グリーン建設における台形基礎の役割? 

環境に優しい建設と聞くと、ソーラーパネル、リサイクルスチール、または低VOC塗料が頭に浮かびます。基礎から会話が始まることはめったにありません。具体的には、 台形の足場。それが最初の誤解です。実際には、基礎のタイプの選択は耐荷重性だけを考慮しているわけではありません。これは現場での最初の重要な材料とエネルギーの決定であり、プロジェクト全体の資源使用量の傾向を決定します。私は、これが標準であるため、デフォルトで巨大な長方形の基礎を設置し、誰も疑問を持たない追加のコンクリートを何百立方ヤードも流し込んでいる仕様をあまりにも多く見てきました。台形は、慎重に適用すると、文字通り、比喩的に、無駄をカットします。

単なる形ではない: 効率の幾何学

原理は簡単です。台形の断面は、柱または壁から土壌への自然な荷重の広がりをよりよく反映します。長方形のブロックの隅にはコンクリートが大量に残っており、効率的に機能していません。側面を傾斜させることで、同じ耐荷重能力を得るのに必要なコンクリートの量を大幅に減らすことができます。地耐圧と柱荷重に応じて、コンクリートの量が 15% ～ 30% 減るということになります。それは簡単なことではありません。打設されなかったコンクリート 1 立方ヤードごとに、セメント生産で排出されなかった CO2 が約 400 kg に相当し、それに関連する水、骨材採掘、輸送エネルギーもすべて節約されます。

しかし、それは特効薬ではありません。効率は正確な土壌レポートにかかっています。許容軸受圧力を間違えると、最適化全体が裏目に出ます。予備テストに基づいてきちんと傾斜した足場システムを設計した倉庫プロジェクトを思い出します。その後、より詳細に調査したところ、柔らかいポケットが明らかになりました。そのセクションでは幅広で平らなパッドに戻す必要があり、後退したように感じました。これは教訓でした。最も環境に優しい設計とは、理論上の優雅さだけではなく、弾力性があり、確かな検証済みのデータに基づいた設計であるということです。

台形の成形作業は、直線フーチングの場合よりも若干複雑になります。熟練した大工や特殊な型枠システムが必要です。特に小規模プロジェクトの場合、人件費と型枠材料のコストがコンクリートの節約を相殺してしまう場合があります。それが実際的なトレードオフです。材料費だけでなく、ライフサイクル全体の影響について数値を計算する必要があります。商業ビルの柱格子など、より大きく反復的な基礎では、型枠を広範囲に再利用できるため、台形が明らかに勝者となります。

材料の相乗効果とサプライチェーンの現実

コンクリートの体積を減らすと、補強の需要が減ります。コンクリート質量が小さいほど内部応力が低くなり、多くの場合、鉄筋のレイアウトが単純になります。ここで調達が重要になります。高強度で適切に製造された鉄筋を使用すると、設計をさらに最適化できます。たとえば、次のようなサプライヤー Handan Zitai Fastener Manufacturing Co.、Ltd。 (https://www.zitaifasteners.com）は、中国の主要な標準部品生産拠点に拠点を置き、コンクリート注入中に鉄筋ケージが設計された形状を確実に保持できるように、一貫した品質のファスナーおよび関連コンポーネントを提供しています。より複雑な型枠形状を扱う場合、その信頼性は非常に重要です。

輸送は財団の二酸化炭素排出量のうち、見落とされがちな大きな部分を占めています。材料サプライヤーの所在地は重要です。邯鄲子泰が主要な鉄道網や道路網（北京-広州鉄道や国道107号線など）に近いことは、単なるセールスポイントではありません。それは、型枠システムや固定具で使用されるボルトや付属品の低いエネルギーに変換されます。基礎の全体的な材料プロファイルを縮小しようとする場合、サプライ チェーン内のすべてのリンクが重要になります。物流上の利点を備えた生産ハブからの調達は、より広範な効率目標をサポートします。

ただし、注意点があります。グリーン調達は距離だけの問題ではありません。それは上流の製造慣行に関するものです。製鉄所はスクラップをリサイクルした電気炉を使用していますか?これは私たちがさらに問い始めており、環境への配慮を原材料にまで遡らせています。バージンの石炭火力鋼鉄筋で作られた台形フーチングは、たとえコンクリートの使用量が減ったとしても、依然として重い設置面積を有します。

現場のニュアンスと水管理

土の中に入りましょう。台形の基礎は側面が傾斜しているため、土壌や地下水面と異なる相互作用をする可能性があります。掘削中、特定の土壌では垂直な側面のピットよりも傾斜したプロファイルの方が安定する場合があり、支保工の必要性が軽減されます。しかし、非常に湿った状態では、傾斜した型枠の表面積が大きいため、注入前に浸食や表面水による損傷を受けやすくなります。無駄のないコンクリートや保護マットを迅速に配置するなど、適切な現場管理が必要です。

私はかつて、高地下水面近くのプロジェクトに取り組んでいました。台形の設計は、同じ支持面積でも浅くなっている（または安定性を高めるために底部が広い）ため、実際に一部の領域で基礎パッドを地下水面より上に保つのに役立ち、コストとエネルギーを大量に消費する深い脱水プロセスを回避できました。それは予想外の勝利でした。それは構造上の選択を水文学上の利点に変えました。

逆に、傾斜面の仕上げは難しいです。建築効果を高めるために部分的に露出する可能性のある基礎を目指す場合 (一部の現代の緑豊かなデザイン)、斜面に滑らかな打ち放しコンクリートを仕上げるには、優れた型枠と打設技術が必要です。ここでの仕事の失敗は、より多くの修正作業やパッチ適用のための材料の追加を意味し、初期の節約が無効になります。より高い水準の工芸が求められます。

ライフサイクルの視点と解体

グリーン建設は、単なる建設段階の効率を超えて進んでいます。私たちは終末期について考え始めています。率直に言って、台形基礎は他のコンクリート基礎と同じように永続的です。簡単に取り外せるようには設計されていません。ただし、その材料効率の良さは、いつか構造物が取り壊されて現場が修復された場合に対処するコンクリートが少なくて済むことを意味します。粉砕する質量が減り、運び出す瓦礫も少なくなり、クリーンな埋め戻しのための容積が増加する可能性があります。

これは適応性を考慮した設計につながります。軽量で最適化された基礎により、元の基礎に過負荷がかかる心配が少なくなり、将来の垂直方向の拡張が可能になる可能性があります。私たちはそんな思いを込めてコミュニティセンターを設計しました。台形パッドは、将来のメザニンを念頭に置いてサイズが決定されました。クライアントは初期コンクリートを節約し、後で侵襲的な基礎強化を必要とせずに建物を成長させることができます。それが長期的なグリーン戦略です。

しかし、現実に考えてみましょう。ほとんどの足場は埋もれ、忘れ去られています。ライフサイクルにおける本当の利点は、事前のリソース節約にあります。台形の役割は主に、材料抽出による初期の具体化された炭素と生態系の破壊を軽減することです。そのグリーン認証は、プロジェクトの最初の数週間でほぼ完全に取得され、建物の耐用年数の間固定されます。

理想を超えて: うまくいかないとき

これを普遍的な解決策として描くのは無責任です。負荷が軽い構造物（小さな家や小屋）の場合、材料の絶対的な節約は最小限であり、型枠の複雑さの追加には価値がありません。収穫逓減の法則が適用されます。また、地震地帯では、設計の優先順位は延性とエネルギー散逸に劇的に変わります。フーチングの形状は、耐震つなぎ梁と耐震壁の要件に従属します。台形でも適合するかもしれませんが、それは運転上の懸念事項ではありません。

私は既存の構造を支える必要がある改修工事に携わっていました。既存の狭い地下室で台形の形状を形成しようとするのは悪夢でした。シンプルさとスピードのために長方形のパッドを使用しました。最も環境に優しいオプションは、現場の混乱と建設時間を最小限に抑え、建設にかかる全体的なエネルギーと社会的コストを削減するものである場合があります。 Dogma はライブ サイトには存在しません。

それで、判決は何ですか？の 台形の足場 は、環境に優しい建設ツールキットの強力なツールですが、十分に活用されていません。その役割は魅力的ではありませんが、基本的に唯物論的です。これにより、最初に配置する建築要素に対して、より慎重な取り組みが求められます。デフォルトに疑問を持ち、エンジニアリングの精度を重視し、それを支えるサプライチェーンを考慮するよう求められます。すべてを解決するわけではありませんが、適切な環境、つまり適切な土壌、賢明な型枠計画、材料調達の全体的な視点があれば、より少ない資源でより多くを構築するための簡単な一歩となります。そして、それこそがグリーン建設の本質であるべきなのです。