Быстровозводимые здания: опыт России

Характерной чертой развития отечественного, в т. ч. петербургского, строительства к 2004 г. является расширение областей использования не только традиционных капитальных зданий и сооружений, но и альтернативных строительных объектов. К их числу относятся быстровозводимые и мобильные комплексы.

Мобильные комплексы характеризуются следующими достоинствами: возможностью разборки без существенного разрушения материалов; рациональной передислокацией серийными видами автомобильного, железнодорожного, воздушного и водного транспорта; быстрым изменением объемно-планировочного решения в зависимости от динамики потребностей людей; наличием встроенного оборудования и мебели; возможностью монтажа без использования тяжелого кранового оборудования и вручную; превращением статической и не изменяющейся искусственной среды обитания в новое, адаптирующееся и динамичное пространство.

Мобильные здания и сооружения - объекты комплексной заводской поставки, конструкции которых обеспечивают возможность их разборки и передислокации. При этом конструктивные решения элементов, узлов и строительные материалы позволяют осуществлять многократные процессы демонтажа, транспортирования и монтажа на новых местах эксплуатации.

В настоящее время в строительстве применяются различные типы и виды мобильных зданий (сборно-разборные, контейнерные, трансформирующиеся, тентовые, пневматические и комбинированные).

Быстровозводимые здания и сооружения - объекты, конструкции которых обеспечивают их оперативный монтаж со сроками, значительно меньшими по сравнению с нормативной продолжительностью строительства. Как правило, быстровозводимые объекты, в отличие от мобильных, не предназначаются для разборки и транспортирования на новое место.

Совокупности функционально взаимосвязанных быстровозводимых и мобильных объектов и их инженерных систем формируют быстровозводимые и мобильные здания и комплексы (БК).

Существуют следующие области наиболее эффективного использования быстровозводимых и мобильных комплексов: ускоренное типовое жилищное строительство; возведение индивидуальных и нетрадиционных жилых объектов; строительство объектов соцкультбыта в труднодоступных и малоосвоенных регионах; оперативное обустройство строителей и геологов; временное расквартирование войск Минобороны; ускоренное обустройство спасательных служб МЧС; базирование спецподразделений МВД, ФПС и ФСБ; обеспечение жильем населения в чрезвычайных ситуациях и т. д.

В настоящее время проблема проектирования, строительства и эксплуатации мобильных и быстровозводимых комплексов является чрезвычайно актуальной для России и зарубежных стран. Данной проблемой активно занимаются многочисленные учебные, научные и проектные учреждения, Федеральное агентство по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству, Минобороны, МЧС и другие федеральные и территориальные ведомства.

Однако до настоящего времени в области развития науки и практики мобильных комплексов остаются нерешенными многие важные проблемы. К некоторым из них относятся:
 -  недостаточно широкое использование достоинств уже существующих СЃР±РѕСЂРЅРѕ-разборных систем;
 -  невысокие технико-экономические показатели СЂСЏРґР° контейнерных зданий;
 -  отсутствие серийного производства СЂРѕСЃСЃРёР№СЃРєРёС… пневматических комплексов;
 -  слабая разработанность СЃР±РѕСЂРЅРѕ-разборных систем инженерного обеспечения;
 -  недостаточный учет достижений автомобилестроительной Рё аэрокосмической отраслей для встроенного оборудования Рё мебели;
 -  устаревшая нормативная Рё методическая литература Рё РґСЂ.
 
На сегодняшний день в нашей стране используется 26 основных мобильных конструктивных систем, включающих 18 систем контейнерного и 8 систем сборно-разборного типов. Согласно данным серии строительных каталогов Госстроя РФ класса СК-6, на основе данных систем выпускаются более 250 разновидностей конкретных зданий и сооружений, различающихся по функциональному назначению, мощности, климатическому исполнению, стоимости и другим технико-экономическим показателям. Объем производства на предприятиях варьируется в широком диапазоне - от одной до двухсот тысяч кв. м общей площади объектов в год, что позволяет говорить о сложившейся в строительном комплексе страны специальной отрасли индустрии - мобильного домостроения или отрасли быстровозводимых комплексов.

В то же время, учитывая анализ проблемы, обеспеченность строительно-монтажных организаций БК составляет, в среднем по стране, всего 50-55% от расчетно-нормативного уровня. Необходимо, с точки зрения системной оценки, учесть и другие показатели, согласно которым фактическая степень обеспеченности подрядных подразделений, ввиду отсутствия в стране единой системы высококачественной эксплуатации БК, составляет более 40%. Такое положение ставит рабочих-строителей в менее выгодные условия по сравнению с рабочими большинства отраслей промышленности, влечет за собой негативные социально-экономические последствия. Особенно существенно данный фактор проявляется в необжитых и неосвоенных районах строительства на Дальнем Востоке и Крайнем Севере. По некоторым оценкам, в таких условиях на обустройство строителей и их семей затрачивается не менее 20-30% всего времени строительства.

Проанализируем основные мобильные конструктивные системы более подробно и выявим их преимущества, недостатки и возможность использования для оперативного обустройства гражданского населения с учетом современных требований.

Рассмотрим выявленные системы более подробно на примере контейнерной системы "Ставрополец". Базовая конструкция зданий - металлический блок-контейнер, установленный и закрепленный на ходовых частях. Блок-контейнер имеет панельное решение: каркас панелей из стальных труб и деревянных брусков; наружная обшивка - из стального листа, внутренняя обшивка - твердая древесноволокнистая плита или пластик; теплоизоляция - пенополистирольные блоки; кровля металлическая. На заводе здания полностью укомплектовываются оборудованием, мебелью и инвентарем, для разгрузки колеса при установке в рабочее положение и эксплуатации зданий оборудуются телескопическими опорами. Выдвигаемая веранда выполнена из стальных труб, оборудована быстросъемной кровлей, ограждениями и телескопическими опорами. Отопление - автономное воздушное от электрокалориферов с принудительной циркуляцией тепловых потоков, имеется автономный источник электроэнергии. Водоснабжение - холодное и горячее автономное с электрическим насосом и др.

Основные технико-экономические показатели системы "Модуль" целесообразно рассмотреть на примере наиболее типичного и массового здания, которое серийно выпускалось на 160 ДСК - общежития на 120 чел.

Поскольку система "Модуль" явилась системой нового поколения среди имеющихся мобильных зданий в СССР, то продолжает серийно выпускаться в настоящее время в РФ и эксплуатируется не только в строительном комплексе, но и в различных видах Вооруженных Сил и экономике страны. Проанализируем ее достоинства и недостатки более подробно.

1. В систему входят сборно-разборные здания, выполненные по стоечно-панельной и каркасно-панельной схемам при шаге несущих конструкций 2,4 м и пролете 4,8 м; соответственно внутренняя высота 3 м - для жилых зданий, 3,6 м - для общественных зданий и 6 м - для зальных помещений. Базовая конструкция зданий выполнена из ограниченных по составу унифицированных конструкций и элементов, включающих в себя: панели перекрытия, покрытия наружных и внутренних стен, стойки, рамы, лестницы и комплектующие изделия. Панели трехслойной конструкции с дерево-металлическим и деревянным каркасом. Наружная и внутренняя обшивка панелей - из водостойкой широкоформатной фанеры, цементно-стружечных плит и других материалов. Теплоизоляция - заливочный мочевиноформальдегидный пенопласт, минераловатные плиты и другие утеплители. Стыки уплотняются при монтаже упругими прокладками типа "вилатерм". Фундаменты сборно-разборные из железобетонных подушек.

2. Соединение всех конструктивных элементов осуществляется с использованием оригинального безболтового унифицированного узла типа "шип-гнездо", проходящего во всех элементах системы. Этот узел позволяет быстро и надежно соединить горизонтальные и вертикальные несущие элементы здания с одновременным обжатием уплотнителей в стыках между элементами в единую устойчивую пространственную конструкцию. Кроме того, при передислокации эти стальные узлы выполняют предохранительную роль, защищая углы панелей от случайных повреждений и деформаций.

3. К основным достоинствам системы можно отнести:
1) универсальность конструкции, позволяющей из унифицированных элементов предельно ограниченной номенклатуры формировать объекты различного назначения, как ячейкового, так и зального типов;
2) свободное развитие функции объектов в зависимости от динамики строительного производства и меняющихся запросов потребителей;
3) надежность единого узла связи и конструктивных элементов;
4) взаимозаменяемость любого изделия в процессе эксплуатации;
5) единую модульную координацию размеров и единые правила привязки конструкций к координационным осям объектов;
6) многовариантность планировочных и конструктивных решений, обеспечивающую высокий уровень типизации и унификации при широком разнообразии объектов;
7) высокие теплозащитные свойства, позволяющие осуществлять эксплуатацию во всех климатических районах, включая Крайний Север и Юг;
8) высокие экономические показатели при передислокации в компактном пакетном виде, монтаже и демонтаже;
9) высокие эстетические качества застройки;
10) высокую степень оборачиваемости и др.
4. Анализ системы, выполненный в результате теоретических и натурных исследований позволяет выявить и определенные недостатки системы, основными из которых являются:
1) невысокая степень огнестойкости (IV-V);
2) ограниченная этажность (два этажа);
3) невозможность монтажа и демонтажа элементов вручную;
4) невозможность укомплектации на заводе встроенного оборудования и мебели;
5) недостаточная долговечность некоторых деревянных изделий;
6) достаточно крупные модули 2,4 и 4,8 м
для формирования ряда ячейковых помещений в жилых зданиях;
7) повышенный расход стали, приводящий к увеличению удельного веса и стоимости конструкций.

С целью устранения данных недостатков была поставлена задача, которую удалось успешно разрешить творческим коллективам ученых и специалистов Госстроя СССР, В�ТУ, 53 ЦП�, ЦОПУ, ГУСП и 21 ДОЗа МО. Так родилась новая система "Сокол", получившая свое наименование от поселка Сокол Вологодской обл., где находится 21 ДОЗ, осуществляющий серийное изготовление комплектов этой системы.

При постановке задачи обращалось внимание на четыре основных требования, которым должна удовлетворять новая система.

Во-первых, более мелкий, чем в системе "Модуль", размер унифицированных конструктивных элементов. Это позволяло решить такие проблемы, как обеспечение более гибкого планировочного модуля для рационального решения ячейковых помещений, а также задачу по упрощению и облегчению процессов монтажа, передислокации и демонтажа за счет уменьшения веса элементов.

Во-вторых, использование в качестве наружных и внутренних обшивок панелей нового строительного материала - цементно-стружечных плит. Это позволило повысить степень огнестойкости зданий, увеличить долговечность обшивки и снизить стоимость комплекта, по сравнению с существующим вариантом обшивки в системе "Модуль" из фанеры.

В-третьих, замена металлодеревянного каркаса панелей на деревометаллический, что позволяет снизить вес и стоимость, а, следовательно, упростить монтаж, демонтаж и процесс обеспечения комплектами новой конструкции.

�, наконец, в-четвертых, это разработка принципиально нового, отличного от системы "Модуль", узла связи.

Проанализируем основные особенности данной системы, базируясь на имеющейся информации и результатах совместных теоретических и практических исследований в Ленинградской обл.

Конструктивная строительная система "Сокол" предназначена для строительства быстровозводимых зданий различного функционального назначения: гостиницы и общежития, жилые и садовые дома, столовые и кафе, магазины и дома бытового обслуживания, физкультурно-оздоровительные комплексы и клубы, склады и производственные здания. Основу системы составляют легкие панели и элементы повышенной заводской готовности с возможной комбинацией отдельных блоков (веранд, мансард и др.) из каркасно-обшивных конструкций для различных климатических районов. Система "Сокол" представляет собой совокупность панельных и рамно-панельных конструкций, позволяющих формировать объекты по принципу "от элемента - к зданию". Основной планировочный модуль - 1,2 м, шаг несущих конструкций - 3,6 м, высота помещений (кроме зальных) - 2,7 м, 3,0 м, 3,3 м.

Конструкции стен, перегородок, перекрытий и покрытий - унифицированные панели типа "сэндвич" на деревянном каркасе с эффективным утеплителем, пароизоляцией и обшивкой с двух сторон в любом сочетании: цементно-стружечной плитой (ЦСП), древесноволокнистой плитой (ДВП), многослойной фанерой, облицовочной доской. Размеры панелей стен 1200 х 2700, 3000, 3300 мм - для вертикальной разрезки и 3600 х 1200 мм - для горизонтальной разрезки, толщина 130 мм; размеры перекрытий и покрытий - 1200 х 1200, 2400, 3600 мм, толщина - 180 мм.

Кроме серийно выпускаемых в РФ зданий систем "Модуль", "Сокол", "СРМ" и контейнеров, специалистами 26 ЦН�� совместно с проектными и производственными организациями к 2004 г. разработаны, испытаны в натуральных условиях, построены головные образцы и выпущены малые серии принципиально новых сборно-разборных зданий складывающегося, тентового и пневматического типов. К преимуществам складывающихся систем относятся: малый транспортный объем; высокая степень заводской готовности; возможность трансформации конструкций с увеличением объема и площади в 1,5-3 раза; соответствие габаритов транспортного положения ограничениям при передислокации (ширина сложенных пакетов составляет 0,8; 2 и 2,48 м); простота монтажа без кранового оборудования и небольшой бригадой; небольшой вес комплекта (2,8; 2,9 и 3,1 т) и др.

�сследования показали наличие следующих недостатков данных систем: невозможность развития по вертикали; отсутствие планировочных решений для зальных помещений, сложная полигональная форма покрытия, снижающая рациональность используемой площади: сложность взаимозаменяемости конструктивных элементов; невысокие эстетические качества застройки; невысокая степень огнестойкости; невозможность формирования полной номенклатуры зданий для комплекса застройки и др.

Ко второму типу относятся тентовые системы для ангаров, складов, навесов и гаражей, которые разработаны в двух вариантах: система ТСБ-7-12 пролетом 12 м; система ТСН-8-18 пролетом 18 м.

�х основными достоинствами являются низкая материалоемкость и вес комплекта (13-15 кг/кв. м), высокий темп монтажа, позволяющий бригадой из 6-12 человек в сжатые сроки (1-3 дня) осуществить монтаж сооружения площадью 250-1100 кв. м без дополнительных машин и механизмов, а также возможность возведения объекта практически на любом основании. Конструктивной основой тентовых систем являются модули, образуемые арками или вантово-стоечными рамами, которые обтянуты прорезиненной или капроновой тканью. Важной особенностью является возможность стыковки модулей по любым из сторон с образованием различных конфигураций объектов в плане.

Третий тип пневматических систем разработан в трех вариантах: комплексное пневматическое сооружение - КПС-12 т пролетом 12 м; универсальное пневматическое сооружение - УПС-16 т пролетом 16 м; комплексное пневматическое сооружение - КПС-25-2 т пролетом 23 м.

Для начального этапа обустройства людей в чрезвычайных ситуациях применяются тентовые, контейнерные и передвижные сооружения в комплексе.

Таким образом, опираясь на проведенную оценку опыта функционирования отечественных быстровозводимых комплексов, можно сформулировать следующие обобщающие выводы.

В стране серийно изготавливаются и эксплуатируются два основных типа мобильных объектов: контейнерные и сборно-разборные.

Сформировалась специализированная отрасль предприятий строительной индустрии, которые освоили массовый выпуск зданий и сооружений на основе мобильных конструктивных систем "Модуль", "Сокол", СРМ, ЦУБ, "Контейнер" и других, а также мобильных котельных, установок водоснабжения, канализации, электростанций и других комплектно-блочных инженерных объектов. Созданы экспериментальные образцы новых складывающихся, тентовых и пневматических систем ПСС, ТСБ и КПС.

В наибольшей степени современным предъявляемым требованиям отвечают технические характеристики зданий и сооружений на основе сборно-разборной конструктивной системы "Модуль".

Однако ни одна из серийно изготавливаемых и экспериментальных быстровозводимых систем не удовлетворяет в полной мере всей совокупности современных технических требований, предъявляемых к ним (к базовым требованиям относятся следующие: функциональные, строительно-технические, экономические, безопасности, экономичности и др.).

В существующих теоретических разработках отсутствуют научно- обоснованные принципы создания новых типов БК, модели их развития, не создана методологическая база для прогноза их совершенствования в будущем. В этом и заключаются направления приложения усилий отечественных ученых, проектировщиков и строителей.

Автор: Ю. Н. Казаков Дата: 11.08.2004 Журнал Стройпрофиль 5-04 Рубрика: быстровозводимые здания Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной.

«« назад