CC BY
22Крупнопанельное домостроение
------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Научно-технический и производственный журнал
УДК 69.056.52
Н.И. ДЁМКИН, ген. директор, С.Н. ЮЖАКОВ, исполнительный директор, А.А. БАТЫРШИН, начальник проектного отдела (proekt@pzsp.ru)
ОАО «ПЗСП» (614031, г. Пермь, ул. Докучаева, 31)
Опыт модернизации крупнопанельных жилых домов
о с» с» ^ с» с»
с наружной однослойной газобетонной стеной
Показано, что на основе отработанных технических решений и существующей технологии возможно поэтапно осуществлять модернизацию крупнопанельного домостроения без больших, капиталовложений в производственную базу. Приведены результаты исследований однослойной ненесущей наружной панели из газобетона. В Перми строятся многоэтажные дома с однослойной наружной стеновой панелью толщиной 350 мм, удовлетворяющие требованиям нормативных документов.
Ключевые слова: однослойные ненесущие газобетонные панели наружных стен, проекты 10- и 16-этажных крупнопанельных жилых домов ПЗСП, энергосбережение, ресурсосбережение, плиты перекрытия с круглыми пустотами 140 мм с равнопрочными торцами, поквартирные узлы учета и регулирования тепловой энергии.
N.I. DEMKIN, General Director, S.N. YUZHAKOV, Executive Director, A.A. BATYRSHIN, Head of Design Department (proekt@pzsp.ru) OAO «PZSP» (31, Dokuchaeva Street, 614031, Perm, Russian Federation)
Experience of Modernization of Large-Panel Residential Buildings with External Single-Layer Gas Concrete Wall
It is shown that on the basis of well-tested technical solutions and the existing technology, the stage-by-stage modernization of the large-panel house building is possible without solid investments in the manufacturing base. Results of the study of possibility to produce a single-layer non-bearing external panel made of gas concrete are presented. Multi-storey houses with the single-layer external wall panel of 350 mm thickness meeting the requirements of normative documentation are built in the city of Perm.
Keywords: single-layer non-bearing gas concrete panels of external walls, projects of 10- and 16-storey large panel residential buildings of PSPF, energy saving, resource saving, floor panels with round voids of 140 mm with uniform strength end faces, individual metering and regulation of heat energy.
ОАО «ПЗСП» (до 2013 г. Пермский завод силикатных панелей) в настоящее время позиционирует себя как один из крупнейших застройщиков и производителей строительных материалов в Пермском крае, выпускающий полный комплект конструкций для многоэтажных панельных жилых домов [1-4], каркасного и малоэтажного строительства и материалов для строительства собственными строительно-монтажными подразделениями.
В 1985 г. на предприятии началась реконструкция производства под выпуск новой серии панельных жилых домов улучшенной планировки Э-600П (П обозначает «Пермская»), разработанной ЦНИИЭП жилища. В качестве наружных стен применены стеновые панели из автоклавного газобетона. Аналогичная серия, но с наружными стеновыми панелями из керамзитобетона выпускалась в Нижнем Новгороде. Выпуск конструкций для крупнопанельных жилых домов серии Э-600П Пермский завод силикатных панелей начал в 1988 г. [5].
В период начала освоения производства индустриальных изделий и строительства жилых домов серии Э-600П институтом ЦНИИЭП жилища была создана пермская проектная группа, руководителем которой являлся главный специалист ЦНИИЭП жилища В.В. Можаев.
После расформирования пермской группы ЦНИИЭП жилища проектный отдел ОАО «ПЗСП» продолжил работу по привязке серии.
В связи с изменением норм по санитарно-эпидемиологическим параметрам, пожарной безопасности, обеспе-
4б| -
чению доступности МГН, грузоподъемности лифтов, а также на основе наработанных планировочных решений была разработана линейка новых 10-этажных блок-секций под шифром «ПО». Для подтверждения соответствия нормативным требованиям по надежности и прочности выполнены пространственные расчеты несущей системы зданий, все объекты строительства прошли Государственную экспертизу и введены в эксплуатацию.
В настоящее время по проектной документации 10- и 16-этажных крупнопанельных жилых домов, отвечающей всем требованиям технических регламентов, предъявляемым к многоквартирным домам, ведется проектирование и строительство в объеме 120 тыс. м2 жилья в год, в том числе за пределами Пермского края (рис. 1-3).
Зарубежный опыт показывает, что крупнопанельное домостроение, особенно в странах со сходными природными зонами и климатическими условиями, например в странах Скандинавии, является лучшим и экономически эффективным способом возведения зданий. Доказательством такого подхода может служить тот факт, что ежегодно ОАО «ПЗСП» входит в тройку крупнейших застройщиков в Перми и Пермском крае по объему сданных в эксплуатацию объектов. Средняя скорость строительства панельных жилых домов, возводимых ОАО «ПЗСП», составляет порядка 9 мес для 100-квартирного двухподъездного 10-этажного жилого дома и 12 мес для 160-квартирного 16-этажного здания, от начала работ нулевого цикла до ввода в эксплуатацию. Все дома сдаются с полным благоустройством тер-
^^^^^^^^^^^^^ 5 2015
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 1. Комплексная ОАО «ПЗСП»
застройка
Рис. 2. 7-этажный жилой дом, ул. Транспортная, 11
Рис. 3. 16-этажный жилой дом, ул. Косты-чева, 44а
ритории и отделкой квартир «под ключ» с установкой шкафов купе и индивидуальных фильтров для воды. Предприятием освоен полный строительный цикл возведения объектов - от производства 80% стройматериалов (сборного железобетона, изделий из газобетона, оконных и витражных конструкций, входных стальных дверей) до внутренней отделки и благоустройства придомовой территории (рис. 4-6).
Особенностью конструктивной схемы крупнопанельных зданий ПЗСП являются наружные стены - ненесущие газобетонные панели, остановимся на этом подробнее.
На сегодняшний день «ПЗСП», наверное, единственное из предприятий крупнопанельного домостроения в России, производящее однослойные панели наружной стены из газобетона. Выпуск наружных газобетонных панелей для жилых зданий на предприятии был начат еще в 1967 г. для 5-этажных жилых домов серии 1-468 толщиной 280 мм и для каркасного гражданского строительства по серии ИИ-04 толщиной 240 мм. Характеристики газобетона для этих конструкций на тот период времени - марки по плотности 0600, по прочности М35.
В 1996 и 1997 гг. нашим предприятием совместно с лабораторией ячеистых бетонов ОАО «УралНИАСцентр» под руководством В.А. Микрюкова были проведены испытания фрагментов стеновых панелей, изготовленных из газобетона 0600 в климатической камере. Полученные результаты показали, что фактическое сопротивление теплопередаче при влажности 12,6 мас. % составило 2,29 м2оС/Вт, что превышало требуемый на тот период времени показатель для нашего региона Яо=2.
Одновременно проводилось исследование влажност-ного состояния газобетонных наружных стен жилых домов со сроками эксплуатации от 1 года до 22 лет. В результате были получены данные, значительно отличающиеся от заложенных в СНиП 11-3-79* - при периоде эксплуатации зданий более шести лет. В зависимости от вида от-
делки фасадов влажность газобетона панелей составляла 3,5-5 мас. % (лучшие показатели при отделке фасадных поверхностей известняковым щебнем). На основании проведенных работ областным комитетом по архитектуре и строительству была утверждена равновесная влажность автоклавного газобетона производства Пермского завода силикатных панелей 5 и 7% для режимов эксплуатации А и Б соответственно.
В 1999 г. повторно испытаны фрагменты наружных стеновых панелей плотностью уже 0500 В2, полученное термосопротивление составило 2,72 м2оС/Вт, и с 2000 г. завод начал выпуск стеновых панелей для крупнопанельных жилых домов с этими характеристиками.
При разработке конструкций серии Э-600П толщина наружной стены принята с серьезным запасом по термосопротивлению - 350 мм против достаточных на тот период 280 мм. Это позволило при ужесточении норм по энергосбережению оставить производство изделий в существующей оснастке, даже при сопротивлении теплопередаче наружной стены Я=2,72 м2оС/Вт против нормативного значения Я=3,56.
С выходом СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» по методике определения уровня тепловой защиты здания по нормируемому удельному расходу тепловой энергии на отопление здания в целом стало возможным не доводить все ограждающие конструкции здания до нормативных значений по сопротивлению теплопередаче, а находить экономически целесообразные пути достижения необходимой степени энергоэффективности зданий. Тем не менее для улучшения теплотехнических показателей в результате технологического перевооружения производства марка материала наружных стен по плотности с 0500 доведена до 0450.
В настоящее время конструкция панельных жилых домов от ПЗСП предусматривает применение наружных сте-
Рис. 4.10-этажный жилой дом, ул. Менжинского, 36
Рис. 5. 10-этажный жилой дом, ул. Докучаева, 40
Рис. 6. Пример внутренней отделки
5'2015
47
Крупнопанельное домостроение
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 7. Установка по срезке и прикатке Рис. 8. Изделие после прикатки «горбушки»
Рис. 9. Панель наружной стены на конвейере
Рис. 10. Планировочные решения различных серий: а — П0-102; б — ПО-145; в — П0-20; г — П0-102и
новых панелей из автоклавного газобетона 0450, В2 толщиной 350 мм, что наряду с заполнением оконных проемов металлопластиковыми окнами с улучшенными показателями по сопротивлению теплопередаче и внедрением поквар-тирных узлов учета и регулирования тепловой энергии обеспечивает класс энергоэффективности «В» (высокий) без каких-либо дополнительных технических нововведений.
Изготовление наружных стеновых панелей из автоклавного газобетона осуществляется по агрегатно-поточной технологии в индивидуальных формах литьевым способом. Фасадная поверхность в зависимости от паспорта фасада здания может быть офактуренной камнем, отделанной мастичными составами или подготовленной под окраску на строительном объекте. Армирование панелей осуществляется объемным арматурным каркасом, имеющим антикоррозионное латексно-минеральное покрытие; анкера, закладные детали металлизированы алюминием.
Особенностью изготовления панелей является то, что после набора пластической прочности внутренний слой панели обрабатывается на установке по срезке и прикатке «горбушки»; общий вид установки показан на рис. 7. При движении портала установки ножами срезается «горбушка» и скребковым транспортером перемещается в емкости для сбора. «Горбушка» срезается на 5-7 мм выше борта формы, оставшийся слой прикатывается валом установки (рис. 8). При вдавливании пятимиллиметрового слоя «горбушки» валом, нагретым до 105оС, происходит уплотнение внутреннего слоя газобетона до 1000 кг/м3 с плавным переходом к 450 кг/м3 на толщине 10-15 мм. Наличие такого слоя не требует внутренней отделки с целью повышения сопротивления паропроницаемости, позволяет снизить трудоемкость при проведении отделочных работ.
Далее форма с изделием комплектуется на автоклавную тележку и поступает в автоклав. После прохождения
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 11. Пример изменения номенклатуры квартир
Рис. 12. Пример увеличения площади квартир
Рис. 13. Пример изменения площади квартиры под социальную программу 5'2015 -
Крупнопанельное домостроение
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 14. Новая 16-этажная секция: а — ПО-600.1; б — П0-600.4
автоклавной обработки изделие распалубливается и навешивается на конвейерную линию доводки до заводской готовности, где производится установка оконных и балконных блоков, ремонт дефектов и гидрофобизация наружных поверхностей. Готовая панель поступает на крытый склад готовой продукции (рис. 9).
По такой же технологии с 1996 г. изготавливаются плиты перекрытия шириной от 0,6 до 1,8 м, длиной до 6 м и толщиной 300 мм, перемычки длиной до 2,6 м. Характеристики газобетона для этого типа изделий - 0700 и В3,5.
Наружные стеновые панели из автоклавного газобетона производства ОАО «ПЗСП» имеют опыт эксплуатации более 45 лет. В 2011 г. предприятием совместно с экспертной компанией «СтройЭкспертиза» проведено обследование состояния монтажных узлов и арматурных элементов панелей жилого дома серии 1-468, построенного в 1968 г. При вскрытии 14 монтажных узлов конструкций и 10 участков панелей с расположением арматурных каркасов, находящихся в разных условиях эксплуатации (фасадная поверхность, балконы, лоджии, технический этаж), не было обнаружено следов значительной коррозии, состояние узлов и конструкций признано удовлетворительным, за исключением одного торцевого участка, где из-за дефекта примыкания кровельного ковра к парапету длительное время происходило подтекание воды. Коррозия арматуры здесь составила до 70%, данный участок был отремонтирован в соответствии с рекомендациями по ремонту наружных стен из газобетона.
Таким образом, срок эксплуатации панельных жилых домов с наружными стенами из газобетона при правильной эксплуатации и своевременном ремонте фасадов и кровель значительно превышает нормативный [2].
В настоящее время линейка 10- и 16-этажных блок-секций ПЗСП представлена несколькими базовыми проектами, позволяющими формировать застройку зданиями различной конфигурации (рис. 10).
Проекты таких типовых блок-секций являются крупнопанельными полносборными зданиями секционного типа с наружными навесными стеновыми панелями из газобетона Д450. Несущие внутренние поперечные стены и диафрагмы жесткости - сборные железобетонные панели. Диск перекрытия образован плитами с круглыми пустотами 140 мм с равнопрочными торцами для обеспечения достаточной несущей способности платформенными стыками. Лоджии приставные, сборные железобетонные. Максимальное ко-
личество надземных эксплуатируемых этажей - до 10 этажей (здания с задымляемой лестничной клеткой типа Л1) или до 16 этажей (с незадымляемой лестничной клеткой типа Н1). Кроме того, имеется нижний технический этаж (техподполье) и верхний технический этаж (техчердак).
Благодаря конструктивной схеме типовых серий жилых многоквартирных домов «ПО» реализуется любая наборка и метраж квартир по заданию заказчика (рис. 11, 12).
Кроме того, на основе типовых блок-секций возможна разработка модификаций с социальными вариантами квартир - одно- и двухкомнатные квартиры уменьшенных площадей, предназначенные для очередников, переселенцев из ветхого и аварийного жилья, льготных категорий граждан, жертв стихийных бедствий, вынужденных мигрантов и т. д. (рис. 13).
В 2006 г. разработан проект 16-этажной блок-секции, где для снижения нагрузок и усилий предусматривалось чередование шага поперечных несущих стен 6 и 3 м. При этом возможности трансформации (перепланировки) из-за 3-метрового шага были ограничены, а это значительно снижает потребительские свойства жилья [1]. С очередным введением в действие новых норм проектирования назрела необходимость в переработке проекта. Цели, которые ставились при проектировании новой шестнадцатиэтажки:
- разработка новой линейки индустриальных энергоэффективных домов, ориентированных на эконом-класс, с гибкими планировочными решениями и возможностью из-
Рис. 15. Пример использования витражного остекления (Пермь, ул. Докучаева, 42а)
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 16. Пример цветового решения фасада (Пермь, ул. Косты-чева, 44а)
менения квартирографии без пересмотра конструктивных решений;
- максимальное использование существующей бортос-настки и изделий;
- улучшение экономических показателей за счет применения шага несущих стен 6 м.
Расчеты несущей системы и ее элементов для двух базовых секций с различными вариантами блокировок выполнены «Центром исследований и проектирования в строительстве» (г. Казань). Поиск оптимальных параметров конструкций потребовал выполнения около 20 вариантов расчета и в итоге обеспечил возможностью изготовления внутренних цокольных панелей и панелей внутренних стен (рис. 14) в отсеках существующих кассетных установок с увеличением класса бетона соответственно до В40 и В30 (Технический отчет по теме «Расчет несущей системы крупнопанельных 16-этажных жилых домов для строительства в г. Перми.» ООО «Центр исследований и проектирования в строительстве». 2014).
Главные решения, реализованные в новом проекте:
- лестнично-лифтовой холл с устройством зоны безопасности для МГН на путях эвакуации в незадымляемой лестничной клетке;
- на лоджиях вместо переходных наружных пожарных лестниц в качестве аварийного выхода предусмотрены простенки глубиной более 1,2 м;
- размещение поквартирных узлов учета расхода электричества, воды и тепловой энергии решено в специальных шкафах с обеспечением свободного доступа к ним технического персонала (СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» п. 6.3.4, с. 18).
В настоящее время по новой проектной документации ведется строительство первых 16-этажных домов в Перми.
5'2015 ^^^^^^^^^^^^^
Сегодняшние планировочные решения многоквартирных жилых домов ПЗСП - это современные, удобные и востребованные квартиры. Благодаря шестиметровому шагу несущих стен имеется возможность разнообразных перепланировок в течение всего срока жизни здания [1].
Безликость фасадов, характерная для массового крупнопанельного домостроения, решается применением стеклянных витражей и разнообразной окраской фасадов (рис. 15, 16).
В ближайших планах - подготовка производства для решения задач по обеспечению новых требований, предъявляемых к КПД. Например, внедряемая сегодня на предприятии паллетная технология, а также подготовка разрезной наружной стены позволят уйти от однотипности фасадов, улучшить архитектурную выразительность, особенно первых этажей с размещением встроенных общественных помещений.
Таким образом, все вышесказанное позволяет нам сделать вывод, что на основе отработанных технических решений и существующей технологии возможно поэтапно осуществлять модернизацию КПД без больших капиталовложений в производственную базу.
Список литературы
1. Николаев С.В. Социальное жилье на новом этапе совершенствования // Жилищное строительство. 2013. № 3. С. 2-8.
2. Юмашева Е.И., Сапачева Л.В. Домостроительная индустрия и социальный заказ времени // Строительные материалы. 2014. № 10. С. 3-11.
3. Николаев С.В. Панельные и каркасные здания нового поколения // Жилищное строительство. 2013. № 8. С. 2-9.
4. Николаев С.В. Возрождение крупнопанельного домостроения в России // Жилищное строительство. 2012. № 4. С. 2-8.
5. Сахарников Ю.В. Изготовление крупноформатных изделий из автоклавного ячеистого бетона для строительства жилых домов серии Э-600П // Сб. докладов научно-практической конференции «Современный автоклавный газобетон». Краснодар. 15-17.05.2013. С. 51-56.
References
1. Nikolaev S.V. Social housing at a new stage of improvement. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2013. No. 3, pp. 2-8. (In Russian).
2. Yumasheva E.I., Sapacheva L.V. The house-building industry and the social order of time. Stroitelnye Materialy [Construction mate^ls]. 2014. No. 10, pp. 3-11. (In Russian).
3. Nikolaev S.V. Panel and Frame Buildings of New Generation. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2013. No. 8, pp. 2-9. (In Russian).
4. Nikolaev S.V. Revival of large-panel housing construction in Russia. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2012. No. 4, pp. 2-8. (In Russian).
5. Sakharnikov Yu.V. Production of large-format products from autoclave cellular concrete for construction of houses of the E600p series. Collection of reports of the scientific and practical conference «Modern Autoclave Gas Concrete» [Sbornik dokladov nauchno-prakticheskoi konferentsii «Sovremennyi avtoklavnyi gazobeton».]. Krasnodar. 15-17.05.2013, рр. 51-56. (In Russian).
- 51
