Добро пожаловать на официальное интернет-представительство Некоммерческого Партнерства "Союз производителей бетона"
Союз создан в 2003 году с целью координирования, регулирования и управления разрозненными отраслями, нормальное функционирование которых необходимо для общего развития рынка бетона. Мы заинтересованы в формировании и укреплении здоровой экономической политики на строительном рынке.






ПРИГЛАШАЕМ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ


МЫ СОТРУДНИЧАЕМ



НАШИ ПАРТНЕРЫ







АВТОРИЗАЦИЯ
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?


 

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН - СТАТЬИ

Прислать свою статью


11.04.2012

Архитектурно-строительная система ИМЭТ – новая технологическая основа домостроения

Комментариев: 0 | Количество просмотров: 14277

Автор: М.Я.БИКБАУ, Ген.директор ОАО«Московский ИМЭТ», акад. РАЕН, Нью-Йоркской академии наук и др., д.х.н

- Правительство Москвы приняло решение сократить в 2012 году объемы строительства жилья с ранее планируемых 791 тыс.кв.м до 632 тыс.кв.м: сворачивание городского заказа и уход инвесторов для сотен предприятий строительства и строительной индустрии столицы, сотен тысяч их работников может стать катастрофой…..;

- Руководство города предполагает свернуть городскую программу «Новое кольцо Москвы» по которой планировалось возвести между 3 и 4-м транспортными кольцами 200 высотных зданий с общей площадью 5 – 6 млн.кв.м жилья .Неделю назад было подписано распоряжение Правительства Москвы об отмене проектирования и строительства на Северо-Востоке Москвы очередной высотки – многофункционального комплекса площадью 63 тыс.кв.м. Технологическая отсталость, строительство зданий годами, боязнь ответственности и затратность строительства высотных зданий в Москве сделали свое дело , вызвав решение мэрии не строить больше в Москве здания выше 75 м ;

- Китайская компания SustainableBiildiny построила и сдала в январе текущего года 30 этажный 5-ти звездный отель в провинции Хунань с полной комплектацией и отделкой за… 15 дней !!!! Отель построен на 93 % из сборных конструкций и комплектующих .

Общая площадь здания составила 17 тыс.кв. м и включает 316 номеров ,32 люкса,8 «посольских люксов» и 2 президентских номера, а также ресторан, бар, тренажерный зал и бассейн на верхнем этаже, вертолетную площадку и подземную стоянку на 73 автомобиля. Строение построено в расчете на устойчивость при 9 балльном землетрясении и оснащено современными системами вентиляции ,кондиционирования и энергосбережения. Стоимость строительства супер современного здания составила 17 млн. $ США ,т.е.1 тыс.$ за 1 кв.м.

- Последняя цифра потрясает и соответствует, кстати, стоимости, утвержденной Премьером Путиным В.В. для стоимости строительства 1 кв.м в России…. По Москве Минэкономразвития определил среднерыночную цену 1 кв.м. жилья в 81 400 руб . Эта цифра весьма далека от среднего уровня месячной заработной платы в той же Москве , что и для москвичей делает жилье малодоступным.

- Независимая газета и другие издания сообщили ,что за один 2011 год китайцы построили около 4 млрд.кв.м жилья – в 1,5 раза больше чем весь жилой фонд России на сегодняшний день . По сведениям Ассоциации строителей России китайцы готовы строить в России жилье с отделкой всего за 250 $ США ,т.е. по 7500 руб за кв.м. Может быть вхождение в ВТО откроет наш строительный рынок для бывших младших братьев и они помогут решить проблему жилья в России? А пока мы продолжаем удивлять мир запредельной стоимостью жилья – россияне вынуждены покупать его , оплачивая неспособность государственной системы к управлению, организации и технологическую отсталость проектировщиков и строителей сотнями млрд. руб ежегодно .

- В.В.Путин обещает решить проблему обеспечения россиян жильем теперь к 2030 году , к 2020 году жильем будет обеспечено только 60 % нуждающихся жителей страны ;

- По данным Росстата в 2011 году в России построено 62,3 млн.кв.м жилья, 61 % семей страны нуждается в улучшении жилищных условий, ИА «Эксперт» определил потребность в объемах ввода нового жилья в России не менее 200 млн.кв.м в год ;

Эта информация вызывает обиду за нашу державу, бывшую не так давно великой….

Распад СССР ознаменовал завершение крупнейшей в мировой истории удачной государственной политики в области строительства жилья на единой технологической основе. Технология строительства зданий и сооружений с применением изделий из сборного железобетона позволила после тяжелейшей войны и разрухи вывести людей из землянок и бараков , в основном, решить проблему обеспечения населения жильем – страна вышла на уровень строительства почти 90 млн.кв.м ежегодно.

В CCCР была создана мощная комплексная база производства сборного железобетона, которая достигла уровня в 180 млн.куб.м в год . В настоящее время в России производится около 25 млн.куб.м сборного железобетона ежегодно, при потенциальной возможности почти 400 предприятий выпуска 50 млн.куб.м различных конструкций из сборного железобетона. Из 2,9 млрд.кв.м жилого фонда России из железобетона построено около 2 млрд.кв.м.

Вся страна была оснащена домостроительными комбинатами, заводами железобетонных изделий и конструкций задачей которых была возможно полная комплектация строящихся домов , позволяющая реализовать быстрое возведение жилых зданий и объектов соцкультбыта .

К сожалению, ценой индустриализации строительства жилья в Москве, как и в других городах, в годы Советской власти было радикальное снижение требований к архитектурной выразительности, комфортности и инженерной обеспеченности возводимого жилья, которое к настоящему времени, в связи со значительно возросшими потребительскими запросами, устарело морально и, в большей степени, физически. При современном объеме жилого фонда в России около 2,9 млрд. кв. м значительная его часть (две трети) обречена на замену.

В связи с возросшим уровнем жизни население не хочет жить в домах из сборного железобетона с несущими стенами и некомфортным жильем. Кроме того , несущие стены из сборного железобетона не позволяют возводить здания выше 23 – 25 этажей, существенно утяжеляя строение по мере увеличения высоты. Такие дома не сейсмостойки и подвержены прогрессирующему обрушению.

В развитых странах произошел практически полный переход на возведение жилья многоэтажных домов без несущих стен, на основе каркасных архитектурно-строительных систем, 80 % возводимых в них зданий имеют в своей основе каркас, выполненный из металла, монолитного или сборного железобетона, что позволяет исключить в конструкции зданий несущие стены, снизить материалоемкость строительства в 1,5 – 2 раза, соответственно ускорить сроки строительства и снизить его себестоимость.

Наиболее эффективными на сегодняшний день многие специалисты считают архитектурно-строительные каркасные системы строительства многоэтажных зданий, разработанные во Франции (РРВ-Saret), Великобритании (Contiframe; Spanlight), США («Dycone»), Японии («Omnides»), Югославии (IBM) и др. странах.

Основные достоинства новых систем:

- повышение уровня комфортности и неограниченного разнообразия объемно-планировочных построений, трансформация планировочных решений при строительстве и эксплуатации зданий;

- снижение себестоимости строительства жилых и общественных зданий, что делает строительство жилья доступнее массовому потребителю;

- снижение уровня материало- и энерго - затрат на строительство и содержание жилых и общественных зданий;

- повышение эффективности строительного производства за счет максимального использования имеющейся местной сырьевой и производственной базы;

- внедрение и возможность применения современных эффективных регулируемых инженерных систем (поквартирного отопления ,вентиляции и кондиционирования и др.);

- высокий темп возведения зданий, всепогодность строительства при минимальных затратах, в том числе и в зимних условиях.

Основной причиной, препятствующей реализации новых технологий в строительстве, является высокая стоимость реализации жилья в России, превышающая его себестоимость в разы. Если во всем мире, развитых странах, прибыль строительных организаций составляет не более 10 – 12%, то в России она до кризиса не интересовала строителей и инвесторов, если не приносила прибыли как минимум 40 – 60% от себестоимости строительства. Всем участникам строительного процесса – архитекторам, проектировщикам, строителям, риэлторам, планирующим и согласующим чиновникам – выгодна более высокая стоимость работ, так как каждый из участников строительного процесса получал в определенной пропорции свою долю от затрат и чем они больше, тем больше эта доля. Проигрывает всегда покупатель жилья , россиянин.

При себестоимости одного квадратного метра жилья в 1000$ США и продажной цене 4000 - 5000 $ США, например, в Москве, никого не интересует экономия 200 – 300 $ США на квадратный метр за счет новых технологий.

Дополнительными причинами незаинтересованности строительных организаций в реализации новых технологий являются:

- определенные риски при применении инноваций;

- отсутствие достаточной информации о новых технологиях и достижениях в строительстве;

- массовая дисквалификация проектировщиков, инженеров и ученых ,рабочих и руководителей, низкий уровень знаний и профессиональной подготовки ;

- распад отраслевых технологических институтов, применение проектными институтами устаревших технических решений;

- отсутствие мотивации в снижении расходов металла и бетона, уменьшении энерго- и трудозатрат;

- полная вакханалия со сметными расчетами стоимости строительства, сметчики подгоняют свои расчеты под пожелания заказчиков;

- привлечение неквалифицированных рабочих-гастербайтеров.

Проектные институты - не имея подпитки от технологических, практически уничтоженных отраслевых институтов : ЦНИИОМПТ и ВНИИСТРОМ, НИИцемент и НИИЖБ, ВНИИжелезобетон и ВНИИцеммаш…десятки технологических институтов от которых в лучшем случае остались горстки специалистов и названия - применяют устаревшие технологии, узлы и конструкции, перестраховывают свои проектные решения излишними затратами металла и бетона.

Нет новых проектных решений – нет применения в практическом строительстве .В отличии от России , в КНР в последние два десятилетия созданы в системе Академии строительства десятки высококлассных институтов с самой современной научно-исследовательской аппаратурой и приборами, насчитывающие до нескольких тысяч человек и имеющих задачу поиска, разработки и осваивания самых передовых мировых достижений .

Именно этим обстоятельствами объясняется, что, например, передовая система «АРКОС» осваивается в России уже более 20 лет, и за этот период построено всего около 200, в основном, 9-12-ти-этажных домов.

Уход государства от технической политики в области строительства обусловил критическую ситуацию с жильем в России. Так долго, дорого и некачественно не строят ни в одной развитой стране. Срыв своевременной реализации Национального Проекта «Доступное и комфортное жилье – гражданам России» воспринимаются народом страны как яркое свидетельство полной некомпетентности Правительства России, приносящего в жертву рыночным заблуждениям одну из ключевых проблем россиян. Неудачные, провальные попытки создания ипотеки, строительства квартир для военных и ветеранов войны, капитальный ремонт ветхого жилья, хаос с многочисленными правительственными и около правительственными структурами, и все за счет налогоплательщиков – россиян. В России нет внятной жилищной политики правительственных структур и руководителей, ответственных за ее проведение ,достаточно познакомиться с материалами СТРАТЕГИИ 2020 – очередного произведения малокомпетентных чиновников и привлеченных лиц, вооруженных арифмометром .

Государство и его руководители вместо лозунгов должны вернуть ключевую роль в организации строительства жилья и дорог в России, как на уровне законодательной, так и исполнительной власти . По мнению Премьер-министра Правительства России В.В.Путина, для решения жилищной проблемы в стране необходимо строить не менее 150 – 160 млн. м2 жилья ежегодно. Эту проблему не решить без перестройки государственного управления и применения новой эффективной технологической основы в виде современной отечественной архитектурно-строительной системы ,учитывающей передовые отечественные и зарубежные достижения строительной науки и техники , производств эффективных материалов ,изделий и конструкций .

В настоящее время основная часть массового жилья в городах России включает 9 – 12-ти - и 17 – 22-х – этажные здания. Так, в г.Москве и других городах продолжают строиться дома со значительными затратами бетона и металла (табл. 1).

Таблица 1

Сравнительные данные расхода основных материалов

при возведении из сборного железобетона

многоэтажных домов различных типов

1.П-46М

Планировочное решение – панельные блок-секции с увеличенными площадями квартир. 1,2,3,4-х-комнатные квартиры.

Этажность 4,5,7,9,14 этажей.

Высота жилых помещений – 2,64м.

Расход бетона, м3/м2 - 0,7

Расход арматуры, кг/м2 - 80

2.ИП-46С

Планировочное решение – типовое.

Этажность 9,12,14,17 этажей.

Высота жилых помещений – 2,64м.

Расход бетона, м3/м2 - 0,82

Расход арматуры, кг/м2 – 82

3.И-155С

Конструкция новой индивидуальной серии панельных домов И-155 позволяет из одних и тех же изделий по одной и той же конструктивной схеме собирать дома разных конфигураций, разной этажности, с разными типами квартир. Каждый дом индивидуальной серии имеет «свое лицо»: везде свой набор квартир и разная планировка, этажность от 12 до 24 этажей, дома «башенного» типа или многосекционные.

Расход бетона, м3/м2 - 0,95

Расход арматуры, кг/м2 – 110

4.ГМС-1.ГМС-2001

Новая серия домов ГМС-1 – это новое поколение муниципальных и коммерческих жилых домов с использованием технологии полносборного индустриального домостроения. Основная этажность – 18, 17 и 9 этажей. Все решения основываются на определенном количестве сборных элементов и использования доборных декоративных деталей. Конструкция дает возможность возводить и 25-этажные дома ГМС-2001.

Расход бетона, м3/м2 - 0,9

Расход арматуры, кг/м2 – 100

Дома из сборного железобетона имею главное достоинство – они быстро строятся ,так как собираются из отдельных комплектующих заводской готовности . Проблема жилья в городах СССР была практически решена за счет строительства многоэтажных домов , высотой 9 – 12 и 17 – 22 этажей.

Сегодня в России чиновники пытаются решить проблему обеспечения населения жильем за счет строительства малоэтажных домов , по сути это желание возложить на население решение проблемы ,так как не надо быть экономистом, чтобы посчитать ,что как строительство ,так и особенно инженерное обеспечение и тем более эксплуатация малоэтажных домов ,не говоря о стоимости земли, значительно более затратна. Какое,например, декларируемое всюду энергосбережение, если поверхность теплообмена у малоэтажных отдельных домов и, соответственно, потери тепла через стены и окна выше в разы, чем у многоэтажных зданий той же площади….

При строительстве многоэтажных домов в России наблюдается медленный переход строителей к современным каркасным системам строительства зданий и сооружений. Лучшие показатели демонстрируют архитектурно-строительные системы РЕКОН, КАЗАНЬ-1000, МОНОЛИТ, варианты системы «КУБ», а также популярная система «АРКОС» Белорусского научно-исследовательского института строительства, г.Минск, содержащие мировые и отечественные достижения в конструировании новых строительных систем.

Не останавливаясь далее на достоинствах монолитных систем, укажем их основные недостатки (рис 1 и 2):

- возведение железобетонных колонн (а тем более монолитных стен) в условиях строительной площадки не индустриально , весьма трудоемко, занимает много времени и весьма затратно в связи с необходимостью ручного труда, монтажа арматуры и опалубки, омоноличивания стыков и ригелей, затруднительных особенно в зимних условиях;

рис.1

рис.2

Рис 1. Март 2012 года. С 2005 года строиться Центр культуры, искусства и досуга им. А.И.Райкина . Москва ,ул. Шереметьевская. Технологии вчерашнего дня , проект мастерской №2 ГУП «Моспроект – 2» - наружные стены зданий во всех вариантах также выполняются со значительными трудозатратами, с применением недолговечных утеплителей и многослойных конструкций с полимерсодержащими теплоизоляционными материалами;

Архитектурно-строительная система ИМЭТ

Новая архитектурно-строительная система «Имэт» является развитием каркасных систем и включает возведение трубобетонных свайных фундаментов, быстро монтируемые сборные каркасы из несущих трубобетонных колонн с узлами сопряжения заводской готовности вместо широко применяемых железобетонных колонн, в сочетании с перекрытиями из преднапряженного бетона с натяжением на бетон в условиях строительной площадки и применения навесных панелей с теплоизоляцией на основе капсулированного керамзитового гравия или пеностекла (технология «КАПСИМЭТ») с оригинальной системой обеспечения пожарной безопасности многоэтажных и высотных зданий.

Новая система может служить технологической основой массового сборного строительства домов любой этажности из комплектующих без применения монолитных трудоемких работ с арматурой и бетоном, отвечая условиям:

- максимально высокой скорости строительства ;

- круглогодичного строительства в независимости от погоды;

- минимальной материалоемкости;

- индустриальности ;

- экологической чистоты;

- надежности;

- долговечности;

- пожарной безопасности и сейсмостойкости.

Несущие конструкции новых домов -колонны из трубобетона

Трубобетонная колонна представляет собой внешнюю стальную оболочку (металлическую трубу), заполненную бетоном, образующим внутреннее ядро. Стальная обойма предназначена не только в качестве опалубки бетона и одновременно продольной и поперечной арматуры, но и создает идеальные условия для работы бетонного ядра под нагрузкой. Будучи изолированным от внешней агрессивной среды, сжатый вертикальной нагрузкой, бетон стремится увеличить свои размеры в радиальном направлении. В результате металлическая оболочка обеспечивает всестороннее равномерное обжатие бетонного массива, тем самым повышая несущую способность ядра.

Следует отметить, что заполнение стальной трубы бетоном улучшает ее противокоррозионную стойкость, защищая от коррозии ее внутреннюю поверхность, повышает жесткость элементов, увеличивает локальную устойчивость стенок трубы, сопротивление оболочки смятию при ударных воздействиях, существенно повышает огнестойкость конструкций.

Использование в предлагаемой трубобетонной строительной конструкции узловых соединительных элементов позволяет снизить трудоемкость работ при возведении каркаса, возможность обеспечения предельно четкой и быстрой стыковки, существенно сократить сроки возведения и стоимость каркаса, повысит его устойчивость и несущую способность.

Для создания жестких связей (жестких дисков) каркаса здания трубобетонные колонны с узлами сопряжения соединяются между собой по вертикали через каждые 10–11 м, при этом разработанные ригели служат основой при строительстве межэтажных перекрытий из сборных пустотелых железобетонных плит с напряжением пакетов плит в построечных условиях.

Оптимальная площадь безопорного перекрываемого участка составляет 7,2 х 7,2 = 52 кв. метра, что существенно расширяет возможности архитекторов для вариаций внутреннего пространства здания, как по горизонтали, так и по высоте межэтажных перекрытий.

Прекрасные конструкционные и строительно-технические свойства трубобетона позволяют строителям Японии, США, Франции, Германии, КНР и др. стран эффективно применять его в самых различных областях строительства и, в частности, таких ответственных как мостостроение, строительство метро, а также торговых, культурных, промышленных и жилых зданий, а в последние годы в высотном строительстве.

Наиболее широко в последние десятилетия трубобетон начал применяться в КНР, где создана нормативная база его применения в строительстве. Опыт китайских строителей, во многом, базируется на научных работах российских, украинских и белорусских инженеров и ученых.

По опубликованным данным, в течение последних десяти лет с применением каркасов из трубобетона в КНР построено уже более 100 небоскребов. Среди них здание небоскреба на площади Сайгэ в Шэньчжэне является на сегодняшний день самым высоким в мире зданием с каркасом из трубобетона. В наземной части имеется 72 этажа, в подземной – 4, общая высота составляет 291.6м, общая площадь здания превышает 160 тыс.м2. Это многофункциональное комплексное сооружение (рис. 2), спроектированное и построенное с учетом возможности семибалльного землетрясения.

Практический опыт строителей КНР на сотнях высотных зданий полностью подтвердил преимущества трубобетонных конструкций, установленные многочисленными исследованиями в разных странах (табл. 2).

Рис. 2. Здание с каркасом из трубобетона на площади

Сайгэ в Шэньчжэне, КНР (72 этажа). Проект

бывшего аспиранта проф.Гвоздева А.А.,главного

разработчика конструкции и технологии трубобетона

в КНР ,проф. Цао-Шао-Хуая .Построено за 15 месяцев.

- Рождению трубобетона как конструкции строители обязаны советскому ученому – проф.Гвоздеву А.А., опубликовавшем в 1932 году первую в мире методику расчета трубобетонных конструкций. Сегодня трубобетон применяется во всех развитых странах, кроме России...Именем Гвоздева А.А. назван НИИЖБ НИЦ «Строительство».

В настоящее время в КНР ежегодно возводится более 100 высотных зданий в 30-40 этажей . На рис.3 приведено фото панорамы Шанхая ,а на рис 4 фото строящегося по технологии трубобетона здания .

рис.4

Рис 3 . Панорама Шанхая . Телевышка и высотные здания с несущими колоннами из трубобетона .

рис.5

Рис.4 . Высотное здание в г.Шанхае ,КНР , строящееся

с применением трубобетонных колон

Таблица 2

Основные преимущества технологии трубобетона при строительстве многоэтажных и высотных зданий по опыту китайских строителей

Конструкционные

и эксплуатационные

Технологические

Экономические

1.Высокая несущая способность трубобетонных колонн

2.Эффективность работы стальной обоймы - трубы вместо арматуры

3.Повышение прочностных показателей, долговечности и стойкости бетона, находящегося в трубе

4.Трехосное сжатие бетона, находящегося в трубе

5.Снижение массы несущего каркаса здания

6.Повышение огнестойкости стальных конструкций каркаса

7.Высокая стойкость здания к сейсмике, взрывам, предельным нагрузкам и ударам

1.Выполнение стальной трубой роли первичного каркаса здания и несъемной опалубки для бетона

2.Работа в зимнее время

3.Высокая скорость возведения каркасов из трубобетона,

в 3 - 4 раза превосходящая аналогичную для классического железобетона

4.Снижение объемов сварочных работ в 2 - 3 раза

1.Сокращение расхода металла на возведение каркасов здания в 1,8 - 2 раза

2.Сокращение сроков строительства коробок зданий и сооружений в 1,5 - 2 раза

3.Снижение себестоимости строительства коробок зданий и сооружений на 25 - 30%

В России трубобетонные колонны применены ОАО «Московский ИМЭТ» при проектировании и строительстве 3-,4-,9- и 22 этажных зданий . Институт располагает современной нормативной базой и технической документацией по трубобетону и другим составляющим элементам архитектурно-строительной системы как отечественной, так и других стран . Наиболее широко применяемая в строительстве нормативная и информационная база по трубобетону: методики расчета, конструктивные решения, примеры строительства многоэтажных и высотных зданий в КНР. В 2011 году НИЦ «Строительство» с участием института выпущен стандарт организации 36554501-025-2011 «ТРУБОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ» .

На рис.5а приведен вид узла сопряжения трубобетона с перекрытием разработанного ОАО «Московский ИМЭТ», а на рис.5б вид такого сопряжения в строящемся доме в Подмосковье.

Рисунок5


Рис.5 Разработанный элемент узла сопряжения

трубобетонной колонны с перекрытием (а),

вид узла сопряжения в строящемся здании (б).

Фундаменты с применением трубобетонных свай

Трубобетонная свая представляет собой стальную трубу диаметром 219-365мм, заполненную бетоном. Для устройства фундамента, трубы с конусным наконечником погружаются в грунт компактной и мобильной пневмоударной установкой на глубину до 8м в соответствии с разработанным планом свайного поля фундамента. Далее сваи подрезают в уровень, определяемый проектом, и стволы свай бетонируются до уровня их подрезки. Надземная часть сваи покрывается антикоррозионным составом. В некоторых случаях, для удешевления, возможно извлечение из грунта обсадной трубы сразу после бетонирования полости.

Трубобетонные забивные сваи обладают высокой несущей способностью и долговечностью . Их рабочие характеристики близки к забивным железобетонным сваям, погружаемым тяжелыми копровыми установками Предлагаемая технология возведения свайных фундаментов позволяет:

1. сэкономить немалые средства, почти полностью отказавшись от земляных работ. Фундамент на трубобетонных сваях может быть возведен даже на неровном участке или на ухоженном газоне и не требует применения тяжелой строительной техники.

2. возводить дома на склонах, в непосредственной близости от больших деревьев и существующих строений, на торфяных и обводненных грунтах. Сваи могут забиваться даже в воду. К уже построенным на сваях домам легко пристраивать новые сооружения, не нужно думать заранее об инженерных коммуникациях под домом.

3. существенно сократить сроки устройства фундамента, в случае с деревянными и каркасными домами - до нескольких дней.

4. работы можно вести круглый год.

При применении архитектурно-строительной системы «ИМЭТ» нет необходимости производить работы по созданию сплошного свайного поля! Исходя из характеристик грунта и нагрузок на каркас – достаточно под одну несущую колонну подготовить опору, состоящую из 3-4 трубобетонных свай соединенных ростверком. Это значительно экономит средства на устройство фундаментов.

Перекрытия по архитектурно-строительной системе ИМЭТ

Современные подходы к возведению перекрытий различных зданий и сооружений включают три основных варианта:

- возведение перекрытий по технологии омоноличивания бетоном стального армирующего каркаса со съемной опалубкой;

- омоноличивание бетоном перекрытий с несъемной опалубкой в виде тонкомерных оболочек из бетона;

- сборка перекрытий из преднапряженных многопустотных железобетонных плит.

Применение преднапряженной арматуры в перекрытиях позволяет получить значительную экономию металла, но развитие напряжения на готовые железобетонные конструкции, впервые реализованное на знаковом объекте – Останкинской телебашне в конце 60-хгодов прошлого века ,мало применяемое в России сегодня, а в развитых странах на 100%, позволяет снизить расход металла в 1,7 – 2 раза, а бетона – на 20-40%. Наиболее эффективным для изготовления перекрытий является применение многопустотных плит, позволяющих снизить расход металла до 5 – 7 кг/м2, при минимальной приведенной толщине перекрытий. Такие перекрытия, стянутые и напряженные стальными канатами, смонтированы в последние годы в нескольких 17-22 этажных зданиях в г.Москве.

По предлагаемой архитектурно-строительной системе «ИМЭТ» предусматривается применение многопустотных плит перекрытий, стягиваемых стальными канатами в единые жесткие диски. Новый подход позволяет, помимо экономии металла и бетона, радикально ускорить монтаж перекрытий заводского изготовления в построечных условиях.

Новые ограждающие конструкции ИМЭТ. Навесные панели

В строительной индустрии и ЖКХ ежегодно расходуется более 500 млн.т условного топлива, из которых 400 млн.т идет на отопление, горячее водоснабжение и освещение зданий.

На эксплуатацию 1 кв.м помещений в России затрачивается около 90 кг условного топлива в год, что превышает аналогичные затраты, например, в Швеции в 3 раза. В общих потерях тепла при эксплуатации зданий 45% его теряется через стены домов, при этом потери тепла в индивидуальных, малоэтажных домах в связи с большей площадью теплообмена с окружающей средой в 2,5 – 4 раза выше, чем в квартирах многоэтажных домов. Не случайно за рубежом с целью энергосбережения предусматривается, в частности, увеличение ширины многоэтажных домов до 30-35 м, а в общественных зданиях – до 55 – 60м.

Опыт строительства в России на примере с теплозащитой зданий показал серьезные последствия ошибок при принятии недостаточно обоснованных законодательных решений в технической политике. Из-за завышенных требований изменения №3 к СНиП –II-3-79 в России были приговорены и практически уничтожены десятки заводов по производству керамзитового гравия, численность которых сократилась с 400 предприятий почти в 2 раза. И это при том, когда керамзитовый гравий, являясь пенистой керамикой, начинает все в больших объемах производиться во всем мире, вытесняя минеральные и полимерные утеплители.

Рынок России наводнен дорогими и недолговечными зарубежными полимерными и волокнистыми «эффективными» утеплителями, которые используют в конструкциях двух – и трехслойных наружных стен сборных и монолитных многоэтажных зданий. Срок годности таких утеплителей составляет 10 – 15 лет, после чего их теплозащитные свойства в результате старения снижаются в 1,5-2 раза. Срок службы зданий 50 – 100 лет, поэтому через 10 – 15 лет потребуется дополнительное утепление многослойных стен или полная замена «эффективных» утеплителей. В результате вместо запланированной экономии за счет снижения затрат на отопление зданий следует ожидать значительных дополнительных затрат на ремонт и утепление стен.

Попытка исправления стратегической ошибки в технической политике страны была выполнена в 2003 году с выходом СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», а затем в 2006 году с выходом СТО 00044807-001-2006 РОИС, открывшими возможность применения однослойных ограждающих конструкций из различных видов пористых керамических, бетонных и других эффективных материалов. Ущерб, нанесенный изменением № 3 к СНиП-II-3-79 трудно точно оценить, но он составляет по стране ежегодно сотни млрд.руб., безвозвратно потерянных, за счет применения пожароопасных и вредных «эффективных» утеплителей, которые потеряют свои свойства через 10 – 15 лет и будут требовать замены теплоизоляции построенных зданий.

Принципиально новой возможностью создания ограждающих конструкций стала разработанная впервые в мире ОАО «Московский ИМЭТ»технология получения крупнопористых бетонов с замечательными свойствами

Суть новой технологии - в капсуляции цементным молочком керамзитового гравия или гранулята пенистого стекла и его укладке в формы или межпалубное пространство. Реализация новой технологии в строительстве ведется институтом уже более 20 лет в малоэтажном строительстве, в строительстве более 100 зданий в Москве и Подмосковье. Технология отличается минимальным расходом цемента: он составляет 100-140 кг цемента на 1 м3 стены.

Новые ограждающие конструкции опираются на перекрытия. На рис.6 приведен вид сечения стен на основе новых материала и технологии, названных нами «КАПСИМЭТ», толщина стен для климатических условий Москвы составляет около 400 – 450 мм при объемной массе 450 – 550 кг/м3 и термическом сопротивлении (R0) в пределах 3,5 – 3,7м2 0С/Вт, что полностью удовлетворяет требованиям по теплозащите наружных стен зданий.

Наиболее важные достоинства «КАПСИМЭТ» - максимально эффективное использование легкого заполнителя непосредственно в ограждающей конструкции и низкая сорбционная способность (материал поглощает не более 1-1,5% влаги), хорошая паропроницаемость. Так, материал «КАПСИМЭТ» на основе керамзитового гравия имеет коэффициент паропроницаемости 0,14-0,20 мг/м х ч х Па. Значения коэффициента паропроницаемости для наиболее распространенных материалов: пенополистирол – 0,03-0,05, железобетон – 0,03, керамзитобетон – 0,09-0,14, кирпич обыкновенный глиняный – 0,11, кирпич керамический пустотелый – 0,14, бетон ячеистый (М 300) – 0,14-0,25 единиц.

Морозостойкость материала не менее 100 циклов, огнестойкость не менее 4 часов, он не горит и экологически абсолютно чист, с течением времени наблюдается карбонизация цементной оболочки материала стен, повышающая их прочность.

Одним из главнейших свойств материала для строительства стен домов является воздухопроницаемость, определяющая комфортность жизни в помещениях. Если бетон имеет сопротивление воздухопроницанию около 20000 м2чПа/кг, то «КАПСИМЭТ» по этому параметру соответствует известняку-ракушечнику с Rи~6-10 м²чПа/кг. Этим объясняется тот факт, что в домах со стенами из «КАПСИМЭТа» прекрасно дышится, сохраняется сухой микроклимат, дерево в домах не гниет, такие стены – решение проблемы недостатка кислорода в жилье за счет воздухообмена через стены, которые «дышат».

Применение «КАПСИМЭТа» исключает и проблемы паропроницаемости. Коэффициент комфортности наружных стен, построенных по технологии «КАПСИМЭТ» составляет 1,4. Следует обратить внимание на тот факт, что использование капсуляции легких заполнителей, выступающих в «КАПСИМЭТ» не пассивными, а сотообразующими, т.е. основными элементами структуры, позволяет эффективно решать не только проблему утепления но и звукоизоляции зданий, индекс звукоизоляции «КАПСИМЭТ» Rw>60 Дб.

Важно отметить, что созданы не только материал и технология «КАПСИМЭТ», но и оборудование, работающее как в производственных, так и в условиях строительных площадок, в том числе на перекрытиях возводимых зданий.

ОАО «Московский ИМЭТ» для реализации сборного домостроения разработаны индустриальные ограждающие конструкции в виде навесных трехслойных панелей со скорлупами из мелкозернистого бетона и теплоизоляционным слоем из капсулированных цементным молоком гранул пеностекла или керамзитового гравия (рис.7)

В табл. 3 приводится оценка эффективности применяемых и новых архитектурно-строительных систем на примере 9 этажных зданий. Выполненный анализ показывает, что здания систем АРКОС и ИМЭТ имеют неоспоримые преимущества перед панельными и кирпичными как в части обеспечения потребительских качеств (планировочные решения, энергоэффективность), так и в сокращении расхода основных строительных материалов (бетона и арматуры).

Рис 6


Рис.6. Однослойные стены из керамзитового гравия, омоноличенного по технологии «КАПСИМЭТ»,дом в деревне Никифорово .

а) стена с облицовкой кирпичом:

1 – лицевой кирпич; 2 – «КАПСИМЭТ»;

3 – деревянный брус несъемной опалубки из ЦСП; 4 – плита ЦСП;

б) вид стены под конек крыши;

в) оконный проем.

Рис 7

Рис 7. Опытно-промышленные навесные панели ИМЭТ

По сравнению с крупнопанельными новые каркасные системы позволят в два 2,0 – 2,5 раза сократить удельные затраты в бетоне и цементе. Зданиям новых систем из-за их значительно меньшей массы, потребуются существенно меньшие затраты на устройство фундаментов по сравнению со всеми другими типами зданий (обычно эти затраты составляет около 25-30 % от стоимости здания). Возможность полной сборки конструкций зданий по архитектурно-строительной системе ИМЭТ позволит реализовать максимально быстрый ,индустриальный темп строительства жилья (табл. 3) .

В целом дома по каркасным системам АРКОС и ИМЭТ имеют все основания стать самым массовым видом жилых и общественных зданий. Здания системы АРКОС построены в Москве и Московской области (гаражи, офисы, жилые дома), обширное строительство их осуществляется в Омске, Орле, Старом Осколе, Перми, Челябинской, Свердловской областях и др.

Система «АРКОС» должна быть востребована в районах, где существуют заводы ЖБИ для изготовления несущих железобетонных колонн и пустотных плит перекрытий. Однако, сравнение затрат металла, бетона и трудовых ресурсов, например, при строительстве несущих конструкций демонстрирует явное преимущество архитектурно-строительной системы «ИМЭТ» (табл.3). По указанной системе уже построено несколько 3- ,4-х этажных зданий в Московской и Калининградской областях, строится 22 этажное здание в г.Воронеже .

Таблица 3

Усредненные технико-экономические показатели жилых домов различных архитектурно-строительных систем

на 1 кв.м(для 9 этажных зданий)

Показатели

Ед. изм.

Известные решения

Система АРКОС

Система ИМЭТ

монолит

С.90 КПД

Система КУБ 2,5

Система САРЭТ

Кирпичный дом

Расход железобетона на несущий остов

м3

0,25

0,85

0,25

0,20

0,14

0,18

0,12

В т.ч. монолитного

м3

0,22

0,02

0,06

0,06

0,02

0,06

-

Расход металла на несущие конструкции

кг

27,7

14,5

16,8

16,8

12,0

14,8

12,2

Расход арматуры на перекрытия

кг

28,5

26,3

20,2

19,3

8,4

14,6

9,6

Расход материалов на наружные стены

м3

0,3

0,4

0,3

0,3

0,8

0,3

0,25

Масса наружной стены

кг

650

470

420

430

500

250

220

Удельная масса здания

т

1,7

2,0

1,4

1,2

2,4

1,0

0,8

Обеспечение свободных планировочных решений


Без ограничений

Не обеспе-чивается

Ограниченно

Ограниченно

Не обеспе-чивается

Без ограничений

Без ограничений

Сетка колонн

м


-

Фиксиро-ванная- 6х6 или 6х9

Фиксиро-ванная сетка колонн

-

Любая до 7,2х7,2

Любая до

8,0х8,0

Стоимость возведения коробки здания

%

130

100

125

115

130

90

75

Сроки строительства

Эт/мес.

3,5

5,5

3,5

3,5

2-2,5

4

7

Реализация новой архитектурно-строительной системы ИМЭТ предусматривает сочетание быстровозводимых каркасов из трубобетона и преднапряженными перекрытиями с применением новых ограждающих конструкций в виде навесных панелей ,что позволит снизить массу высотных и многоэтажных зданий в 2 - 2,5 раза, радикально сократит расходы бетона и металла, значительно уменьшит сроки и себестоимость строительства.

Эффективность экономии при строительстве напрямую связана с затратами металла и бетона (цемента), определяющихся выбором архитектурно-строительных систем, влияющих также и на затраты непосредственно на возведение зданий и сооружений.

Высокий темп строительства (до 7 этажей в месяц) достигается благодаря применению стандартных сборных элементов каркаса в виде трубобетонных колонн с сопряжениями друг с другом и перекрытиями , новым типом контактно-винтовых соединений.

Новые каркасные архитектурно-строительные системы эффективны для общественных зданий, гостиниц, общежитий, спортивных и торговых комплексов, гаражей-стоянок и т.д.

Реализация новых технологий целесообразна путем модернизации ЖБИ и ДСК в региональные градостроительные комбинаты нового типа, включающих, в частности,: цех для подготовки трубобетонных колонн, свай, пустотных плит перекрытий и узлов сопряжения, производства энергосберегающих панелей . Такой градостроительный комбинат нового типа, с применением архитектурно – строительной системы ИМЭТ может строить ежегодно около 0,5 – 1,0 млн. кв.м. жилья, что решит региональные жилищные проблемы по обеспечению доступным и комфортным жильем.

Возможность применения новой технологической основы в строительстве жилья по каркасных архитектурно-строительным системам АРКОС и ИМЭТ обеспечивается наличием всех требуемых для строительства зданий материалов и изделий в России (стальных труб, канатов, анкеров, плит перекрытий, керамзитового гравия, цемента), а также разработанного оборудования, опалубки и оснастки. При правильной организации освоения нового комплекса технологий объемы ее ежегодного применения могут составить:

- в 2015 году - 30 млн.кв.м жилья;

- в 2020 году – 100 млн.кв.м жилья.

Предлагаемая в качестве новой технологической основы строительства массового многоэтажного жилья архитектурно-строительная система ИМЭТ рассмотрена на Научно-техническом совете Департамента строительства и архитектуры Правительства Москвы 26 мая 2006 года и рекомендована к освоению и применению в строительстве в Москве. Прошло больше пяти лет……


Возврат к списку

Для того чтобы оставить комментарий, Вам необходимо авторизоваться.
3.151555857148

Реклама на портале


Rambler's Top100 Яндекс цитирования
Некоммерческое партнерство "Союз Производителей Бетона",2003-2011
Все права защищены. Публикация информации с сайта без активной гиперссылки на www.concrete-union.ru и согласования с руководством запрещена
Адрес электронной почты info@concrete-union.ru
Размещение рекламы на портале НП "Союз Производителей Бетона"