过加强更快、更深入的改造方法来实施,从而促进模块化和工业化。

加速改造率的选项之一看,旨在基于模块化和工业化解决方案的深度改造方法。在这种情况下,预制多功能外观的使用代表了允许现有建筑物的有效和多标准装修的潜在方便的解决方案,解决信封和建筑系统以及结构康复。预制的模块化解决方案保证快速安装预优化的技术系统,对建筑物的影响非常有限

基本技术概念是一种模块化预制的子结构,可以锚定到现有的建筑物的承载结构,托管改造所需的所有功能部件(窗户,能量发电和分配系统,机械通风等)。然后使用适配层在现有建筑信封的外侧施加多功能的新外观,以应对连接新的和现有立面的施工公差和锚固系统。

为了大幅减少建筑工地的工作时间,从而减少对居住者的干扰,关键是要尽可能多地从建筑进入非工地的施工现场,在那里,大多数操作都是在受控的环境中进行的。最大程度的预制确保所有细节都在规划过程之外解决,而不是随后在施工现场。因此,工业化的方法避免了建筑现场可能出现的故障,从而实现了建筑施工的高质量标准。

一个由跨学科团队组成的整体规划团队,从设计开始就涉及所有相关的利益相关者(如建筑师、工程师、能源和可持续发展专家、技术提供商、运营和维护负责人等),这对建筑改造方法是必要的。这个过程的第一部分是调查和测量阶段,以获得尽可能多的关于现有建筑的数据。在这一阶段,承重建筑部件被识别,并对其性能进行分析。

必须彻底调查建筑物的深层,而不仅仅是表面。在用于执行深度改造的工业化外墙模块的情况下,必须确保现有的结构可以承受新立面的负荷,而无需进一步加强。

所有的审计信息都可以存储在建筑信息模型(BIM)中,这有助于创建一个数字工作流,系统地指导现场安装的新型高性能多功能工业化围护结构的施工过程。

建筑业的改造过程的产业化也是朝着整体可持续发展的相关步骤。由于与这种施工过程相关的数字基础设施,可以在施工阶段使用更少的材料,避免浪费并采用即可重复使用和重新循环组装方法。

项目

欧洲联盟已经资助并继续融资几个研究和创新项目,通过开发模块化和工业化方法来解决建筑业的巨大能源效率问题。After around ten years of projects, the challenges now relate to boosting the market uptake of solutions, increasing the stakeholders’ s acceptance towards the creation of a smooth and robust value-chain, and exploiting the benefits of the modular-industrialised approach for the decarbonisation of the building stock, taking into consideration the whole life cycle.

改造过程中的产业化和模块化的第一个积极经验中的一些主要经验可以在地平线2020项目Sinfonia和Invisire中找到。

SINFONIA项目(低碳城市为更好的生活)致力于在不同尺度上进行广泛的节能措施,如智能运输系统,能源管理策略和包络改装解决方案。在此设置中,基于木材框架自轴承结构,设计和应用预制的外墙模块(通过Bolzano / Bozen的Passeggiata dei Castani),整合适应和绝缘层。在这种情况下,外部建筑精加工已经安装在现场,以及分辨接头的空气和水密封性。

该项目启发(建筑系统能源改造)开发了一个非现场装配式模块化立面系统,用于住宅建筑的节能改造。这是为了尽量减少façade、屋顶和能源系统的深度翻新现场建筑工程。设计的façade已成功地部署在两个不同的案例研究中。18新利欧洲杯哪里能买球该系统的主要技术特点可概括如下:

  1. 大面板尺寸,覆盖大楼的一层;
  2. 木材框架绝缘盒;
  3. 外部包层,寒意和揭示以及钢天气概况;
  4. 集成窗口。

InspireDaçade还集成了多功能系统组件,如空气基微型热泵(90至120m³/ h,蒸发器和530 w和740 w的电容器标称力量裁判),热回收单元和相关管道。一些液压和一组成分已集成到专用的系统轴(也预制)并集成在外观内,使公寓可以桥接在不同的水平上。

最近成功的地平线2020项目是4 rineu。这旨在通过定义由可用方法支持的健壮、成本效益高、灵活的深度改造技术包,形成可靠的商业模式,来建立深度改造,平衡投资和绩效目标。该项目的目标是通过探索不同的方式来触发深度改造行动,从而使整个价值链的失败风险以及时间、成本、绩效结果的不确定性最小化,从而实现有意义的欧盟复制。

该项目的一个支柱之一是使用模块化预制的多功能木材的外墙,进行住宅建筑的系统改造。

确保广泛的适用性,4 rineu方法和技术已在四个演示案例并用三个早期的采用建筑测试。这演示案例业主都是私人和公共机构管理的重要性社会住房在四个欧盟国家的建筑库存:挪威,荷兰,西班牙和意大利。特别是,在挪威语,荷兰语和西班牙语演示中,工业化的模块化方法已经实施了非常积极的结果

Timber-based multifunctional façades integrating active components (e.g. PV modules, ventilation machine, new windows and shading systems) have been entirely prefabricated within the factory and later installed on the existing building, providing a new highly performing envelope, ensuring an impressive reduction on time needed on site for renovation works.

多地连接项目涉及开发成本最佳的深度翻新解决方案,朝向氮气改造。通过更多连接促进的深度装修是基于适用于外立面和屋顶和安装/建筑服务的预制造的多功能模块化元素。基于其特定需求,可以由最终用户组合,选择和配置这些元素。这些元素与新的全自动生产线的实施相结合,以减少生产时间。智能连接器的高水平预制和使用限制了两个月内的实际改造时间,最长为5天。

使用方法的一个重要问题是生产过程中的高水平质量管理,以及监测与最重要的安装和建筑服务的能源使用和远程诊断有关的最重要参数的性能。越来越多的项目也产生了一站式店面的发展,提高了最终用户与生产公司之间的关系。

H2020项目BIM4REN.正在开发一套易于使用的工具和服务在相同的公共开放环境中,可用于可在日常项目中使用的敏捷,适应性和快速的改造过程。今天的建筑专业人士,特别是中小企业,需要合适的工具和灵活的方法来促进他们的工作和改善生产时间,同时确保环境目标。通过考虑用户的技能和能力和改造过程的不同阶段,BIM4REN可以适应不同的项目,商业模式和专业需求。该工具将有助于数据收集,管理和数据驱动的设计。

本文报道了欧盟利用预制进行深度改造的项目的最新综述这里。在过去10年中涉及的主要工具和技术的摘要显示在表格中。

欧盟采用主要工具和技术的项目,基于Simona D'Oca,2018.来源:https://www.mdpi.com/2075-5309/8/12/174

一些新的H2020项目将专注于建筑改造的工业化一体化信封。作为一个例子,地平线2020无限项目旨在提高工业化全体建筑包络套件的市场渗透,基于稳健的商业档,满足需求方要求,并将重点放在最终用户和价值链中的所有利益相关者。无限项目在第一代预制的信封系统上构建了这种解决方案。

第一代工业化预制façade方法(可在2014-2019年期间确认)专注于解决技术问题,在集成方法下,他们未能成功增加希望的工业大型升级,主要是因为缺乏支持工具的工业化改造,过于昂贵的财务模式,低利益相关者参与,等等。另一方面,第二代方法的目标是广泛采用完全可选的整合,基于可负担得起的商业计划,以深入市场渗透,为这种工业化改造定义了新的价值链,并涉及所有相关利益相关者。

此外,工业化和数字化的耦合成为降低成本并支持该过程的方式。最后,由于在开发期间的LCC和LCA方法的应用和岩土改造设计,使用寿命周期思维用作新的设计范式。

欧盟建筑部门可以利用“改造4.0”方法(工业化+数字化)的优势,实现建筑存量的脱碳。项目所取得的所有进展都得到了示范案例的支持和确认,这些案例验证了整个方法。与此同时,联盟是在欧盟建立起来的商业渠道,这将促进广泛的复制潜力和提供有效的结果。

这种改造的工业化解决方案表现出有趣的潜力和越来越多的关注,从几个利益攸关方吸引了他们。技术上可行的解决方案已经成为市场的第一代系统,为高质量,快速且稳健的能源翻新提供强大的产品。尽管如此,仍然存在重大的市场障碍,如:

  1. 最终的总装修成本(作为初始投资)和缺乏公平的基准 - 仅根据EtiCS(外部隔热材料复合系统)的应用不包括许多附加功能和合作件的传统信封翻新的比较- 工业化改装提供的束;
  2. 福利的不确定性(更质量,更长的耐用性,共同效益量化等);
  3. 需要优化量身定制的工业化包络改装解决方案,避免了一个解决方案的范例。
  4. 需要明确的市场体积,以有效触发价值链的优点,最后可供投资改进的设计,生产,安装和操作维护服务。国家一级的长期改造策略可以是对需求方(建筑物所有者和投资者)的临界质量的激励令人恐慌。

学分:4Rineu项目

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