Obwohl traditionelle Baukonstruktionen auf eine lange Geschichte und ausgereifte Technologie zurückblicken, stoßen sie angesichts der rasanten Entwicklung und der Nachfrage nach effizientem Bauen allmählich an ihre Grenzen. Dank der werkseitigen Vorfertigung und der schnellen Montage vor Ort hat sich PEB schnell zu einer effizienten, umweltfreundlichen und anpassungsfähigen Bauweise entwickelt.

Doch kann PEB tatsächlich traditionelle Baustrukturen ersetzen und die Zukunft der Bauindustrie bestimmen? Wir analysieren die Unterschiede zwischen PEB und traditionellen Baustrukturen anhand eines Vergleichs mehrerer Dimensionen im Detail, um Ihnen ein besseres Verständnis der jeweiligen Anwendungsszenarien und des zukünftigen Entwicklungspotenzials zu ermöglichen.

Was ist PEB-Gebäude

Fertighaus (PEB) ist eine Bauweise, bei der Bauteile im Werk vorgefertigt und das Gebäude durch Montage vor Ort fertiggestellt wird. Das Kernkonzept von PEB ist die „Werksvorfertigung und Montage vor Ort“. Das heißt, die Hauptkomponenten des Gebäudes (wie Stahlrahmen, Wandpaneele, Dachpaneele usw.) werden im Werk fertiggestellt und anschließend zur Montage auf die Baustelle transportiert.

Hauptkomponenten von PEB:

Stahlrahmen: Die Skelettstruktur von PEB besteht üblicherweise aus Stahl, der sich durch hohe Festigkeit und Haltbarkeit auszeichnet. Stahlrahmen können große Lasten tragen und eignen sich für Gebäude mit großer Spannweite.

Wandpaneele und Dachpaneele: Wand- und Dachpaneele werden typischerweise aus verschiedenen Materialien hergestellt, darunter Betonfertigteile, Leichtstahlrahmen, Sandwichpaneele und viele andere. Diese Komponenten gewährleisten nicht nur die Stabilität des Gebäudes, sondern bieten auch eine gute Wärme- und Schalldämmung.

Anschlusskomponenten: Die verschiedenen Komponenten von PEB werden durch standardisierte Verbindungselemente miteinander verbunden, um die Stabilität und Sicherheit der Gebäudestruktur zu gewährleisten.

Was ist eine traditionelle Baustruktur?

Traditionelle Bauweise bezeichnet eine Bauweise, die auf langjähriger Erfahrung und technischem Know-how basiert und auf der Konstruktion vor Ort und konventionellen Baumaterialien (wie Ziegeln, Holz, Stahlbeton usw.) beruht. Im Gegensatz zu vorgefertigten Gebäuden (PEB) haben traditionelle Strukturen in der Regel eine lange Bauzeit und sind auf manuelle Arbeiten vor Ort angewiesen.

Haupttypen traditioneller Baustrukturen:

Ziegel-Beton-Konstruktion: Ziegel-Beton-Konstruktionen sind eine gängige Bauform in traditionellen Gebäuden. Wände bestehen hauptsächlich aus Ziegeln und Zementmörtel, während Stahlbeton für tragende Konstruktionen verwendet wird. Diese Bauweise wird häufig in niedrigen Gebäuden eingesetzt.

Stahlbetonkonstruktion: Stahlbetonkonstruktionen werden üblicherweise in Hochhäusern und großen öffentlichen Gebäuden verwendet. Durch die Kombination von Stahlstäben und Beton entsteht ein Struktursystem mit hoher Festigkeit und Haltbarkeit.

Holzkonstruktion: Obwohl sie in modernen Gebäuden weniger Verwendung finden, werden in einigen bestimmten Gebieten immer noch Holzkonstruktionen in Wohngebäuden verwendet, da sie eine gute Erdbebensicherheit und Anpassungsfähigkeit aufweisen.

Vergleich der Hauptmerkmale von PEB- und traditionellen Gebäuden

1. PEB vs. traditionelle Strukturen: Gewicht

• PEB: Es besteht aus einer leichten Stahlkonstruktion mit geringem Eigengewicht und geringen Anforderungen an die Tragfähigkeit des Fundaments. Dadurch kann PEB in Gebieten mit instabilen geologischen Bedingungen schnell errichtet werden, was die Kosten für den Fundamentbau spart.
• Traditionelle Baukonstruktion: In der Regel werden schwerere Materialien wie Beton und Mauerwerk verwendet, die ein hohes Eigengewicht aufweisen und relativ hohe Anforderungen an das Fundament stellen. Während des Bauprozesses sind mehr Fundamenttechnik und Materialunterstützung erforderlich.

2. PEB vs. traditionelle Strukturen: Strukturell

• PEB: Das Struktursystem von PEB ist relativ einfach, und die Konstruktion und Kraftanalyse sind klar und eindeutig. Es wird üblicherweise eine Stahlrahmenkonstruktion verwendet, die eine schnelle Berechnung und Umsetzung ermöglicht. Aufgrund der einfachen Struktur ist die Bauzeit relativ kurz.
• Traditionelle Baukonstruktionen: Traditionelle Tragwerke sind komplex und bestehen oft aus einer Kombination verschiedener Materialien wie Beton und Stahlstäben. Die Kraftanalyse gestaltet sich schwierig. Komplexe Tragwerksplanungen erhöhen oft den Aufwand und die Kosten des Baus.

3. PEB vs. traditionelle Strukturen: Fundament

• PEB: Durch die Verwendung einer leichten Stahlkonstruktion weist PEB ein geringes Eigengewicht auf, sodass der Fundamentaufwand gering und die Kosten relativ niedrig sind. Selbst bei Gebäuden mit großer Spannweite ist das erforderliche Fundament relativ einfach.
• Traditionelle Gebäudestruktur: Aufgrund ihres hohen Gewichts benötigen traditionelle Gebäude ein solideres Fundament, was einen großen Aufwand an Fundamentarbeiten erfordert und die Bauzeit sowie die Baukosten entsprechend erhöht.

4. PEB vs. traditionelle Strukturen: Material

• PEB: Es werden hauptsächlich leichte und langlebige moderne Materialien wie Stahl und farbige Stahlplatten verwendet. Stahlkonstruktionen weisen eine gute Festigkeit und Haltbarkeit auf und können präzise verarbeitet werden, um die Stabilität der Struktur zu gewährleisten.
• Traditionelle Baukonstruktion: Häufig werden traditionelle Materialien wie Beton, Mauerwerk und Holz verwendet. Obwohl diese Materialien ausgereift und langlebig sind, sind sie schwer und erfordern während des Bauprozesses einen hohen Arbeits- und Geräteaufwand.

5. PEB vs. traditionelle Strukturen: Komponente

• PEB: PEB-Komponenten werden im Werk mit hoher Präzision und kontrollierbarer Qualität vorgefertigt, wodurch Fehler und Unsicherheiten bei der Konstruktion vor Ort erheblich reduziert und die Bauzeit verkürzt werden können.
• Traditionelle Bauweise: Die Komponenten werden üblicherweise vor Ort hergestellt, was stark von Faktoren wie Arbeitsaufwand und Wetter beeinflusst wird und zu Qualitätsschwankungen und Bauverzögerungen führen kann.

6. PEB vs. traditionelle Strukturen: Spannweite

• PEB: PEB (Pre-Engineered Building) ermöglicht großspannige Konstruktionen und eignet sich ideal für große Bauwerke mit Freiflächen, wie Lagerhallen, Fabriken, Ausstellungshallen und ähnliche Einrichtungen. Die Stahlkonstruktion trägt problemlos große Spannweiten.
• Traditionelle Baukonstruktionen: Die Spannweite traditioneller Konstruktionen ist in der Regel begrenzt, insbesondere bei Ziegel-Beton-Konstruktionen. Die Spannweite wird durch Materialien und Kräfte stark begrenzt, und es sind mehr Stützstrukturen erforderlich, um die Stabilität zu gewährleisten.

Leistungsunterschiede zwischen PEB- und herkömmlichen Gebäuden

1. PEB vs. traditionelle Strukturen: Erdbebensicherheit

• PEB: Die Stahlkonstruktion von PEB zeichnet sich durch hervorragende Zähigkeit und seismische Leistung aus und kann seismische Kräfte effektiv absorbieren und verteilen. Dank der Duktilität des Stahls kann PEB die Integrität der Konstruktion bei einem Erdbeben besser aufrechterhalten.
• Traditionelle Gebäudestruktur: Die Erdbebensicherheit traditioneller Gebäude hängt in der Regel von den Baumaterialien, der Konstruktionsplanung und der Bauqualität ab. Obwohl Materialien wie Stahlbeton gewisse Vorteile hinsichtlich der Erdbebensicherheit bieten, ist die Gesamtsicherheit relativ komplex und hängt von der detaillierten Erdbebensicherheitsplanung und der Bauausführung ab.

2. PEB vs. traditionelle Strukturen: Nachhaltigkeit

• PEB: Die in PEB verwendeten Materialien (wie Stahl) sind recycelbar, wodurch die Produktion von Bauschutt und Bauschutt deutlich reduziert wird. Der effiziente Produktions- und Bauprozess trägt zudem dazu bei, Ressourcenverschwendung zu reduzieren und modernen Umweltschutzanforderungen gerecht zu werden.
• Traditionelle Baukonstruktion: Traditionelle Baumaterialien (wie Beton, Ziegel usw.) sind in der Regel nicht gut recycelbar, und während des Bauprozesses fällt eine große Menge Bauschutt an. Darüber hinaus ist der Umweltschutz aufgrund des hohen Energieverbrauchs beim Materialtransport und der Bauarbeiten vor Ort unzureichend.

3. PEB vs. traditionelle Strukturen: Flexibilität

• PEB: PEB zeichnet sich durch hohe Flexibilität aus, insbesondere bei der Nutzung großflächiger Räume, und kann so unterschiedlichen funktionalen und gestalterischen Anforderungen gerecht werden. Die modularen und standardisierten Komponenten ermöglichen eine flexible Raumaufteilung, und die Innenaufteilung kann jederzeit angepasst werden.
• Traditionelle Gebäudestruktur: Die Spannweite traditioneller Gebäude ist in der Regel gering, insbesondere bei Ziegel-Beton-Konstruktionen. Ihre räumliche Aufteilung ist durch Material und Design begrenzt, und eine flexible Raumnutzung ist schwierig. Raumanpassungen erfordern oft umfangreiche Umbau- und Verstärkungsmaßnahmen.

4. PEB vs. traditionelle Strukturen: Zukünftige Erweiterung

• PEB: PEB-Gebäude eignen sich hervorragend für zukünftige Erweiterungen und Demontagen. Die Verbindung der Komponenten ist einfach und lässt sich leicht demontieren und montieren. Erweiterungsprojekte haben in der Regel keine großen Auswirkungen auf bestehende Strukturen und können schnell an neue Bedürfnisse angepasst werden.
• Traditionelle Gebäudestruktur: Die Erweiterung traditioneller Gebäude ist oft aufwändiger und erfordert die Verstärkung des ursprünglichen Fundaments und der Struktur, was mit hohen Kosten und langen Bauzeiten verbunden ist. Der Anbau traditioneller Strukturen erfordert oft Änderungen am bestehenden Gebäuderahmen, was die Konstruktion erschwert.

5. PEB vs. traditionelle Strukturen: Andere Eigenschaften

• PEB: PEB bietet hervorragende Leistungen in den Bereichen Wärmedämmung, Schalldämmung usw., insbesondere durch sinnvolles Design und den Einsatz effizienter Wärmedämmstoffe. Dadurch können Komfort und Energieeffizienz des Gebäudes effektiv verbessert werden. Leichte Stahlkonstruktionen bieten zudem eine gute Windbeständigkeit.
• Traditionelle Gebäudestruktur: Die Wärmedämmung, Schalldämmung und andere Eigenschaften traditioneller Gebäude hängen von den verwendeten Baumaterialien ab. Beispielsweise hat Beton eine hohe Wärmekapazität, aber eine schlechte Schalldämmung. Holz hat eine gute Schalldämmung, ist aber in Bezug auf Brandschutz und Wärmedämmung möglicherweise nicht so gut wie PEB.

Designvergleich zwischen PEB und herkömmlichen Gebäuden

• PEB: PEB zeichnet sich durch einen hohen Grad an Standardisierung im Design aus und verwendet modulare Komponenten, mit denen Konstruktionszeichnungen schnell erstellt werden können. Der Designprozess ist in der Regel prägnanter, effizienter und einfacher umzusetzen.
• Traditionelle Gebäudestruktur: Traditionelles Gebäudedesign weist einen hohen Grad an Personalisierung auf. Das Designteam muss den Plan an die spezifischen Anforderungen jedes Projekts anpassen. Der Designzyklus ist lang und umfasst viele Designdetails.

Bau- und Liefervergleich zwischen PEB- und herkömmlichen Gebäuden

• PEB: PEB-Komponenten werden im Werk vorgefertigt, und die Bauarbeiten vor Ort erfolgen hauptsächlich durch Montage, was schnell geht. Durch die Standardisierung der Komponenten sind die Witterungseinflüsse während der Bauphase gering und die Bauzeit kurz.
• Traditionelle Bauweise: Traditionelle Gebäude basieren auf der Errichtung vor Ort und umfassen Nassarbeiten wie Betonieren und Mauern. Die Bauzeit ist langsam, und Wetterfaktoren (wie Niederschlag und Temperaturschwankungen) haben großen Einfluss auf den Baufortschritt.

Anwendungsvergleich zwischen PEB und herkömmlichen Gebäuden

• PEB: PEB eignet sich besonders für Gebäude mit großen Spannweiten, wie etwa Industrieanlagen, Lagerhallen, Geschäftsgebäude usw. Diese Gebäude erfordern normalerweise viel Platz, eine effiziente Konstruktion und ein flexibles Design, und die Vorteile von PEB sind deutlicher.
• Traditionelle Gebäudestruktur: Die traditionelle Gebäudestruktur eignet sich besser für Wohn-, Büro- und öffentliche Gebäude usw. Diese Orte stellen hohe Anforderungen an individuelles Design und strukturelle Stabilität, und das diversifizierte Design traditioneller Gebäude kann diese Anforderungen erfüllen.

Kostenvergleich zwischen PEB und herkömmlichen Gebäuden

• PEB: Die anfänglichen Investitionskosten von PEB sind relativ hoch und konzentrieren sich hauptsächlich auf die Materialbeschaffung und die Vorfertigung im Werk. Aufgrund der hohen Baugeschwindigkeit und der kurzen Bauzeit sind die Gesamtkosten (einschließlich Zeitaufwand, Wartungskosten usw.) jedoch relativ gering.
• Traditionelle Gebäudestruktur: Die anfänglichen Investitionskosten traditioneller Gebäude sind gering, der Bauprozess ist komplexer und die Bauzeit lang, was zu höheren Gesamtkosten führen kann. Wartungs- und Betriebskosten sind in der Regel hoch, insbesondere bei komplexeren Gebäudekonstruktionen.

Verantwortungsvergleich zwischen PEB und herkömmlichen Gebäuden

• PEB: Die Verantwortlichkeiten von PEB für Design, Produktion und Konstruktion sind klar und liegen normalerweise bei derselben Partei, was die Koordination und Verwaltung erleichtert und eine Verantwortungsabwälzung verhindert.
• Traditionelle Baustruktur: Bei traditionellen Gebäuden sind viele Beteiligte beteiligt und die Zuständigkeiten von Entwurf, Bau, Aufsicht und anderen Beteiligten sind nicht klar aufgeteilt. Dadurch kommt es leicht zu Verantwortungsabwälzungen und Streitigkeiten, die das Projektmanagement und den Projektfortschritt behindern.

Warum sticht PEB hervor?

• Geschwindigkeit: PEB kann die Bauzeit im Vergleich zu herkömmlichen Methoden um bis zu 50% oder mehr verkürzen und so den Bauprozess erheblich beschleunigen.
• Kosteneinsparungen: Niedrigere Material- und Arbeitskosten machen PEB zu einer kostengünstigen Option für Großprojekte und bieten erhebliche Budgetvorteile.
• Haltbarkeit: PEB-Strukturen sind so konstruiert, dass sie rauen Umweltbedingungen standhalten und zeichnen sich durch hohe Belastbarkeit und Langlebigkeit aus.
• Nachhaltigkeit: PEB erzeugt nur minimalen Abfall und verwendet wiederverwertbare Materialien, was es zu einer umweltfreundlichen Wahl für den Baubereich macht.
• Skalierbarkeit: PEB-Designs sind leicht erweiterbar, sodass Unternehmen sich nahtlos und ohne größere Unterbrechungen an zukünftiges Wachstum und zukünftige Anforderungen anpassen können.