Главная » Блоги Экспертов И ИТ-Компаний » Быстровозводимые модульные здания на современных строительных площадках

Быстровозводимые модульные здания на современных строительных площадках

В статье дается представление о возможностях применения технологии модульного строительства в условиях севера Дальнего Востока. Описаны основные преимущества модульных зданий в сравнении с традиционными методами строительства, пути улучшения и сферы применения. Проанализированы различные подходы к строительству объектов в условиях низких температур, сжатых сроков строительства и неустойчивых грунтов основания.

В качестве основной сферы применения быстровозводимых модульных зданий рассматривается нефтегазовая отрасль. Возведение вахтовых комплексов является базовой и неотъемлемой частью освоения новых месторождений.

Часто при разработке небольших по запасам месторождений и, соответственно по срокам их отработки (10-15 лет), нецелесообразно строить постоянные поселения. Таким образом освоение северных районов России ориентировано на применение вахтовых методов и временный характер проживания персонала и сооружения временных зданий.

Существующие капитальные строительные системы имеют следующие основные недостатки: длительные сроки возведения; значительный вес конструкций, оказывающий большое давление на грунт; невозможность быстрой разборки элементов при необходимости изменения планировочных решений; повышенные финансовые и трудовые затрата при перевозке тяжелых элементов; отсутствие планировочных и конструктивных решений для трансформации помещений.

Быстровозводимые здания напротив, отличаются сжатыми сроками строительства, быстрым возвратом инвестиций, невысокой стоимостью и минимальными трудозатратами, легкостью и простотой возведения.

В суровых условиях севера Дальнего Востока, важную роль играет скорость возведения каркаса будущего здания. Временной промежуток, когда есть возможность возведения фундамента основания, является ограниченным, и часто строительство нового сооружения откладывается на следующий год, только из-за необходимости возведения тяжелого фундамента. Применение быстровозводимых модульных зданий помогает решить эту и ряд других сложных задач. В некоторых случаях железобетонный фундамент может быть заменен винтовыми сваями, что освобождает от использования бетона вовсе. При отсутствии необходимости в «мокрых» строительных процессах и глубоко заглубленного фундамента начало строительства не зависит от времени года и погодных условий. Применение преимущественно болтовых соединений, позволяет обойтись при строительстве объектов без узкоквалифицированных специалистов по сварке. Применение сборно-разборных конструкций и анкерного крепления к основанию позволяет производить монтаж-демонтаж зданий неограниченное количество раз, и использование существующих конструкций на новых строительных площадках.

При выполнении достаточного объема проектных работ и учете всех факторов строительства и эксплуатации будущего объекта, строительной организации требуется минимальный штат рабочих и оборудования для возведения здания в короткие сроки, что также сказывается на сокращении капиталоемкости объектов строительства.

Применение полимерных трубопроводов, мобильных станций очистки и обеззараживания сточных вод, легких систем водоподготовки, с использованием синтетических мембран в качестве резервуаров, энергоэффективных передвижных систем обогрева зданий дают комплексный эффект по снижению капиталоемкости и сроков строительства и повышению мобильности и многоразовоего монтажа.

Быстровозводимые здания подразделяются на: административные, бытовые, вспомогательные, общественные, производственные, энергетические и санитарно-технические. Каждый вид зданий имеет свои конструктивные особенности, которые учитываются на стадии проектирования и заводской сборки.

Основными элементами при строительстве модульных зданий складной конструкции являются:

  • фундамент здания (сборный железобетон либо монолитная бетонная плита);
  • каркас здания, представляющий собой собранные в единое целое элементы металлопроката, соединенные между собой подвижными сочленениями, и ограждающие конструкции из сэндвич-панелей (включая кровельную часть). Все составляющие элементы объединены в единую пространственную конструкцию, предварительно собранную на заводе в транспортное положение, которая на строительной площадке трансформируется в объемную секцию здания;
  • элементы, усиливающие жесткость конструкции: фиксирующие стержни и поперечные тросы натяжения, анкерные закладные болты, двери и ворота, элементы электроснабжения и освещения. Паро- и гидроизоляция выполняется в заводских условиях, при сборке сэндвич-панелей.

В основу модульного строительства положена идея обыкновенного конструктора. Поставщик изготавливает все необходимые конструкции в заводских условиях на поверенном оборудовании с соблюдением всех действующих стандартов и технических условий, производит предварительную сборку элементов в единый модуль, устанавливает необходимые крепежные элементы и фиксирует готовый модуль в транспортном положении. В зависимости от назначения здания, транспортное положение может быть в объемном исполнении (при наличии предустановленного оборудования и коммуникаций), либо в сложенном виде, для экономии места при транспортировке. При поступлении на строительную площадку местной строительной организации необходимо только произвести выгрузку материалов обыкновенным стреловым краном, при помощи поставляемой специальной траверсы перевести модули из транспортного положения в монтажное, закрепить конструкции на подготовленном основании и выполнить подключение к местным коммуникациям электроснабжения, водоснабжения и водоотведения.

Типовой процесс возведения складного здания содержит следующие этапы.

  1. Подготовка основания.
  2. Укладка плит основания (гидроизоляция и армирование основания). Для уменьшения вредного влияния возможных потенциальных разливов вредных веществ применяется полимерная мембрана. Связка противоположных плит периметра при помощи арматуры придает конструкции дополнительную прочность.
  3. Подготовка складной конструкции к монтажу. Транспортировка конструкции на место монтажа. Объединение двух половин секции болтовым соединением. Демонтаж транспортировочных крепежей.
  4. Монтаж складной конструкции при помощи крана и траверсы. Установка монтажной траверсы на стрелу крана. Подъем конструкции траверсой за специальные проушины до момента полного раскрытия под действием силы тяжести. Фиксация конструкции в проектное положение.
  5. Установка фиксирующих стержней и анкеров.
  6. Монтаж торцевых стен. Натяжка поперечных тросов.
  7. Укладка утеплителя на места стыков панелей. Установка нащельников.
  8. Монтаж системы электроснабжения и освещения.
  9. Установка внешней автономной станции обогрева. Монтаж систем пожарной сигнализации и оповещения здания, системы технического и пожарного водоснабжения (опционально).
  10. Проведение испытаний и ввод в эксплуатацию.

Среди основных преимуществ складного модульного строительства можно выделить следующее.

  • Всесезонность. Строительство складных зданий не предусматривает «мокрых работ», а первая смонтированная секция сама по себе уже является укрытием от неблагоприятных природных условий для подготовки последующих работ. Монтаж доставленных на место готовых модулей может осуществляться в любое время года практически в любых природных условиях.
  • Мобильность. Возможность изменения местоположения. Складная конструкция разбирается за короткий период в свое исходное транспортное положение при помощи монтажной траверсы и снова может быть установлена на новом месте.
  • Сейсмическая устойчивость. Перед изготовлением на заводе, для всех складных конструкций производится расчет на статические и динамические нагрузки, а также расчет на сейсмические нагрузки.
  • Упрощение проектирования и сдачи в эксплуатацию. Модульные здания строятся, как правило, по типовым проектам. И потому сложности с проектированием и согласованием в различного рода контролирующих органах не возникает.
  • Экологичность. Модульные здания изготавливаются с соблюдением всех требований экологической безопасности.
  • Сокращение сроков строительства. Высокая скорость установки, обусловленная тем, что модули собираются в заводских условиях и прибывают на место в состоянии полной готовности к монтажу.
  • Универсальность конструкции, позволяющей из унифицированных элементов формировать объекты различного назначения. Свободное развитие функции объектов в зависимости от динамики строительного производства и меняющихся запросов потребителей. Многовариантность планировочных и конструктивных решений, обеспечивающую высокий уровень типизации и унификации при широком разнообразии объектов.
Показатель Поэлементное строительство Модульное строительство
Выбросы CO2, кг 1800 500
Образование отходов, т 5 2
Воздействие на растительный и животный мир, почву и грунты, м2 10 000 4 000
Использование водных ресурсов, м3 220 100
Календарные дни строительства 135 60
Трудозатраты строительства чел-д. 2700 900
Трудозатраты демонтажа чел-д. 1500 420
Использование оборудования и техники Кран – 1 ед. Автоматический
гидроподъемник – 3 ед. Фронтальный
погрузчик – 1 ед.
Кран – 1 ед.
Автоматический
гидроподъемник – 1 ед.
Сметная стоимость здания и инженерных сетей, тыс. у.е. 508,2 351,7

Как видно из таблицы, применение быстровозводимых зданий позволяет снизить как сроки и трудоемкость монтажа, так и стоимость строительства в целом.

Среди путей развития и совершенствования быстровозводимых зданий можно выделить следующие: сокращение времени ввода объектов в действие; сокращение трудоемкости монтажа и демонтажа; обеспечение развертывания систем вручную без кранового оборудования; облегчение процессов погрузочно-разгрузочных работ и транспортирования; создание автономных режимов функционирования; использование облегченных несущих, ограждающих, изоляционных и отделочных строительных материалов; механизация монтажа и демонтажа; применение встроенного оборудования и мебели; уменьшение габаритов и веса отдельных конструктивных элементов; применение композитного армирования фундаментов.

Применение программных комплексов по расчету нагрузок на металлоконструкции (ветровых, снеговых, сейсмических) позволят сократить сроки и стоимость проектирования. Более точные расчеты нагрузок приведут к сокращению перерасходов материалов.

Принципиальные проектные решения модульных зданий должны использовать нетрадиционные принципы телескопического выдвижения в разных направлениях, складывающихся секций и поворачивающихся элементов.

В зарубежных странах накоплен обширный опыт серийного изготовления и использования быстровозводимых комплексов для оперативного обустройства населения. Выполняются значительные объемы научно-исследовательских и опытно-экспериментальных работ по созданию новых систем.

В России область модульного строительства является слабо освоенной на сегодняшний день и представляет большие перспективы для решения современных проблем, неизбежно возникающих, в условиях возрастающей мировой интеграции и конкуренции развивающихся стран. Несомненна польза от внедрения таких проектно-технологических решений для реализации современных программ опережающего развития территорий Дальневосточного региона. Весьма перспективным представляется разработка типовых проектов таких зданий для территорий пионерного освоения, реализации программ развития социальнокультурной сферы для малобюджетных муниципальных образований.


Данный материал является частной записью члена сообщества Club.CNews.
Редакция CNews не несет ответственности за его содержание.
4 месяца назад | категории: Технологии: Строительство
Комментарии
Другие публикации
UA, Киев
Информационные технологии

Пробую стать блогером




Забыл пароль?
Авторизоваться через
Зарегистрируйся сейчас!
Присоединяйся к нашему обществу для того чтобы познакомиться с новыми людьми, создать собственный блог, публиковать анонсы событий и объявления, а также участвовать в обсуждении публикаций CNews. Мы создали единое пространство для общения специалистов рынка информационных технологий и всех, кто интересуется современными технологиями. Регистрация =>