プレキャストコンクリート壁の種類、性能、コスト、作り方

プレキャスト コンクリート壁: 最前線の収益

プレキャスト コンクリート壁は工場で鋳造された壁パネルで、すぐに組み立てられる状態で現場に到着します。反復的な商業および産業プロジェクトでは、通常、耐久性と耐火性のある建物外壁を実現するための最速のルートとなります。業界の耐火試験では、余分な防火処理を施さないプレキャスト壁パネルの耐火等級が 2 ～ 4 時間であることが定期的に示されていますが、コンクリート塊は強力な音響分離を実現し、数十年の使用にわたってメンテナンスの負担が軽減されます。

購入の決定は、構造に適合するパネルの種類、エンベロープに必要な断熱材の量、ファサードに必要な仕上げ、現場でパネルをどのように持ち上げて固定するかという 4 つの質問によって決まります。生産ロジックはパネルのコストと完成品質の両方を左右するため、このガイドでは、プレキャスト工場が行うのと同じ順序でこれらの質問に答えます。

プレキャスト コンクリート壁パネルの製造方法

すべてのプレキャスト壁パネルは反復可能なシーケンスに従います。手順を理解することで、注文前に公差、型枠、埋め込みアイテムについて工場に適切な質問をすることができます。

1. パレットの準備。 スチールパレットを洗浄し、硬化したパネルがきれいに分離できるように離型剤を塗布します。
2. 磁気型枠のセットアップ。 サイド レール、面取り、ブロックアウトはパレット上に配置され、穴あけ、ボルト締め、溶接の代わりにシャッター磁石で所定の位置にロックされます。
3. 補強と埋め込み。 鉄筋ケージ、リフティングアンカー、インサートマグネット、および電線管が、設定された型枠に対して配置されます。
4. 鋳造と統合。 コンクリートを打設して振動させます。多くの工場では、表面欠陥を減らすために自己圧縮混合物を使用しています。
5. 硬化。 パネルは加熱されたチャンバー内または制御された周囲条件下で硬化します。硬化が促進されるため、毎日の剥離サイクルが可能になります。これが、プレキャストが予定通り現場キャストに勝る主な理由です。
6. ストリップとリフト。 埋め込まれたアンカーがクレーンによって係合され、パネルは保管のために水平の鋳造位置から垂直に傾けられます。
7. 品質チェックと納品。 パネルは寸法がチェックされ、表面の小さな空隙が修復され、ユニットは吊り上げと組み立ての詳細を備えた状態で出荷されます。

型枠のセットアップは、パネルの一貫性に最も影響を与えるステップです。ボルトダウン型枠の設定と剥がしには何時間もかかりますが、磁石の位置はパレットの表面を損傷することなく数秒で再設定されます。週に 50 ～ 200 枚のパネルを生産する工場の場合、 ハンドル付きシャッターマグネット 型枠の段取り替え時間を半分以下に短縮できます。生産の経済学については、ノートで詳しく説明されています。 再利用可能なシャッターマグネットがプレキャスト生産コストを削減する理由 .

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プレキャストコンクリート壁パネルの主な4つのタイプ

プレキャスト/プレストレスト コンクリート協会 (PCI) などの業界参考文献では、プレキャスト壁システムを固体壁、サンドイッチ壁、薄シェル壁、および複合軽量壁に分類しています。選択は、パネルが荷重に耐えられるかどうか、建築基準法が要求する断熱材の量、およびファサードに必要な建築上の自由度によって決まります。

固体壁パネル

ソリッド パネルは 1 つのコンクリート層であり、通常は厚さ 150 ～ 300 mm です。垂直荷重を支え、せん断壁として機能し、有用な熱質量を提供します。断熱材は後から外部層または空洞層として追加されるため、エンベロープはより複雑になりますが、パネル自体はシンプルで低コストに保たれます。

サンドイッチ壁パネル

2 つのコンクリート ウィスは剛性の絶縁層で分離され、金属またはコンクリートのコネクタで結合されています。全体の厚さは通常 200 ～ 350 mm になります。サンドイッチ パネルは構造能力と R-10 ～ R-30 の範囲の内蔵断熱材を組み合わせているため、学校、オフィス、寒冷地の建物で主流となっています。

薄型シェルおよび GFRC パネル

通常厚さ 20 ～ 60 mm の細いコンクリート面が、鋼製スタッドまたは金属フレームに取り付けられます。これらのパネルは被覆のみです。重力負荷はかかりません。利点は建築上の柔軟性ですが、固体パネルよりも重量がはるかに軽いため、工場内と現場の両方で慎重な取り扱いが必要です。

ライトウォール

薄いコンクリートシェルが、断熱材で満たされた亜鉛メッキ鋼スタッドコアを囲んでいます。ライトウォールはソリッドパネルよりも軽量で、クレーンの能力が限られている低層住宅や軽商業プロジェクトで主に使用されます。

プレキャスト壁から期待すべき性能データ

プレキャスト コンクリート壁は、測定可能な性能を求めて購入されます。一般的なマーケティング上の主張に頼るのではなく、プロジェクトの要件に照らしてこれら 5 つの領域を検討してください。

耐火性

コンクリートは不燃物です。プレキャスト パネルは、スプレーによる耐火処理を行わなくても、通常 2 ～ 4 時間の耐火性を達成します。これにより、壁の組み立てが簡素化され、コストのかかる取引がスケジュールから削除されます。これは、パーティの壁、階段の吹き抜け、占有負荷の高い建物で最も重要です。

熱性能と湿気制御

固体パネルはピーク冷暖房負荷をシフトする熱質量を提供し、サンドイッチパネルは安定した断熱値を提供します。接合戦略を念頭に置いてください。パネルの R 値だけではエンベロープのパフォーマンスは決まりません。湿気制御は、適切な排水、ガスケット付きジョイント、および地域の気候に合わせて正しく配置された防湿剤に依存します。

音響分離

180 mm の固体コンクリート壁は通常 50 ～ 55 STC の範囲にあり、学校、アパート、オフィスのほとんどの要件を満たします。通常、接合部と貫通部が最終的な音響結果を制御するため、密閉された接続と、窓やドアの周りの明確な詳細計画を主張してください。

耐久性とライフサイクル

よく作られたプレキャスト壁は、最小限のメンテナンスで 50 年以上の耐用年数があることが実証されています。コンクリートは、鋼製スタッドや木材アセンブリよりも湿気、昆虫、腐敗、衝撃に対する耐性がはるかに優れているため、沿岸の駐車場構造や食品加工工場などの過酷な環境ではプレキャストがデフォルトの選択肢となります。

プレキャスト壁のコスト、スケジュール、購入に関する考慮事項

プレキャスト壁は安価な製品ではありません。高速で耐久性のある製品です。正しい比較は、構造、仕上げ、建設プログラム全体に対するスケジュールの影響を含む、壁 1 平方メートルあたりの総設置コストです。

お金の行方

• 金型と型枠: 1 回限りのコストで、生産工程全体で完全に再利用可能
• コンクリートと鉄筋：最大の材料シェア
• アンカーと埋め込み物の吊り上げ: 低コストで重要な安全上の役割
• プラントのオーバーヘッド、配送、および現場クレーンの時間
• 建設作業員: 通常、ブロック石積みよりも 2 ～ 3 倍の速さ

パネルの繰り返しが単価を左右する

プレキャスト価格設定は繰り返しに報酬をもたらします。 200 枚の同一のパネルを使用するプロジェクトは、型枠のセットアップとプラントの学習曲線が償却されるため、20 枚の固有のパネルを使用するプロジェクトよりもパネルあたりのコストが 15 ～ 30% 低くなることがよくあります。開口部、高さ、仕上げを早期に標準化します。それぞれの固有の寸法により、セットアップ時間とリスクが増加します。

リードタイムと調整

設計の凍結から納品まで、一般的なプレキャスト壁パッケージは、構造エンジニアリング、金型のセットアップ、生産、硬化、輸送を含めて 6 ～ 10 週間かかります。製造図面がリリースされる前に、窓の開口部、ドアのブロックアウト、MEP の貫通部、および昇降ポイントが調整されていることを確認してください。後からの変更は、遅延とパネルコスト増加の最も一般的な原因です。

磁気型枠システムが壁パネルの品質に重要な理由

パネルのエッジの真直度、表面の平坦度、アンカーの位置はすべて、型枠を鋳造パレットにどのように固定するかによって決まります。磁気システムにより、穴あけや溶接を行わずにスチール レールがしっかりと保持されるため、公差が厳密に保たれ、数百サイクルにわたってパレットが損傷することはありません。

型枠の固定

炭素鋼製マグネットボックス サイド レールをスチール パレットにしっかりと保持します。通常、ボックスごとに 350 kg から 2,500 kg 以上の保持力を発揮します。コンクリートの圧力下でも硬さを保ち、レバーまたはリフティングアイで数秒で解放されます。その結果、パネルのエッジがより真っ直ぐになり、成形サイクルあたりの労力が大幅に削減されます。

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埋め込みの位置決め

リフティングアンカー、スリーブ、および凹部は、鋳造および剥離中に図面に記載されている位置に正確に留まらなければなりません。 磁石を挿入してプレキャストパネル内に埋め込み物を配置します 穴あけや一時的な留め具が不要で、剥がした後に簡単に取り外せるため、次のパネルで同じ位置を再利用できます。

エッジと面取りの品質

パネルの鋭いエッジは、剥離時や輸送中に欠けます。型枠に固定された面取りストリップにより、より耐久性があり、見た目がきれいな面取りエッジが作成されます。私たちの技術レビューは次のように説明します プレキャストコンクリートの面取りがどのように表面品質を改善するか エッジの修復率を削減します。

持ち上げと取り扱い

勃起アンカー はセットアップ中にパネルにキャストされ、壁パネルを持ち上げ、傾け、配置する唯一の安全な方法です。アンカーのサイズは、パネルの重量、傾斜角度、吊り上げポイントの数によって異なります。アンカーメーカーの荷重表に照らして選択を確認し、製造前に構造エンジニアに艤装計画をレビューしてもらいます。

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プレキャスト コンクリート壁: よくある質問

プレキャストコンクリートの壁には耐荷重がありますか?

はい。固体パネルとサンドイッチ パネルは、適切に詳細化して接続されている場合、垂直方向の重力荷重を支え、せん断壁として機能し、風力や地震力に抵抗します。薄型シェル GFRC パネルはクラッディングのみであり、別の構造フレームが必要です。

プレキャストコンクリート壁の標準的な厚さはどれくらいですか？

屋外の固体パネルの厚さは通常 150 ～ 200 mm ですが、断熱サンドイッチ パネルの総厚さは通常 200 ～ 350 mm です。最終的な数値は、構造の高さ、耐火等級、プロジェクト環境における断熱要件によって設定されます。

プレキャストコンクリート壁には追加の断熱材が必要ですか?

ほとんどの気候では、そうです。固体パネルは熱質量を与えますが、R 値は非常に低くなります。サンドイッチ パネルは 2 つのコンクリート ワイスの間に断熱材を構築し、単一のパネルで構造効率と包囲性能の最適な組み合わせを実現します。

プレキャストコンクリート壁の耐用年数はどのくらいですか?

よく作られたプレキャスト壁パネルは、通常、最小限のメンテナンスで 50 ～ 100 年間持続します。コンクリートは腐ったり、腐食したり、害虫を寄せ付けたりすることがなく、衝撃や厳しい天候にさらされても優れた性能を発揮します。

プレキャストと現場キャストまたはブロックのコストを比較するとどうですか?

通常、プレキャストは、壁の建設に数週間ではなく数日かかり、現場での取引が少ないため、スケジュール主導のプロジェクトで成功します。設置平方メートルあたり、プレキャストは断熱ブロック石積みと競合します。設計でパネル サイズと標準的な詳細を繰り返し使用する場合、利点はさらに大きくなります。

プレキャストコンクリート壁は住宅に使用できますか?

はい。ライトウォールと薄シェル断熱パネルは、完成した外面、フレーム、断熱材を 1 つの工場で製造されたパネルに組み合わせているため、低層住宅や集合住宅のプロジェクトでますます一般的になってきています。