En byggrevolution?

Är Kinas nya platta-skyskrapa i stålkonstruktion bara en dröm på himlen?

Kinas nya platta-modulära skyskrapa av stålstruktur har beskrivits som "en revolution" av Zhang Yue och Broad Group. Men är det här nya konstruktionskonceptet verkligen framtiden för höghus- eller helt enkelt en ambitiös vision?

Changsha, som ligger i centrum av provinsen Hunan, är en relativt lugn stad i inlandet i Kina. Om man tittar på dess traditionella förorter skulle det vara förståeligt att anta att stora bygginnovationer sannolikt inte kommer från detta område. Men 2015 introducerade ett relativt okänt kinesiskt byggföretag ett projekt som väckte uppmärksamhet över hela världen - "Mini Sky City".

Allt eftersom{0}}videor om skyskrapans snabba konstruktion spreds online fick Zhang Yue, grundare och VD för Broad Sustainable Building, internationellt erkännande för att ha omvandlat Kinas snabba stadsutvecklingsbehov till ett nytt tillvägagångssätt för byggteknik och konstruktionsteknik.

Men skulle Broad Group framgångsrikt kunna tillämpa sin innovativa modulära konstruktionsteknik i större skala?

Bygga en hållbar framtid

Under de senaste decennierna har Kinas stadsutveckling expanderat snabbt. Landet har gradvis gått från att förlita sig på importerade arkitekter, teknologier och resurser till att utveckla mer lokaliserade bygglösningar.

Broad Group, ursprungligen en luftkonditioneringstillverkare-, började svara på flera stora utmaningar: kravet från lokala myndigheter på lägre kostnader och snabbare byggande, ökande miljöhänsyn och behovet av säkrare och mer pålitliga alternativ till traditionella byggmetoder.

Kinas byggindustri har också mött oro över byggnader av låg-kvalitet, ofta kritiserade online som "tofuprojekt" --strukturer som inte lyckas bibehålla långsiktiga-prestanda och börjar uppvisa försämring efter bara några år.

Samtidigt står kinesiska entreprenörer inför en annan stor utmaning: klimatförändringarna. Även om Broads "Mini Sky City"-projekt väckte uppmärksamhet online på grund av dess extremt snabba bygghastighet, var det inte bara en reklamdemonstration.

Byggnaden designades för att blockera 99 % av PM2,5-partiklarna, en av de viktigaste symbolerna för Kinas luftföroreningsutmaningar, samtidigt som den förbättrar energieffektiviteten.

Men den ursprungliga motivationen bakom Zhang Yues idé var inte bara energieffektivitet eller kostnadsbesparingarna som skapades av modulär konstruktion. Den verkliga inspirationen kom efter jordbävningen i Sichuan 2008, då tusentals byggnader kollapsade och väckte brådskande frågor om byggsäkerhet.

Materialens betydelse

Efter jordbävningen i Sichuan insåg Zhang Yue att Kinas byggindustri behövde säkrare och mer pålitliga byggmaterial. Ett team av forskare och ingenjörer hjälpte Broad Group att utveckla den platta-modulära konstruktionstekniken som fortsätter att användas idag.

Denna teknik innebär att cirka 90 % av byggkomponenterna är prefabricerade innan de når byggarbetsplatsen. I likhet med en stor-byggsats monteras stålkonstruktionsramverket i förväg och komponenterna installeras sedan snabbt på-platsen.

För stora modulbyggnader påverkar materialvalet direkt strukturell säkerhet, hållbarhet och långsiktiga-prestanda. Hög-hållfasta material som ASTM A572 Grade 50 Steel Plate används ofta i krävande strukturella applikationer på grund av deras utmärkta styrka och förmåga att bära tunga belastningar samtidigt som den optimerar den totala strukturella vikten.

"Det här är en byggrevolution", förklarade Zhang Yue. "Kunder kan anpassa byggnader genom att lägga till eller ta bort strukturella ramar och ändra dimensioner."

När det väl är färdigt skulle Sky City kräva cirka 270 000 ton stål.

Jämfört med betongkonstruktionerna som kollapsade under jordbävningen i Sichuan erbjuder prefabricerade stålkonstruktioner betydande fördelar. Under jordbävningar kan stål deformeras och absorbera energi istället för att plötsligt gå sönder.

Material som ASTM A36 stålplåt används ofta i strukturella tillämpningar eftersom de ger tillförlitliga mekaniska egenskaper, god svetsbarhet och kostnadseffektiv-prestanda. Dessa egenskaper gör dem lämpliga för att bygga ramar, stödkonstruktioner och anslutningskomponenter.

Prisvärt, snabbt och miljövänligt

De unika ekonomiska och sociala förhållandena i det moderna Kina har uppmuntrat företag att utforska nya bygglösningar. Broad Groups innovativa användning av stålmaterial löser många av dessa utmaningar genom att förbättra byggeffektiviteten, säkerheten och hållbarheten.

Broads byggnader ersätter kanske inte helt traditionella byggmetoder, men i en tid då säkerhet och tillförlitlighet blir allt viktigare representerar de ett praktiskt alternativ.

Företagets framgångsrika projekt i Hunan kan potentiellt stödja framtida expansion till utomeuropeiska marknader som Europa, Mellanöstern och Afrika.

För internationella byggprojekt kräver olika regioner olika prestandastandarder för stål. Till exempel används S355J2+N stålplåt i stor utsträckning i europeiska bygg- och industriprojekt på grund av sin höga hållfasthet och utmärkta seghet, särskilt i krävande konstruktionsapplikationer.

Samtidigt kräver modulbyggnader inte bara stålplåtsmaterial utan också exakt tillverkade strukturella komponenter. Produkter som ASTM A500 strukturellt stålrör används ofta i byggnadsramar, stödsystem och prefabricerade stålkonstruktioner på grund av deras utmärkta hållfasthet-till-viktförhållande och dimensionsnoggrannhet.

Zhang Yue tror att hans företag representerar en revolution, men intressant nog ser han det inte bara som en teknisk revolution - utan ser det också som en form av social innovation.

Framtiden för modulär stålkonstruktion

Även med innovativ teknik och stark efterfrågan på marknaden har Broad Groups resa inte varit utan utmaningar.

Mini Sky City-projektet slutfördes, men dess större och mer ambitiösa Sky City-projekt försenades efter den första lanseringen och gick först nyligen mot att starta om.

Oavsett vilket förblir projektet en symbol för ett mer effektivt och hållbart förhållningssätt till framtida byggande.

När modulkonstruktion och intelligent tillverkning fortsätter att utvecklas kommer högpresterande stålmaterial att spela en allt viktigare roll i globala byggprojekt.

Från hög-hållfast stålplåt till konstruktionsstålrör, pålitliga stålprodukter och avancerade tillverkningsmöjligheter kommer att fortsätta att stödja säkrare, snabbare och mer hållbar konstruktion runt om i världen.