Модернизация региональной серии КПД при разработке нового проекта дома Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

—-----ЖИЛИЩНОЕ ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

УДК 69.056.53

Б.И. ТИХОМИРОВ, ген. директор, А.Н. КОРШУНОВ, зам. ген. директора по науке,

Р.А. ШАКИРОВ, нач. группы, ЗАО «Казанский Гипронииавиапром»; А.Р. ГИЗЗАТУЛЛИН, ген. директор ОАО «Промышленные строительные материалы»

(Казань, Республика Татарстан)

Модернизация региональной серии КПД при разработке нового проекта дома

Приведены этапы модернизации выпускаемой 90-й серии крупнопанельных домов для соответствия требованиям теплозащиты и улучшения плнировочных решений, а также для увеличения этажности (с 10 до 19 этажей). Сравнительный анализ проектов старой 10-этажной серии и новой 17-этажной показал преимущество новой серии по следующим показателям: отношение общей площади дома к площади квартир, удельный расход бетона и металла к общей площади дома. Обоснована возможность параллельного производства двух серий домов КПД (эконом-класса и комфортной) на базе одного завода. При условии кооперации с производителями пустотных плит безопалубочного формования возможно производство также индивидуальных панельных жилых домов.

Ключевые слова: панельное здание, типовая квартира, унификация, форма-оснастка, блок-секция, завод КПД, трехслойная наружная панель.

В Республике Татарстан, по данным Министерства строительства и коммунального хозяйства, суммарная мощность шести заводов КПД составляет около 470 тыс. м2 жилья в год. В 2009 г. по республике было введено жилья общей площадью 2 млн 10 тыс. м2, из них КПД - 105 тыс. м2. В 2010 г. - около 2 млн 20 тыс. м2 жилья, из них КПД - около 80 тыс. м2. Эти цифры показывают, что доля панельных домов составляет около 5% от объема вводимого жилья при загрузке мощностей заводов КПД около 20%. Для сравнения, в Финляндии доля панельных домов в объеме вводимого жилья составляет около 80%, остальное - деревянные дома.

Причинами падения спроса на панельное жилье в Казани являются устаревшие планировки квартир, низкие теплотехнические характеристики наружных ограждающих конструкций, плохая звукоизоляция помещений, невыразительные однообразные фасады панельных зданий, ограниченная этажность и функциональность, что препятствует их строительству в крупных городах.

В 2008 г. руководство ОАО «Татстрой» обратилось в ЗАО «Казанский Гипронииавиапром» с просьбой дать предложения по модернизации выпускаемых серий КПД 121 и 90 для приведения их в соответствие с требованиями по теплотехнике и придания им лучших потребительских свойств для увеличения объемов продаж жилья. Специалистами ЗАО «Казанский Гипронииавиапром» было предложено увеличить этажность 90-й серии с 10 до 19 этажей. Ранее подобная работа была проведена КБ им. А.А. Якушева для 90-й серии, выпускаемой ЗАО ТМПСО «Рузский дом». Это реальная задача при сохранении толщин внутренних стен и перекрытий в 160 мм, а соответственно и при сохранении большей части форм-оснастки. Данное предложение ОАО «Татстрой» было принято.

В проектных институтах Казани и Республике Татарстан осуществлялась только привязка к конкретным строительным площадкам блок-секций типовых крупнопанельных се-

рий 90, 121, 125, 83НЧ, 84 с изменением отдельных элементов зданий.

Расчет панельного здания имеет свою специфику, поэтому институт приобрел программу 1пд + 2007 и отправил специалистов на обучение к ее разработчикам. В связи с отсутствием опыта расчета панельных домов существовала проблема создания расчетной модели здания, которая была решена после ознакомления с публикациями

Рис. 1. Внешний вид крупнопанельных домов (Казань, ул. Габишева)

32011

15

—----ЖМЛИЩНО Е ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

МНИИТЭП. Данная модель отличается простотой формирования, отсутствием лишних элементов и сокращенным временем машинного счета. В результате программа Ing + 2007 не пригодилась, весь расчет здания был сделан с использованием программы Lira 9.4. Здание также рассчитано на случай несанкционированного обрушения.

Первоначально проектировали отдельно стоящую блок-секцию с трехслойными наружными панелями на гибких связях. Чтобы вписаться в существующую толщину панели 350 мм, часть минераловатного утеплителя по толщине была заменена экструдированным пенополистиролом, при этом расчетное сопротивление теплопередаче панели составило 3,44 м2оС/Вт, что удовлетворяет требованиям для самого холодного района Республики Татарстан - г. Ела-буги. При изменении соотношения толщины минеральной ваты и экструдированного пенополистирола этот показатель может быть увеличен или уменьшен.

В ходе проектирования заказчик поменял конструкцию наружной стены на вариант вентилируемого фасада, выполняемого в построечных условиях по наружной железобетонной панели толщиной 160 мм. При этом наружные стены в пределах лоджий запроектированы в варианте наружного утепления со штукатуркой. Плиты перекрытия были максимально унифицированы с возможностью их укладки как в левое, так и в правое (зеркальное) крыло здания.

Конфигурация и планировка здания старой 90-й серии была кардинально изменена, появился второй лифт, неза-дымляемая лестничная клетка. В крайних пролетах блок-секций шаг поперечных стен, равный 3 м, был заменен на типовой шаг 3,6 м, а два шага по 3,3 м вписали в среднюю часть блок-секций; в результате выбранная конфигурация блок-секции получила пять вариантов наборов типовых квартир на этаже (1-1-1-1-1-1-1; 1-1-2-2-1-1; 3-1-1-1-3; 1-12-2-3; 3-2-2-3), а с учетом наличия на этаже малосемейных квартир площадью 20-25 м2, вписанных в шаг 3,6 м, количество вариантов возрастает. В предложенном варианте разработанная блок-секция при необходимости может использоваться как гостиница с 14 номерами на этаже. Серийная ширина блок-секции с 12,3 м увеличена до 15,3 м в средней части, а длина с 23,4 м до 28,2 м.

В результате этих мероприятий у блок-секции были увеличены площади ванных комнат на 0,5 м, кухонь - до 12-13 м2; появились общие комнаты по 19 м2, что улучшает планировочные решения квартир. Негативные последствия этих мероприятий - почти полное изменение номенклатуры выпускаемых железобетонных изделий, что увеличило нагрузку на производителя изделий - Казанский завод КПД-3 при переходе на новую серию. Затраты завода на модернизацию оснастки составили около 12 млн р.

Более мягким вариантом при переходе на повышенную этажность, по нашему мнению, является поэтапная модернизация существующих серий.

1. Изменение объемно-планировочного решения только лестнично-лифтового узла (переход на два лифта, неза-дымляемую лестничную клетку с двойными тамбурами), который, как правило, располагается в центре блок-секции. Имеющиеся варианты планировок базовой серии справа и слева от лестнично-лифтового узла сохраняются, производится их расчет в варианте повышенной этажности, выявляется необходимость усиления существующих узлов и элементов здания. На этом этапе производитель может параллельно выпускать дома старой и новой этажности (10 и

19 этажей) при минимальных затратах на частичное изменение форм-оснастки.

2. При необходимости с целью улучшения комфортных условий проживания изменяется планировочное решение блок-секций. Данный этап может быть разбит на промежуточные этапы:

- изменение планировки не всей блок-секции, а, допустим, только одной половины блок-секции, например с торцовым окончанием, с ее уширением и выходом в торец здания окон и лоджий. Это позволит вместо глухого торца при линейной блокировке блок-секций иметь в торце здания выразительный фасад, увеличить продажную площадь блок-секции (расширение торцовой части блок-секции);

- изменение конструкции наружной панели с переходом от дискретных связей к гибким, переход к варианту наружного утепления.

Проект 17-этажной блок-секции представляет собой од-носекционный дом с техническим подпольем. В техническом подполье располагаются вспомогательные помещения и разводка технологических трубопроводов. Дом имеет технический этаж (теплый чердак), габариты здания в плане 28,2x15,1 м (в осях), высота здания составляет 52,65 м; высота технического подполья 2,46 м; высота жилых этажей 2,8 м (2,75 м для 1-го этажа); высота чердачного этажа 2,1 м.

В здании предусмотрены два лифта грузоподъемностью 400 кг и 630 кг, а также мусоропровод.

Тепловая защита здания соответствует требованиям СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и обеспечивается утеплением перекрытия над техподпольем, чердачного покрытия и утеплением наружных стен. Для обеспечения доступа инвалидов на входе к зданию предусмотрен пандус. Оконные переплеты из ПВХ-профилей.

Здание запроектировано полносборным из крупных панелей стен и перекрытий, со стеновой конструктивной системой. Все внутренние и наружные стены являются несущими. Фундамент свайный с монолитным железобетонным ростверком.

В жилом доме запроектирована двухтрубная система отопления с верхней разводкой подающей магистрали по полу чердака, с попутным движением теплоносителя в стояках. Система отопления независимая, присоединение осуществляется через теплообменники. Магистральные трубопроводы изолируются. На подводках к отопительным приборам для регулирования теплоотдачи установлены автоматические терморегуляторы.

Запроектирована общеобменная приточно-вытяжная вентиляция с естественным побуждением. Квартиры имеют скрытый вентиляционный блок. Для вентиляции кухонь и санузлов 16-го и 17-го этажей предусмотрены бытовые центробежные вентиляторы с обратным клапаном.

Источником горячего водоснабжения является местная во-донагревательная установка, расположенная в тепловом пункте. Горячее водоснабжение запроектировано с циркуляцией.

В проекте предусмотрено рабочее и эвакуационное освещение лестничных площадок. Управление освещением промежуточных лестничных площадок и входа осуществляется автоматически от фотовыключателя. В случае неисправности фотовыключателя предусматривается возможность ручного управления освещением. Установленная мощность одной квартиры 10 кВт.

Общее время проектирования 17-этажной блок-секции на базе существующей 10-этажной и технологического обо-

—-----ЖИЛИЩНОЕ ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

рудования для ее производства Казанского завода КПД-3 составило около полутора лет. Длительность периода проектирования связана с изменением заказчиком технических условий на наружное утепление, отсутствием согласованных в процессе проектирования с заводскими технологами конструктивных решений по армированию изделий, отсутствием у проектировщиков опыта проектирования панельных зданий, а также с отсутствием уверенности в намерениях заказчика довести данную работу до конца. Окончание проектных работ финансировалось из собственных средств проектного института, также за счет собственных средств институт провел сертификацию 17-этажной блок-секции по ГОСТ Р, оплатил стоимость ее региональной экспертизы.

В январе 2010 г. проект получил положительное заключение экспертизы. После чего три пилотные отдельно стоящие блок-секции были запланированы в программу Государственного жилищного фонда при Президенте Республики Татарстан для строительства в Казани. В мае на строительной площадке начали забивать сваи, а в конце января 2011 г. на трех 17-этажных блок-секциях были закончены строителями отделочные работы (рис. 1).

В период с января по май заводом КПД-3 проделана работа по переводу производства на выпуск новых изделий. Заводские технологи в сжатые сроки ознакомились с 15 альбомами конструкций железобетонных изделий и внесли свои замечания и предложения к проектной документации. Этот период был очень напряженным и для проектировщиков, так как в это время конкретизировались для каждого изделия способ его изготовления (горизонтальное, вертикальное), распалубки, способ фиксации закладных деталей, конфигурация арматурных изделий, что внесло коррективы в армирование железобетонных изделий. Фактически было переработано до 90% проектной документации раздела конструкций железобетонных изделий. Данное обстоятельство необходимо максимально исключать из работы, переводя его в стадию предпроектных согласований.

Работа, проделанная специалистами ЗАО «Казанский Гипронииавиапром», заводом КПД-3, ОАО «Татстрой», на чьи средства проведена реконструкция завода и чьи строительные подразделения вели монтаж домов, руководством Казани, городскими структурами, которые оперативно предоставили интересную площадку под строительство трех первых домов и контролировали финансирование их строительства, а также сроки и качество монтажа, успешно закончилась появлением в Казани новой серии КПД - домов нового поколения. В развитие темы разработан проект блокированного дома из трех блок-секций.

В ЗАО «Казанский Гипронииавиапром» основными участниками этого проекта были молодые люди, поэтому руководство института приняло решение за счет собственных средств и средств, полученных от реализации данного проекта, выделить молодым работникам 10 квартир, что будет способствовать закреплению кадров, их профессиональному росту. При сегодняшней ситуации ценообразования проектирование панельных домов имеет очень низкую рентабельность, а корректировка старых и разработка новых серий, как правило, убыточны, и в этом большая проблема отрасли, так как стимулы для модернизации проектных решений отсутствуют. Это общероссийская тенденция, которую необходимо переломить.

На существующем отечественном оборудовании технологических линий Казанского завода КПД-3 изготавлива-

лись изделия для домов новой серии: панели внутренних стен на конвейерно-кассетной линии; плиты перекрытия в кассетных установках; наружные панели на конвейерной линии; для изготовления изделий цоколя, теплого чердака и лоджий использовались имеющиеся на заводе 10 опрокидных финских поддонов с размером стола 4x10 м. Специалисты завода КПД-3 смогли организовать на данном оборудовании параллельный выпуск старой 10-этажной и новой 17-этажной серий. Схема параллельного выпуска двух типов домов обоснована тем, что старая серия - это квартиры эконом-класса, а новая серия - это квартиры с улучшенной планировкой (повышенным комфортом).

Сравнительный анализ проектов старой 10-этажной и новой 17-этажной серий показал преимущество новой серии по следующим показателям: отношение общей площади дома к площади квартир; удельного расхода бетона и металла к общей площади дома.

В 2010 г. на круглом столе «Крупнопанельное домостроение. Перспектива и альтернатива» в Российской академии архитектуры и строительных наук был сделан один из основных выводов. «...Единственная возможность в сжатые сроки обеспечить городское население доступным жильем - продолжить строительство в городской местности 4-5-этажных крупнопанельных домов, которые сыграют решающую роль в решении жилищной проблемы.». Периферийные районы Казани и ее живописные пригороды подходят под эту концепцию застройки. Но чтобы не повторять ошибок массовых застроек крупнопанельными домами в 1970-1990-е гг., мы считаем, что необходимо перейти от строительства типовых домов к строительству индивидуальных панельных домов. Например, Казанский завод КПД-3 имеет в своем составе линию безопалубочного формования пустотных плит перекрытия и линию из десяти опрокидных поддонов с габаритом стола 4x10 м, на которых можно изготавливать индивидуальные внутренние и наружные панели (данные панели могут изготавливаться и на горизонтальном конвейере наружных панелей любого КПД). Также завод имеет линию по изготовлению мелкоштучных изделий методом виброформования. В Финляндии при помощи именно такого набора технологического оборудования осуществляется массовое строительство крупнопанельных домов с широким шагом, из которых подавляющее большинство - индивидуальные проекты, а не дома повторного применения. Данные дома проектируются с пустотными плитами перекрытия различной длины на габарит квартиры и внутренними перегородками из мелкоштучных элементов. Таким образом, на базе Казанского завода КПД-3 дополнительно к двум сериям КПД можно организовать выпуск индивидуальных жилых панельных домов с гибкой планировкой, а также комплектов изделий для строительства необходимых городу детских садов и школ. Реализацию данной схемы строительства сдерживало отсутствие проектных решений. В настоящее время специалисты ЗАО «Казанский Гипронииавиапром» готовят эскизные предложения по индивидуальным панельным жилым домам для потенциальных заказчиков (рис. 2). В том числе данные дома могут рассматриваться как антикризисные, но это не будет возвратом к старым сериям с маленькими кухнями, ванными комнатами и неудобными прихожими. В частности, за счет свободных планировок в квартирах таких домов возможно совмещение кухни и зала-столовой с организацией входа в спальни из общей комнаты. Этот

3'2011

17

2

3

5

7

9

I

А

А

В

С

О

Е

В

С О

Е

Рис. 2. Шан типового этажа антикризисного крупнопанельного дома с широким шагом несущих стен

вариант является одним из самых экономичных вариантов планировок. Спальни возможно делать оптимальной площади, внутриквартирные коридоры фактически отсутствуют; все прихожие обязательно должны иметь встроенный шкаф глубиной от 700 мм. Перечисленные факторы при наличии свободной планировки создают комфортные условия проживания и минимизируют площадь квартир.

В настоящее время существует нормативное требование, которое может создать определенные проблемы при проектировании домов по данной схеме - запрет совмещения кухонь и жилых (общих) комнат в квартирах более чем однокомнатная (СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» п. 5.9) для муниципального жилья; это положение направлено только на усиление принципа коммунальной квартиры, а не на принцип «каждой семье отдельная квартира». Кроме того, кухня-ниша, совмещенная с общей комнатой, дает возможность проектировать энергоэффективные ширококорпусные дома, а отсутствие внутриквартирных коридоров дает существенную экономию площади; также наличие в квартире не просто кухни, а кухни-столовой, сблокированной с общей зоной отдыха,

дает дополнительный комфорт проживания. Однако экспертиза данное проектное решение для муниципального жилья не пропустит.

Из последних нормативных документов не совсем понятен смысл п. 3.2.1.7. Приказа Минрегионразвития Российской Федерации № 79 от 27.02.2010 о минимальной высоте жилых помещений 2,7 м в муниципальном жилье с 2012 г., так как увеличение объема квартиры ориентировочно на 8% ненамного улучшает санитарно-гигиенические условия проживания в такой квартире, но увеличит затраты предприятий на переоборудование форм-оснастки. При этом в связи с повсеместным применением в строительстве герметичных окон с отсутствием инфильтрации через их неплотности актуально директивное решение вопроса по обеспечению наличия механической приточной вентиляции с рекуперацией тепла от вытяжной вентиляции, что позволит экономить от 20% тепла на отопление жилья, улучшит условия проживания.

Загрузка заводов КПД не только серийными домами, но и индивидуальными в объеме 20-30% от их мощностей -реальная задача с учетом их недозагруженности. Это по-

—-----ЖИЛИЩНОЕ ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

зволит заводам улучшить свои экономические показатели и изменить общепринятое понятие о панельных домах как о домах второго сорта.

Таким образом, на примере Казанского завода КПД-3 с жесткой технологической схемой производства, предназначенного для изготовления одной типовой серии, показано, что на типовых заводах советского времени возможно одновременное, параллельное производство минимум двух серий КПД - эконом-класса и комфортной, а при наличии кооперации с производителями пустотных плит безопалубочного формования возможно производство также индивидуальных панельных жилых домов. Данные производства плит в настоящее время широко распространены, например в Казани три производителя плит безопалубочного формования, а в закамской зоне Республики Татарстан еще три. Могут подойти и плиты, изготовленные по поточно-агрегатной технологии длиной до 6,8-7,2 м.

В 1990-е гг. велось проектирование жилых домов каркасной серии «КУБ» разработки ЦНИИЭП жилища, причем в варианте альтернативы КПД, хотя эта серия очень хорошо сочетается и может быть применена в КПД. Например, в серии 83-НЧ (ООО «ДСК «Набережные Челны»), которая имеет поперечные шаги внутренних стен 3 и 6 м, каркас «КУБ» вписывается во внутренний габарит типовой серии. Снаружи дом типовой, а внутри каркас со свободными планировками, наружные стены несущие. В данном случае возможно производство плит каркаса в предварительно напряженном варианте с использованием существующей оснастки серии 83-НЧ, а также серии 84 (Нижнекамский завод ДСК); это уменьшит главные недостатки до-

мов «КУБ» - повышенную металлоемкость и ограниченный пролет. Можно ограничиться каркасом только на первом этаже для организации встроенно-пристроенных помещений для панельного дома. Можно вписать «КУБ» только в несколько поперечных шагов сблокированного дома любой серии КПД, с организацией местных выходов за пределы плоского продольного фасада, с образованием балконов, эркеров на любом этаже. В каркасе разнообразно решаются блокировки КПД. Синдром так называемой «китайской стены» отсутствует.

В ЗАО «Казанский Гипронииавиапром» разработана универсальная борт-оснастка для производства плит перекрытия каркаса «КУБ» на поддонах СМЖ, что снижает затраты на организацию производства данного каркаса на заводе КПД до минимума. С целью сочетания технологии монтажа панельных и каркасных зданий, повышения сборности и надежности каркас переработан в вариант с колоннами поэтажной разрезки и болтовым стыком плита-колонна. На данное решение получен патент на изобретение.

Каждый завод КПД имеет свою специфику в силу выпуска им конкретной серии домов, технологии по их изготовлению и наличия определенного оборудования. ЗАО «Казанский Гипронииавиапром» заинтересован в контактах с производителями крупнопанельных домов с целью модернизации проектных решений выпускаемого ими жилья: освоенная расчетная база, опыт проектирования панельных домов, а также объектов строительной индустрии (заводы ЖБИ, КПД, нерудных материалов, теплоизоляционных и керамических материалов и т. д.) будут способствовать получению оптимальных результатов.

НЖЕШ Го

СОЧИ, Южный Мол, площадь Морского порта

ШвПлШШш ЕИИа икш мЯ

III СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ВЫСТАВКА

ШгТт^ГгГГЕИ

ВСЁ ДЛЯ СПОРТА,

ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ОСНАЩЕНИЯ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ

VI СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ВЫСТАВКА

СПОРТИВНАЯ

ИНДУСТРИЯ

Генеральный медиапартнер:

Генеральный

информационный партнер:

Генеральный

информационный спонсор;

Стратегический ку!>л" медиапартнер: ГПТГТТГ

Главный

информационный партнер:

Организатор: 8К «Сочи-Экспо ТПП г.__

Тел./факс: (8622} 648-700, 642-333, 647 Е-таН: sport_forum@sochi-expo.ru; НИр:/, Официальный партнер: Группа компаний

1

т

сочиэкспо

32011

19