СТРОИТЕЛИ - строителна техника, материали, технологии, инструментигодина VII, брой 2, април 2010

Нискоетажни сгради

технологии за бързо строителство

Нискоетажни сгради

Динамиката на съвременния живот често изисква реализиране на мащабни строителни проекти в много кратки срокове. Временните офиси, жилищата за временно настаняване, различни спортни съоръжения са само малка част от примерите за строителство, при което времето е решаващ фактор. В настоящия материал разглеждаме някои от най-популярните възможности за бързо строителство на сгради с ниска етажност, като обобщаваме световния опит в областта.

текст инж. Вера Ангелова

Разходите за изграждането на сграда (т.е. разходите за нея, т.е. само разходите за строителство, а не пазарна стойност), се изчисляват като се отчетат разходите за материали, оборудване и т.н., както и цената на труда при отделните строително монтажни дейности. Нещо повече, към разходите за труд непосредствено на строителната площадка трябва да се добавят и разходите за организация на строителството - мениджъри, доставчици, икономисти, проектанти и други специалисти. Тези разходи в крайна сметка зависят много и от времето на строителството. Ако срока на строителството е достатъчно дълъг, парите, изразходвани за материали консумативи, техника и други оперативни средства, са изключени от оборота и не носят приходи за инвеститора до продажбата на завършения обект. Това, между другото, до голяма степен обяснява желанието на много от днешните инвеститори да продават апартаменти без извършени в тях довършителни работи, защото те, първо, повишават периода от време за изграждане, второ, увеличават разходите, и на трето място, към качеството на покритието клиентът по-лесно може да предяви претенции. Тези и други фактори значително увеличават цената на даден имот – офис, апартаменти или търговска площ, което естествено води до намаляване на обема на продажбите.

Всъщност, да се намали срока на строителство теоретически е възможно, ако се увеличи производителността на строителните работници, открият се повече работни фронтове или се ангажират по-голям брой работници. На практика обаче, има много фактори, независещи от организацията, които понижават производителността на труда на строителните работници. На първо място, работата на открито зависи от метеорологичните условия (температура, вятър, слънце, дъжд, сняг и т.н.). Производителната ефективност на единица работна ръка на открито, в сравнение с тази в заводски условия може да бъде от 30% до три пъти по-малка. Много видове строително-монтажни работи, в съответствие с изискванията на технологията, могат да бъдат извършвани само при определени климатични условия, което неизбежно удължава срока на строителство при неблагоприятни метеорологични фактори, когато се работи качествено.

На второ място, да се използва механизация на открито е значително по-трудно, отколкото вътре в помещенията. Естествено, при такива условия е логично да се предположи, че и качеството на работа ще е по-ниско, отколкото при заводското производство, а разходът на материали и количеството на отпадъците ще са по-големи.

От друга страна, и заплащането на един час за работа на открито, по правило, трябва да е значително по-високо.

Всички тези фактори водят до заключението, че при извършване на по-голямата част от операциите в специализирани промишлени предприятия, ще се постигне по-висока производителност на труда при по-ниски разходи за производство и монтаж. Следвайки тази логика, много предприемачи се ориентират към сглобяемото строителство.

Съществуват няколко популярни метода за проектиране и производство, които се прилагат при строителството на нискоетажни сгради. Част от тях могат да се приспособят към изискванията за бързо изпълнение. Това са сградите от контейнерен тип, от големи обемни единици, от панели, от рамков тип и от еластични материали. Бързо изпълнение от монолитните сгради предполагат тези с оставащ кофраж и от окрупнените (едрогабаритни) елементи.

Разбира се, възможни са и различни комбинации на тези видове конструкции в една и съща сграда. Изборът трябва да бъде съобразен с особеностите на проекта и да се отчетат основните фактори – време за изграждане, необходими средства за строителство и поддръжка, и устойчивостта на конструкцията, в зависимост от приложението. Всяка система има своите предимства и недостатъци, важен момент при избора е да се оценят те в условията на конкретния проект и да се намери най-подходящото решение.

Сгради от контейнерен тип
Тези постройки могат да се приемат за най-бързи за въвеждане в експлоатация, защото целия строителен процес се състои в свързване на сградната конструкция с предварително подготвените фундаменти. Сградите от контейнерен тип обикновено се предлагат с пълно вътрешно оборудване и завършени довършителни работи, а носещата конструкция е изпълнена от масивна стоманена рамка, покрита с гофрирана стомана.

Такива сгради са широко използвани за изграждане на временни сградни комплекси, в които те могат да изпълняват функциите на жилища, офисни помещения, промишлени, търговски, медицински, спортни и други съоръжения. Модулната конструкция на контейнерните е съобразена с размерите и характеристиките на подемните устройства и гарантира бърз монтаж.

Това ограничение на размерите и формата, обаче е голям недостатък на тези конструкции от архитектурна гледна точка. Същото се отнася и за архитектурните възможности на композициите – сградните ансамбли от контейнерен тип може да се различават само подреждането и цвета на отделните модули. Етажността на такива сгради обикновено не е повече от три.

Нивото на комфорт при експлоатацията им също не е на особена висота: за нормален микроклимат задължително трябва да се осигури добра вентилация, по отношение на изолационните качества също има какво да се желае - лятото в тях е горещо и задушно, а зимата е студена и влажна, което изисква използването на ефективна система за отопление и климатизация при целогодишно използване.

Въпреки всичко, като временно настаняване контейнерите са много полезни, защото дори и на голямо разстояние от населените места, те могат бързо да предоставят цивилизована среда за работа или почивка. Продължителността на експлоатационния живот на тези сгради е ограничена от скоростта на корозия на стоманените листове в ограждащата конструкция и обикновено не е повече от 50 години.

Сгради от големи обемни блокове
Голяма част от недостатъците на сградите от контейнерен тип на могат да бъдат избегнати чрез изграждане на конструкции от големи обемни единици. Обемните блокове се изработват от различни материали, като размерът им е ограничен от възможностите на транспорта – вагони, ремаркета и т.н.

Обикновено рамката е от стомана, като върху нея се поставят стенните панели, подовете и таваните от гофрирани стоманени листове, както и от фиброциментови плоскости, ПДЧ, талашит, гипсокартон, дори и крайния екстериорен сайдинг. В тези обемни блокове, често на част от помещенията са инсталирани части от оборудването, както и инженерни системи. От тези блокове върху завършения фундамент на строителната площадка и се сглобява цялата сграда.

Разбира се, в този случай, времето за изграждане на сградата е повече, отколкото при контейнерните сгради но построените сгради имат по-голямо архитектурна стойност, защото отделните помещения са с различна големина и предназначение. В тях са обезпечени по-добри условия на микроклимата и разходите за енергия през времето на експлоатация са по-близки до тези при традиционните сгради.

Сред недостатъците на тези сгради е сложността на технологичното изпълнение и по-точно на опазването на монтираното оборудване вътре в обемната единица по време на транспортиране и монтаж. Техният срок на експлоатация обикновено не надвишава 50 години. Ремонти не са необходими, тъй като през този период, те постепенно изразходват напълно функционалния си pecypc.

Нискоетажни сгради от големи панели
Понастоящем основният материал за изграждане на такива сгради са трислойните сандвич панели, които са особено технологични за сглобяване (изискват много малко време и труд) и имат добри експлоатационни качества като топло- звуко- хидро- и паро- изолация. Освен това, те притежават голяма здравина и дълготрайност от 50 и повече години. Външното им покритие е устойчиво на замърсяване и дава възможност за избор между широк диапазон от цветове. Панелите са с достатъчно голям размер, притежават достатъчна якост и са подходящи за изграждане на стени и покриви, а в отделни случаи и за подови конструкции. Монтажът на панелите е улеснен и не изисква допълнително оборудване.

Сандвич-панелите обикновено се монтират върху стоманена носеща рамка със затворено или 2Т-сечение. В последно време набира популярност и друг вариант на носещата конструкция – дървени рамки със съставни сечения, характеризиращи се с ниско тегло, по-лесен монтаж и по-добра устойчивост на пожар.

Импрегнирането с антипирени във вакуум на дървесината подобрява устойчивостта на открит пламък и ограничава загубите в сечението до 1- 2 см. За същото време, при излагане на действието на огън, незащитената стомана напълно губи своята носеща способност. Поради тези причини, често се избира носеща дървена рамкова конструкция за сгради, където в момента на огъня трябва да се евакуират голям брой хора – това са обикновено спортни и концертни зали, търговски центрове и други.

Аналогично на сглобяемите промишлени сгради, многослойните големи панели се използват в изграждането на търговски, спортни и други, различни по предназначение, сгради.

Особен акцент в модерното бързо строителство на нискоетажни сгради от големи панели представляват прозрачните ограждащи конструкции във вид на широкоплощни стъклопакети и вентилируеми фасади.

Сгради от рамков тип
Нискоетажните сгради с носеща рамкова конструкция се радват на голяма популярност в Америка и страните от Северна Европа. Рамката обикновено се произвежда в заводски условия и се монтира на място на строежа. Най-често структурния материал е дърво, като отделните елементи се свързват чрез различни механични съединителни средства. Производството на носещи конструкции за стени, тавани и покриви се осъществява чрез високотехнологична механизация и изчисляването на експлоатационните състояния става на компютърна програма.

Така произведените конструкции се доставят на строителна площадка, където от тях се оформя носещата рамка на сградата, които се обшиват с външните, устойчиви на атмосферни влияния, защитни и завършващи панели. След това се поставя топлоизолационния слой по контура на оформената вече сграда, а от вътрешната страна стените се оформят с гипсокартон и завършващо интериорно покритие.

Сградите от този тип могат да бъдат изпълнени в разнообразни архитектурни решения и дават възможност за индивидуално оформление.

Разбира се, времето от началото на строителството до въвеждането на сградата от рамков тип в експлоатация е по-голямо, в сравнение с другите разгледани типове конструкция, но се постигна разумен компромис между времето на строителството, качеството на ограждащата и носещата конструкция и цената.

Сгради с оставащ кофраж
Оставащ кофраж обикновено се използва за изграждане на нискоетажни жилищни сгради. Кофражните форми се произвеждат от устойчив материал, най-често полистирол, и представлява стандартни части, които се съединяват лесно за бързо изграждане на кофражната форма за стена с определена дебелина. След запълването на формата и набирането на якост на бетона се получава готовата стена с двустранна изолация и високо съпротивление на топлопреминаване, предполагащо отлични условия на вътрешния микроклимат.

Кофражната система е изключително гъвкава и позволява изграждане на сложни контури и запомнящи се архитектурни форми.

Изграждането на една такава сграда, естествено, изисква време, най-малкото заради необходимостта от набиране на якост на бетона, но в сравнение със стандартното строителство със стоманобетон и тухли, технологията е значително по-бърза. Време се спестява не само от декофрирането след втвърдяване на бетона, но и от оформянето на вътрешните и външните стени, които, благодарение на оставащия изолиращ кофраж са достатъчно гладки.

Сгради от еластични материали
Известни още като текстилни конструкции, сградите от еластични материали могат да се възприемат като съвременен и усъвършенстван вариант на палатките. Наличието на пазара на устойчиви на атмосферни влияния и ултравиолетови лъчи материали, позволява използването им за изграждане на леки ограждащи и покривни конструкции на сгради, в които изискванията за микроклимат и пестене на енергия не са определящи.

Тези материали, голяма част от които са еластомери, обикновено са армирани със здрави синтетичните тъкани, се използват за производство на покритието, което се простира върху рамкова или кабелна конструкция.

С помощта на тази технология, могат бързо да бъдат построени складове, спортни съоръжения и други. Срокът им на експлоатация обикновено не надвишава 10-20 години.

Една от разновидностите на този тип сгради са пневматичните конструкции – съоръжения от многослойни еластични материали, свързани по такъв начин, че да образуват кухини, в които се инжектира сгъстен въздух. След запълването със сгъстен въздух конструкцията получава необходимата здравина и е в състояние (при постоянно подаване на въздух) да изпълнява ролята на ограждаща конструкция, с добри изолационни свойства. При използване на материали с висока светлопропускливост, вътрешното пространство ще бъде добре осветено с естествена светлина. Постояването (надуването) на такава структура, дори и с големи размери не отнема повече от няколко часа. Затова тази технология се прилага при необходимост от ултрабързо строителство на обществени сгради, временни жилища, спортни и военни съоръжения.

Сгради от едрогабаритни елементи
Един от начините за намаляване на времето за строеж е изграждането на обектите по традиционната технология, но с използването на окрупнени елементи. Ярък пример за такова строителство е използването (при изграждане на стени) на едрогабаритни керамични зидарийни тела. Едно такова тяло може да замести няколко конвенционални тухли, с което скоростта на строителство се увеличава значително.

Аналогично е и строителството с едрогабаритни блокове от клетъчен бетон. Възможност за окрупняване на елементите в заводски условия с цел по-бързо строителство има и при изграждането на дървени конструкции.

В заключение, може да кажем, че съществуват много начини да се намали времето за строителство. Изборът на технология на изпълнение в кратък срок зависи от изискванията на конкретната сграда във всеки еди етап от живота й – от проектирането до експлоатационната амортизация. Трябва да бъдат взети пред вид цената на проектиране и изпълнение, но не бива да се забравят и експлоатационните разходи и поддръжката, които също се изчисляват на квадратен метър.