Klicken Sie hier für die umfassendste Liste der in Kanada in Entwicklung und Planung befindlichen Projekte.
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Die meisten von Ihnen sind wahrscheinlich mit der Stahlherstellung vertraut. Im Kern entsteht zunächst Eisen durch Überhitzung einer Mischung aus Kalkerz, Eisenerz und Koks in einem Hoch- oder Elektrolichtbogenofen. Es folgen mehrere Schritte, darunter die Entfernung von überschüssigem Kohlenstoff und anderen Verunreinigungen sowie die Prozesse, die zum Erreichen der gewünschten Zusammensetzung erforderlich sind. Der geschmolzene Stahl wird dann in verschiedene Formen und Längen gegossen oder „warmgewalzt“.
Die Herstellung dieses Baustahls erfordert viel Wärme und Rohstoffe, was Bedenken hinsichtlich der mit dem gesamten Prozess verbundenen Kohlenstoff- und Gasemissionen aufkommen lässt. Laut der globalen Beratungsagentur McKinsey stammen acht Prozent der weltweiten Kohlenstoffemissionen aus der Stahlproduktion.
Darüber hinaus gibt es einen weniger bekannten Cousin von Stahl, den kaltgeformten Stahl (Cold Molded Steel, CFS). Es ist wichtig, es von warmgewalzten Analoga zu unterscheiden.
Obwohl CFS ursprünglich auf die gleiche Weise wie warmgewalzter Stahl hergestellt wurde, wurde es zu dünnen Bändern verarbeitet, abgekühlt und dann mit einer Reihe von Formen zu C-Profilen, Platten, Flachstäben und anderen Formen mit der gewünschten Dicke geformt. Verwenden Sie eine Rollformmaschine. Mit einer Schutzschicht aus Zink abdecken. Da die Formbildung keine zusätzliche Wärme und Treibhausgasemissionen erfordert, wie dies bei warmgewalztem Stahl der Fall ist, entfällt bei CFS der damit verbundene Kohlenstoffausstoß.
Obwohl Baustahl seit Jahrzehnten allgegenwärtig auf Großbaustellen eingesetzt wird, ist er sperrig und schwer. CFS hingegen ist leichtgewichtig. Aufgrund seines extrem hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses eignet es sich ideal für den Einsatz als tragende Strukturelemente wie Rahmen und Balken. Dies macht CFS zu einem zunehmend bevorzugten Stahl für innovative Projekte aller Formen und Größen.
CFS hat nicht nur niedrigere Herstellungskosten als Baustahl, sondern ermöglicht auch kürzere Montagezeiten, was die Kosten weiter senkt. Die Wirksamkeit von CFS zeigt sich, wenn vorgefertigte und markierte Elektro- und Sanitärausschnitte an die Baustelle geliefert werden. Erfordert weniger hochqualifizierte Arbeitskräfte und wird in der Regel nur mit Bohrern und Befestigungselementen durchgeführt. Feldschweißen oder -schneiden ist selten erforderlich.
Durch sein geringes Gewicht und die einfache Montage erfreut sich KFS bei Herstellern vorgefertigter Wandpaneele und Decken immer größerer Beliebtheit. KFS-Stäbe oder Wandpaneele können von mehreren Teams montiert werden. Durch die schnelle Montage vorgefertigter Bauteile, oft auch ohne Zuhilfenahme eines Krans, lässt sich die Bauzeit zusätzlich einsparen. Laut dem Auftragnehmer PDM konnten beispielsweise beim Bau eines Kinderkrankenhauses in Philadelphia 14 Tage pro Etage eingespart werden.
Kevin Wallace, Gründer von DSGNworks in Texas, sagte gegenüber der Steel Framing Association: „Vertäfelungen lösen den Arbeitskräftemangel, weil 80 Prozent der Bauarbeiten jetzt in Fabriken statt vor Ort ausgeführt werden.“ Als Generalunternehmer könnte dies die Projektzeit um zwei Monate verkürzen.“ Wallace stellte fest, dass sich die Holzkosten im Vergleich zum letzten Jahr verdreifacht haben, und fügte hinzu, dass CFS auch die Materialkosten angegangen sei. Ein weiterer Grund, warum CFS heutzutage immer beliebter wird, ist, dass die meisten von ihnen zu 75–90 % aus recycelten Materialien bestehen, die häufig in emissionsarmen Lichtbogenöfen gemischt werden. Im Gegensatz zu Beton und Massivholz kann CFS nach der ersten Verwendung zu 100 % recycelbar sein, manchmal als ganze Komponenten.
Um die Umweltvorteile von CFS zu berücksichtigen, hat SFIA ein Tool für Bauunternehmer, Gebäudeeigentümer, Architekten und alle herausgebracht, die hochmoderne Gebäudeentwürfe erstellen möchten, die den neuesten LEED- und anderen nachhaltigen Designstandards entsprechen. Laut der neuesten EPD sind CFS-Produkte, die von börsennotierten Unternehmen hergestellt werden, bis Mai 2026 durch die EPD geschützt.
Darüber hinaus ist die Flexibilität der Gebäudegestaltung heute wichtig. Auch hier sticht CFS hervor. Es ist sehr formbar, das heißt, es kann sich unter Belastung biegen oder dehnen, ohne zu brechen. Dieser höhere Grad an Widerstandsfähigkeit gegenüber Seitenlasten, Hub- und Schwerkraftlasten macht es ideal für Gebiete, die durch Erdbeben oder starken Wind gefährdet sind.
Da es ein deutlich leichteres Baumaterial als alternative Materialien wie Holz, Beton und Mauerwerk ist, reduziert es die Kosten für den Bau seitenlastbeständiger Systeme und Fundamente. Kaltgeformter Stahl ist leichter und kostengünstiger zu transportieren.
In jüngster Zeit wurde viel über die Vorteile von Massivholzgebäuden im Hinblick auf die offensichtlich umweltfreundliche Umsetzung von Kohlenstoff geforscht. Allerdings weisen, wie oben erwähnt, auch kaltverformte Stähle viele MTS-Eigenschaften auf.
Das Profil massiver Holzbalken muss tief sein, um im Vergleich zu normalen Spannweiten innerhalb der Gebäudestruktur die erforderliche Festigkeit zu gewährleisten. Diese Dicke kann zu einer Erhöhung der Boden-zu-Decke-Höhe führen und möglicherweise die Anzahl der Stockwerke verringern, die innerhalb der zulässigen Gebäudehöhengrenzen erreicht werden können. Der Vorteil eines dünnen kaltgeformten Stahlprofils ist eine höhere Packungsdichte.
Beispielsweise konnte das Four Points Sheraton Hotel am Flughafen Kelowna, British Columbia, dank eines von CFS entworfenen dünnen 6-Zoll-Strukturbodens die strengen Beschränkungen der Gebäudehöhe überwinden und eine Etage hinzufügen. Erdgeschoss oder Gästezimmer.
Um die mögliche Obergrenze zu ermitteln, beauftragte SFIA Patrick Ford, Leiter von Matsen Ford Design in Waxshire, Wisconsin, mit der Erstellung eines virtuellen CFS-Hochhausrahmens.
Auf der Tagung des American Iron and Steel Institute im April 2016 stellte Ford den SFIA Matsen Tower vor, ein 40-stöckiges Wohnhaus. „SFIA Matsen Tower öffnet die Tür zu neuen Möglichkeiten, CFS-Rahmen in Hochhäuser zu integrieren“, sagte der Verband.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 05.07.2023