CC BY
80Экономика строительства и природопользования № 3 (72) 2019 г. Раздел 1. Экономика строительства
УДК 693.977
ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВА ФАСАДНОЙ СИСТЕМЫ ИЗ ПЕНОБЕТОНА И МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАННОГО ЛИСТА
12 3
Акимов С.Ф. , Акимов Ф.Н. , Богданов Д.В.
Академия строительства и архитектуры (структурное подразделение), ФГАОУ ВО КФУ им. В.И.Вернадского, 295943, г. Симферополь, ул. Киевская, 181, е-mail: 1 [email protected], 2 [email protected], 3 [email protected]
Аннотация. В работе проанализирован и предложен наиболее технико-экономически выгодный вариант устройства фасадной системы. Для сравнения были отобраны: фасадная система из монолитного теплоизоляционного пенобетона и металлического профилированного листа; вентилируемый фасад с облицовкой керамогранитом; мокрый фасад с декоративной штукатуркой. Вычислительный эксперимент по исследованию ожидаемых технико-экономических показателей, таких как трудоёмкость выполнения работ, продолжительность выполнения работ, заработная плата рабочих и себестоимость устройства различных фасадных систем показал, что наиболее выгодным вариантом, является фасад, устроенный из монолитного теплоизоляционного пенобетона и металлического профилированного листа.
Ключевые слова: фасадная система, пенобетон, металлический профилированный лист, утеплитель, пароизоляция, легкие стальные тонкостенные конструкции.
ВВЕДЕНИЕ
Ужесточившиеся нормы теплосбережения и теплоэффективности заставляют искать новые варианты ограждающих конструкций, которые бы соответствовали современным требованиям. По новым нормам толщина стены из кирпича должна быть равна по некоторым регионам России около двух метров. Эффективные фасадные системы позволяют значительно уменьшить толщины наружных стен [1, 2].
Фасадные системы получают все большее применение при реализации современных архитектурных и дизайнерских решений, для тепловой защиты зданий, при изменении функционального назначения (например, создании на базе производственных объектов современных бизнес-центров), реконструкции зданий, сооружений.
Все фасадные системы можно разделить на два вида по способу устройства: «мокрый» и «сухой». Но оба они не лишены такого существенного недостатка, как необходимость проведения дополнительных противопожарных мероприятий, что в свою очередь повышает стоимость устройства таких систем.
Задача избавиться от этого существенного недостатка, привела к послойной конструкции фасада из пенобетона, слоя пароизоляции и профилированного металлического листа, на который в дальнейшем можно будет произвести монтаж декоративных панелей. Варьируя толщину слоя пенобетона можно добиться необходимых параметров по теплосбережению, при этом сама конструкция получается лёгкая и недорогая. В строительной индустрии лёгкость, безопасность, надежность и невысокая стоимость являются самыми актуальными параметрами материалов и конструкций.
АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ, МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДОВ
Проблемам исследования эффективности применения пенобетона с использованием лёгких, стальных тонкостенных конструкций посвящены работы отечественных и зарубежных ученых, среди которых: Ружинский С., Махныткин А.А., Харламов И.В., Айрумян Э.Л., Астахов И.В., Катранов И.Г. и многих других.
ЦЕЛЬ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель работы -выявление наиболее экономически выгодного варианта устройства фасадной системы, в том числе из пенобетона и металлического профилированного листа. Целесообразный вариант выявляется сравнением технологий устройства фасадных систем из пенобетона и металлического профилированного листа, с фасадной системой по технологии «мокрый фасад» с утеплителем - пенополистирол, и фасадной системой «сухой фасад» - навесной вентилируемый фасад из керамогранита с утеплителем - минеральная вата.
Поставленная цель определила ряд более конкретных задач исследования:
- проанализировать отечественный и зарубежный опыт выполнения работ по устройству различных фасадных систем, а также методы выбора рациональных технологических решений;
- установить и проанализировать факторы, влияющие на эффективность производства различных фасадных систем;
- смоделировать прогнозируемые показатели стоимости, трудоемкости и продолжительности проведения работ на объекте-представителе, в сочетании с различными вариантами устройства фасадных систем;
- разработать методику выбора целесообразной технологии и организации работ, определить алгоритм расчета ожидаемых технико-экономических показателей (ТЭП) проведения работ с целью их рационализации для конкретного объекта-представителя.
ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ С РЕЗУЛЬТАТАМИ И ИХ АНАЛИЗОМ
Рассмотрим обе фасадные системы «мокрую» и «сухую» по способу устройства более подробно. Скреплённая система «мокрый фасад», конструкция которой представлена на рисунке 1. В основу данного способа легло закрепление утеплителя на стене при помощи клеевого раствора и тарельчатых дюбелей, с последующим оштукатуриванием по армирующей стеклосетке, которая закрепляется клеевыми слоями. Отсюда и название - мокрый фасад. Работа предполагает соблюдение четкого порядка очерёдности в нанесении слоёв: грунтовка, клеевая смесь, теплоизоляционные плиты, дополнительная проклейка, сеточное армирование, оштукатуривание и покраска.
I
Рис. 1. Конструкция фасадной системы, устраиваемой «мокрым» способом: 1 - клеевой слой; 2 - минеральный утеплитель; 3 - базовый и финишный клеевой слой; 4 - армирующая
сетка; 5 - декоративная штукатурка
В качестве материала утеплителя могут быть использованы минераловатные плиты высокой плотности или, что чаще используется, пенополистирол.
Каждая фаза, предполагающая использование мокрого метода, будь то проклейка, штукатурка или покраска, должна выполняться при температуре выше +5°С. От последовательности работ, материалов и соблюдения условий, зависят не только качество работы и степень теплоизоляции, но и срок службы декоративного утеплителя. В противном случае фасад в скором времени начнет растрескиваться и разрушаться.
Данная система имеет ряд достоинств:
1. Простота монтажа;
2. Относительная дешевизна в сравнении с «сухим» способом;
3. Утеплитель находится под слоями клея и штукатурки, что является его огнезащитой;
4. Небольшая масса конструкции, что позволяет применять технологию на зданиях со слабым фундаментом;
5. Высокая степень декоративности и привлекательности фасада.
Недостатки «мокрого» способа:
1. Работы по устройству нельзя производить при температуре ниже 50С;
2. Проявляет плохие эксплуатационные свойства в условиях повышенной влажности и наличии осадков;
3. Восприимчив к осадкам конструкций здания и сейсмическим воздействиям, так как при данных условиях нарушается целостность конструкции фасада;
4. Перед устройством такого фасада, необходимо произвести подготовительные работы по ремонту стен.
Исходя из вышеперечисленных достоинств и недостатков, напрашивается вывод, что данная технология позволяет создать качественную теплоизоляцию при условии минимальных финансовых вложений.
Вентилируемая система «сухой фасад» - это система навесного вентилируемого фасада, его конструкция представлена на рисунке 2.
Суть данного способа устройства фасада заложена в его названии - на стены навешивается каркас, а на каркас навешиваются декоративные панели, под каркасом и панелями устраивается слой утеплителя, так же как и в предыдущем способе, крепление утеплителя производится при помощи тарельчатых дюбелей. Между панелями и утеплителем устраивается воздушный зазор для вентиляции утеплителя, чтобы удалить пары влаги из него. В качестве материала утеплителя, как правило, используются минераловатные плиты.
Рис. 2. Конструкция навесного вентилируемого фасада 1 - несущее основание (кирпичная стена); 2 - термопрокладка; 3 - кронштейн несущий; 4 - анкерный дюбель; 5 - дюбель с тарельчатой головкой; 6 - удлинитель кронштейна; 7 - вертикальная направляющая;
8 - минераловатная плита; 9 - опора; 10 - кронштейн опорный; 11 - вилка; 12 - керамогранитная плита;
13 - кляммер из нержавеющей стали
Облицовку в навесных вентилируемых фасадах выполняют из керамогранитных плит; композитных панелей; винилового сайдинга; фиброцементных плит; планкена; стеклопанелей; металлосайдинга и других материалов.
Подоблицовочная конструкция может крепиться как на несущую, так и на самонесущую стену, выполненную из различных материалов (бетон, кирпич и т.д.). Применяют вентилируемые фасады не только в новом строительстве, но и при реконструкции старых зданий.
Использование навесных конструкций позволяет, с одной стороны, выполнить отделку фасада современными отделочными материалами, а с другой - улучшить теплозащитные показатели ограждающей конструкции и защитить ее от вредных атмосферных воздействий.
В вентилируемом фасаде отдельные слои конструкции располагаются следующим образом (от внутренней поверхности к наружной): ограждающая конструкция (стена), теплоизоляция, воздушная прослойка, защитный экран. Такая схема является оптимальной, т.к. слои различных материалов до воздушной прослойки располагаются по мере уменьшения коэффициентов
теплопроводности и увеличения коэффициентов паропроницаемости. Наличие вентилируемой воздушной прослойки способно существенно улучшить влажностное состояние слоя теплоизоляции, что является преимуществом рассматриваемой конструкции по сравнению с другими.
Совместное применение навесного фасада и теплоизоляционного слоя существенным образом повышают звукоизоляционные характеристики ограждающей конструкции, поскольку фасадные панели и теплоизоляция обладают звукопоглощающими свойствами в широком диапазоне частот (например, звукоизоляция стены из легкого бетона повышается в 2 раза при устройстве навесного фасада с применением отделочных панелей).
Наличие воздушной прослойки в вентилируемом фасаде принципиально отличает его от других типов фасадов, так как в окружающую среду свободно удаляется внутренняя влага.
Вентилируемая воздушная прослойка снижает также и теплопотери в отопительный период года, так как температура воздуха в нем несколько выше, чем снаружи. Наружный экран из отделочных материалов защищает расположенный за ним слой теплоизоляции, а также саму стену, от атмосферных воздействий. Летом он выполняет функцию солнцезащитного экрана, отражающего значительную часть падающего на него потока лучистой энергии.
Благодаря специально разработанной схеме монтажа вентилируемого фасада к стене, конструкция имеет возможность компенсировать термические деформации, возникающие при суточных и сезонных перепадах температур. Это позволяет избегать внутренних напряжений в материале облицовки и несущей конструкции, что исключает появление трещин и разрушение облицовки.
Для обеспечения пожарной безопасности в системе навесных фасадов используются материалы и изделия, относящиеся к категории трудносгораемых или несгораемых, препятствующих распространению огня. Кроме того системы вентилируемых фасадов должны проходить обязательные пожарные испытания, на которых определяется максимальная высота применения системы и ее пожарная пригодность [3, 4].
Достоинства этого способа устройства фасадов следующие:
1. Возможность скрыть дефекты ограждающих конструкций и нарушенную геометрию здания;
2. Возможность производства работ при отрицательных температурах;
3. Возможность применения в любых климатических и сейсмических условиях;
4. Широкие возможности по использованию современных фасадных отделочных материалов.
Недостатки навесных фасадных систем:
1. Относительная дороговизна;
2. Необходимость устройства противопожарных мероприятий, в случае возникновения пожара под облицовочной панелью, что сопровождается выделением токсичных газов. Утеплитель под вентилируемый фасад должен относиться к группе горючести Г1, то есть не поддерживать горение или вообще быть негорючим НГ [3].
3. Большой вес конструкции.
Фасадная система с использованием монолитного пенобетона рассматривается как альтернативный вариант устройства фасадной системы, которая совмещает в себе достоинства двух предыдущих систем, и при этом не имеет недостатков присущих им. Основные требования к этим конструкциям очень просты - прочность, надёжность, долговечность, экологичность, невысокая стоимость и высокие теплоизолирующие показатели. В качестве альтернативы предлагается использовать монолитный пенобетон. Он обладает всеми вышеперечисленными достоинствами, и относится к материалам, производимым непосредственно на строительной площадке.
В связи с вводом в действие новых жестких требований по теплозащите зданий и сооружений в последние несколько лет произошел всплеск оправданного интереса к производству высокоэффективных теплоизоляционных материалов. В ряду этих материалов одним из наиболее перспективных являются ячеистые бетоны, причем приоритетным направлением для разного рода предприятий стало производство пенобетона, который в свою очередь постепенно вытесняет с рынка строительных материалов кирпич и дерево.
На рынке пенобетон представлен в виде пенобетонных блоков и монолитного бетона. Кладка стен из блоков практикуется довольно давно, технология понятна и не требует дополнительных пояснений [5]. Технология же строительства из монолитного пенобетона только получает распространение. Принцип данной технологии состоит в применении несъемной или съемной опалубки и заливке в опалубку неавтоклавного монолитного пенобетона. При возведении зданий с использованием монолитного пенобетона в качестве несъемной опалубки используют различные материалы, такие как кирпич (рис. 3), цементно-стружечные плиты, гипсокартонные листы, прикрепляемые к каркасу из легких металлических конструкций или дереву, профилированные стальные листы и т.п. Применение опалубки из металлического профилированного листа, позволяет получить огнестойкую и эстетичную конструкцию фасадной системы.
Рис. 3. Конструкция фасада с использованием монолитного пенобетона
В данной работе исследуются монолитный пенобетон и металлический профилированный лист в качестве фасадной системы (рис. 4). В данных исследованиях закрепить такой утеплитель на стенах здания предлагается при помощи несъёмной опалубки в виде металлического профилированного листа марки НС или Н, обклеенного с внутренней стороны пароизоляционной плёнкой в натянутом состоянии, это обеспечит отвод паров влаги из утеплителя. Монолитный пенобетон лишён большинства вышеперечисленных недостатков присущим «скреплённым» и «вентилируемым» фасадным системам, и главное он абсолютно не поддерживает горение. Можно экономно решить проблему утепления старого и реконструируемого жилого фонда путем заливки пеномассы в несъемную опалубку, приставляемую к утепляемой стене (изнутри или снаружи) на расстоянии требуемой толщины утепления. Дальнейшие исследования покажут, насколько эффективен фасад, устроенный из монолитного пенобетона и лёгких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) по сравнению с «мокрым» и «сухим» фасадами. Конструкция фасада с утеплителем из монолитного пенобетона вобрала в себя лучшее от двух классически принятых конструктивных решений фасадных систем, а в сочетании с каркасом из лёгких стальных тонкостенных конструкций, такое конструктивное решение позволит добиться максимального экономического эффекта.
Достоинства фасадной системы из ЛСТК и монолитного пенобетона [5, 6]:
1. Простота монтажа;
2. Возможность скрыть дефекты ограждающих конструкций с нарушенной геометрией здания;
3. Высокий уровень пожаробезопасности — устойчивость к возгоранию;
4. Устойчивость к климатическим воздействиям;
5. Устойчивость к сейсмическим нагрузкам;
6. Утеплитель является монолитной конструкцией без нарушений сплошности утепляющего
слоя;
7. Низкие показатели теплопроводности, позволяющие возводить строение без применения дополнительных элементов теплоизоляции снаружи;
8. Сравнительно небольшой вес. Невысокая плотность, что, естественно, создаёт небольшие нагрузки на элементы здания;
9. Нет зависимости при монтаже от климатических условий;
10. Не требуется применение большегрузных кранов или грузоподъемных механизмов;
11. Возможность переработки и повторного применения металлоконструкций в будущем;
12. Довольно широкий сортамент профилей дает возможность подобрать подходящий тип и размер сечения для конкретной конструкции;
13. Благодаря оцинковке срок службы стальных тонкостенных конструкций составляет не менее 100 лет;
14. Экологичность, так как материал полностью химически нейтрален;
15. Устойчивость к процессам гниения;
16. Невысокий уровень водопоглощения (у пенобетона закрытая пористая структура, в сравнении с газобетоном или газозолобетоном, у которых она — открытая), следовательно, пенобетон обладает устойчивостью к переменному замораживанию или оттаиванию, то есть обладает высокой степенью морозоустойчивости;
17. Воздухопроницаемость;
18. Высокие показатели звуко- и шумоизоляции;
19. Доступные цены.
Недостатки фасадной системы с применением пенобетона в качестве утеплителя - работы по устройству нельзя производить при отрицательных температурах, или необходим обогрев конструкции.
Совмещение лёгких стальных тонкостенных конструкций и монолитного пенобетона позволяет строить здания такого уровня качества, которое может предложить редкая отечественная или зарубежная технология. Прочные, надёжные и долговечные сооружения идеально подойдут как для частного проживания, так и для коммерческого использования.
Монолитный пенобетон выполняет роль утеплителя. Его можно изготавливать прямо на строительной площадке. В состав входят цемент, песок, вода и пеноконцентрат. О достоинствах монолитного пенобетона написано очень много [5]. К этому можно добавить простоту работы с этим материалом: работы по заливке способны выполнить всего два человека.
В ходе работы исследуются целесообразность применения конструкции фасадной системы с каркасом из холоднодеформированных профилей с обшивкой металлическим профилированным листом с уличной стороны в качестве опалубки и заполнением монолитным неавтоклавным
1ро<рлист С21—10ОО—0,7
Рис. 4. Фасадная система из пенобетона и металлического профилированного листа
теплоизоляционным пенобетоном. Фасадную систему составляют: наружный металлический каркас, выполняемый из стоечных профилей или термопрофилей С-образного сечения; листовой опалубочный материал (металлический профилироанный лист); влаговетрозащитная мембрана; распорки в плоскости каркаса; шляпный профиль; монолитный неавтоклавный пенобетон марки Б300. Соединение элементов ЛСТК между собой осуществляется на самосверлящих самонарезающих винтах и заклепках. Крепление металлического профилированного листа на самосверлящих самонарезающих винтах. Критериями выбора являются минимальная удельная стоимость фрагмента фасадной системы, применение экологически чистых материалов, высокие эксплуатационные и потребительские качества. В зависимости от предполагаемого конструктивного решения, вариант такого решения фасада представлен на рисунке 5. Толщину слоя пенобетона для конкретных условий можно получить из простого теплотехнического расчёта [7]. Крепление фасадной системы из пенобетона и металлического профилированного листа, производится на кирпичной кладке толщиной 250 мм. Опирание внешних стоек каркаса осуществляется на армированную отмостку, под которой необходимо произвести утепление основания плитным утеплителем типа «ПЕНОПЛЭКС» для предотвращения негативных последствий от пучения грунтов.
Рис. 5. Конструкция фасадной системы из профилированного листа, закрепленного на кирпичной кладке, с заливкой пространства между ними монолитным пенобетоном
К конструктивным особенностям этого решения фасадной системы можно отнести наличие паропроницаемой диффузионной плёнки, при условии наличия которой гофра профлиста станет естественным продухом, и пенобетон будет всегда сухим за счёт удаления из него влажных паров. Также, в качестве крепления профлиста к стене рассматриваются стеклопластиковые анкеры, которые обладают низкой теплопроводностью и не станут мостиками холода в теле пенобетона [7].
Для того чтобы выбрать относительно более целесообразный вариант устройства фасада, нужно предварительно получить зависимости затрат ресурсов на такое устройство от объективно действующих факторов, которые на эти расходы влияют. Чтобы установить такие количественные взаимозависимости, нами были выполнены соответствующие расчёты и проведено исследование.
Вначале был проанализирован строительный рынок России и выявлены те фирмы, которые представляют системы с вентилируемым фасадом (73 компании) и скреплённые фасадные системы теплоизоляции штукатурного типа (42 компании). В ходе анализа стоимости материалов применяемых при устройстве вентилируемых и скреплённых фасадных систем, было выявлено, что наиболее оптимальным при вентилируемой системе является вариант, когда в качестве несущих элементов системы является оцинкованная сталь, а облицовочными панелями -керамогранит. В скреплённой системе наиболее оптимальным вариантом устройства «мокрого» фасада, является вариант с утеплением из пенополистерольных плит и декорративной
штукатуркой в качестве отделочного слоя. В последующих расчётах для вычислительного эксперимента воспользуемся именно этими системами.
Пока в России невозможно собрать достаточное количество статистической информации о расходах различных ресурсов на выполнение таких работ. Ведь практически еще нет достаточного производственного опыта их выполнения. Поэтому нами был проведен вычислительный эксперимент по исследованию стоимости и трудоемкости работ по устройству трёх фасадных систем на административно-бытовом корпусе металлургического завода в г. Барнаул. Исследование включает формирование 3-х вариантов проектов производства работ на фасаде металлургического завода, утепляемого распространенными системами теплоизоляции. Вычислительный эксперимент по исследованию технико-экономических показателей (ТЭП) включает в себя три способа устройства фасада:
1. Вентилируемая «сухая» фасадная теплоизоляция с отделкой керамогранитными плитами;
2. Скрепленная «мокрая» фасадная теплоизоляция с отделкой тонкослойной декоративной штукатуркой;
3. Фасадная система из лёгких стальных тонкостенных конструкций и монолитного пенобетона закреплённого на кирпичной стене.
Задача вычислительного эксперимента: получить статистические данные для исследования изменения ожидаемых ТЭП (стоимости, трудоемкости и продолжительности выполнения работ) по устройству фасадных систем. Проведение эксперимента выполняется способом моделирования упомянутых ТЭП для объекта-представителя:
1. Анализ проектируемого здания и определение основных его параметров обуславливает подбор возможных вариантов систем теплоизоляции, которые могут быть применены для утепления рассматриваемого объекта-представителя. Это такие параметры: назначение и высота здания, материал наружных стен;
2. Модели формировались таким образом, чтобы под рассматриваемый объект строительства избиралась возможная фасадная система с учетом нормативных требований, требований пожарной безопасности, теплотехнических и конструктивных особенностей;
3. Вычисления прогнозируемой стоимости (С) и трудоемкости (Т) выполнения работ по устройству стен в 3-х различных вариантах, выполнялось в среде сметного комплекса «Госстройсмета».
Далее были выполнены калькулятивные, технологические и сметные расчёты по трём вариантам устройства фасада.
Необходимо отметить, что калькулятивные расчёты по основным процессам устройства 3 -х фасадных систем были выполнены для того чтобы построить графики выполнения работ. Графики были построены с учётом совмещения процессов (поточный метод), для сокращения продолжительности работ. По полученным данным была составлена диаграмма (рис. 6).
60 50 40 30 20 10 0
Вариант 1. Вариант 2. Скрепленная Вариант 3. Фасад из
Вентилируемая «сухая» «мокрая» фасадная монолитного
фасадная теплоизоляция теплоизоляция с пенобетона и
с отделкой отделкой тонкослойной металлического
керамогранитными декоративной профилированного
плитами штукатуркой листа
Рис. 6. Продолжительность работ по устройству различных вариантов фасадных систем, дни
Согласно диаграмме продолжительности работ, наиболее продолжительный период устройства фасадной системы имеет скрепленная «мокрая» фасадная теплоизоляция с отделкой тонкослойной декоративной штукатуркой - 52 дня, наименее продолжительное время устройства
фасадной системы - 34 дня, имеет система из лёгких стеновых тонкостенных металлических конструкций и монолитного пенобетона.
Затем в результате обработки исходных данных в программном комплексе «Госстройсмета», были составлены сметы на 3 вида фасадных систем. Все варианты фасадных систем, были сформированы в соответствии с назначением здания, системы утепления и его высоты. Проанализировав технологические расчёты, была построена диаграмма трудоёмкости устройства различных фасадных систем (см. рис. 7), которая показала, что наиболее трудоёмким устройством фасадной системы, является вариант устройства «мокрого» фасада с тонкослойной штукатуркой, а наименее трудоёмким является устройство фасада из монолитного пенобетона и ЛСТК.
Рис. 7. Трудоемкость устройства различных вариантов фасадных систем, чел.-ч
Рис. 8. Сметная стоимость устройства различных вариантов фасадных систем, тыс., руб.
Далее были проанализированы сметные расчёты, и построена диаграмма (см. рис. 8), согласно которой наиболее дорогостоящим вариантом устройства фасадной системы, является вариант вентилируемого «сухого» фасада, а наименее дорогостоящим является вариант скреплённой системы «мокрого» фасада. В заключение, была построена диаграмма заработной платы (рис. 9), согласно которой наибольшая заработная плата у рабочих, которые заняты устройством «мокрого» фасада, наименьшая у рабочих, которые выполняют устройство фасада из монолитного пенобетона и ЛСТК.
Рис. 9. Зарплата рабочих при устройстве различных вариантов фасадных систем, тыс. руб.
Технико-экономические показатели по устройству различных вариантов фасадных систем сведены в таблицу 1.
Таблица 1
_Технико-экономические показатели по различным вариантам фасадных систем_
№ Варианты фасадных систем Трудоемкость, чел. -дн. Продолжительность работ, дни Зарплата рабочих, тыс. руб. Сметная стоимость, тыс. руб. Сметная стоимость 1 кв.м, руб./м2
1 Вариант 1. Вентилируемая «сухая» фасадная теплоизоляция с отделкой керамогранитными плитами 1202 45 91,2 9255,372 3784
2 Вариант 2. Скрепленная «мокрая» фасадная теплоизоляция с отделкой тонкослойной декоративной штукатуркой 2792 52 208,9 6756,382 2762
3 Вариант 3. Фасад из монолитного пенобетона и металлического профилированного листа 1064 34 78,0 8255,803 3375
ВЫВОДЫ
Для того чтобы выбрать наиболее целесообразный вариант устройства фасада, необходимо предварительно оценить зависимость затрат ресурсов на такое устройство от объективно действующих факторов, которые на эти расходы влияют. Чтобы установить такие количественные взаимозависимости, были выполнены соответствующие расчёты и проведено исследование. Вычислительный эксперимент по исследованию стоимости и трудоемкости работ по устройству различных фасадных систем был проведён на административно-бытовом корпусе металлургического завода в г. Барнаул. Исследование включает формирование 3-х вариантов проектов производства работ на фасаде металлургического завода, утепляемого распространенными системами теплоизоляции. Вычислительный эксперимент по исследованию технико-экономических показателей включает себя 3 способа устройства фасада:
1) вентилируемая «сухая» фасадная теплоизоляция с отделкой керамогранитными плитами;
2) скрепленная «мокрая» фасадная теплоизоляция с отделкой тонкослойной декоративной штукатуркой;
3) фасадная система из лёгких стальных тонкостенных конструкций и монолитного пенобетона.
Вычислительный эксперимент по исследованию ожидаемых технико-экономических показателей, таких как трудоёмкость выполнения работ, их продолжительность, заработная плата рабочих и стоимость устройства различных фасадных систем показал, что:
- трудоёмкость выполнения работ по устройству скреплённой «мокрой» фасадной системы превышает трудоёмкость устройства вентилируемой «сухой» фасадной системы на 1590 чел. -дн. В свою очередь трудоёмкость устройства вентилируемой фасадной системы больше трудоёмкости фасадной системы из пенобетона и ЛСТК на 138 чел.-дн.;
- заработная плата рабочих самая высокая при устройстве «мокрого» фасада и превышает заработную плату при устройстве вентилируемого «сухого» фасада на 117700 руб. В свою очередь заработная плата при устройстве вентилируемого «сухого» фасада превышает заработную плату при устройстве фасада из монолитно пенобетона и ЛСТК на 13200 руб.;
- продолжительность выполнения работ по устройству фасада самая высокая при устройстве скреплённой «мокрой» системы и составляет 52 дня. Самая низкая продолжительность выполнения работ это при устройстве фасада из монолитного пенобетона и ЛСТК (34 дня);
- по сметной стоимости устройства наиболее выгодным вариантом является скреплённая «мокрая» система, и составляет 6 756 382 руб. Фасадная система из монолитного пенобетона и лёгких стальных тонкостенных конструкций на 1 499 421 руб. (22%) выше, чем скреплённая фасадная система. Вентилируемая фасадная система дороже остальных двух систем соответственно на 999 569 руб. и 2 498 990 руб.
Несмотря на то, что фасадная система из монолитного пенобетона и лёгких стальных тонкостенных конструкций оказалась несколько дороже по сравнению со скреплённой системой, но значительно дешевле, чем вентилируемая система, фасадная система из монолитного пенобетона и ЛСТК более выгодна по трудоёмкости выполнения работ, продолжительности работ и заработной плате, а также более выгодна к применению, так как имеет ряд весомых преимуществ:
- отсутствие классических «мостиков холода»;
- высокий уровень пожарной безопасности;
- экологичность;
- продолжительность эксплуатации 100 лет и более.
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Дальнейшие исследования будут направлены на разработку организационно-технологических рекомендаций по устройству фасадной системы из лёгких стальных тонкостенных конструкций и монолитного пенобетона.
ЛИТЕРАТУРА
1. Акимова, Э.Ш. Технологические особенности малоэтажного жилищного строительства [Текст] / Э.Ш. Акимова, С.Ф. Акимов // Экономика строительства и природопользования -№2(71). - 2019. - С. 149-158.
2. Современные подходы к организации и управлению инвестиционно-строительными проектами малоэтажного жилищного строительства: монография. [Текст]. / Цопа Н.В., Ковальская Л.С., Малахова В.В., Акимов С.Ф., Акимова Э.Ш., Матевосьян Е.Н. - Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2019. - 172 с.
3. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений. [Текст]. - М.: Минстрой России, 1997. - 21 с.
4. Хасанов, И.Р. Пожарная опасность навесных фасадных систем. [Текст]. / И.Р. Хасанов, И.С. Молчадский, К.Н. Гольцов, А.В. Пестрицкий // Пожарная безопасность. - 2006. - № 5. -С. 36-47.
5. Ружинский, С. и др. Все о пенобетоне: 2-е изд., улучшенное и дополн. [Текст]. / Ружинский С. и др. - Спб, ООО «Строй Бетон», 2006. - 630 с.
6. Андреев, Д. Нормативная база и методы испытания фасадных конструкций. [Текст]. / Д. Андреев, А. Верховский, Р. Брешков, Н. Пантюхов // Высотные здания. - 2008. - № 5. - С. 106113.
7. Махныткин, А.А. Выбор рационального конструктивного решения малоэтажного здания с применением ЛСТК, соответствующего критерию пассивного дома. [Текст]. / А.А. Махныткин, И.В. Харламов // Сборник научных статей по результатам Междунар. научно-технич. конф. Актуальные проблемы механики в современном строительстве. - Пенза, 2013. - С. 102-109.
EVALUATION OF THE TECHNICAL AND ECONOMIC EFFICIENCY OF FACADE SYSTEM FROM FOAM CONCRETE AND METAL PROFILE SHEET
Akimov S.F., Akimov F.N., Bogdanov D.V.
V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Crimea
Annotation. The work analyzes and proposes the most techno-economically feasible version of the facade system. For comparison, the following were selected: facade system of monolithic heat-insulating foam concrete and metal profiled sheet; ventilated facade with porcelain stoneware; wet facade with decorative plaster. A computational experiment to study the expected technical and economic indicators, such as the complexity of the work, the duration of the work, the wages of the workers and the cost of installing various facade systems showed that the most advantageous option is a facade made of monolithic heat-insulating foam concrete and a metal profiled sheet.
Keywords: facade system, foam concrete, profiled metal sheet, insulation, vapor barrier, light steel thin-walled structures.
