CC BY
14УДК 69.056.52
А.Р. КРЮКОВ, канд. архитектуры, руководитель сектора архитектуры малоэтажных жилых и общественных зданий, ОАО «ЦНИИЭПжилища» (Москва)
Развитие малоэтажного крупнопанельного домостроения
^ о с»
в комбинированной строительной системе
Сформулированы концептуальные творческие установки выбора строительной системы при проектировании. Приведены методические основы анализа действующей производственно-технической базы индустриального домостроения при выборе проектных решений комбинированной строительной системы малоэтажного строительства.
Ключевые слова: малоэтажное строительство, индустриальные строительные системы, комбинированная система домостроения, архитектурно конструктивно-технологическая система, гибкая система панельного домостроения.
Ориентиры отечественной строительной политики
с 1990-х гг. существенно изменились. Обострились противоречия созидательных и деструктивных технократических тенденций развития строительных систем во взаимосвязи технологий строительных материалов и строительства, конструкций и архитектуры. Постулировано интенсивное использование существующей домостроительной базы. Это в первую очередь должно касаться крупнопанельного домостроения (КПД) из железобетона, универсально обеспечивающего потребности многоэтажного и малоэтажного строительства. Следует устранить парадоксально сложившуюся критическую ситуацию отрасли КПД железобетона, развивая принцип единства и взаимосвязи спроса и предложения, заказа и производства.
В секторе малоэтажного строительства отдельно стоящих (усадебных) и блокированных одноквартирных жилых домов исходя из платежеспособного спроса установлен ориентир на ограниченное государственное или муниципальное субсидирование при максимальном привлечении средств застройщиков, частных (индивидуальных) или кооперированных (ассоциированных), или фирменных девелоперских инвестиций.
В строительстве многоэтажного массового жилища с уменьшением государственных и муниципальных инвестиций сократилось число работающих предприятий производственно-технической базы индустриального полносборного домостроения из сборных железобетонных изделий при остаточном качестве продукции и возводимого жилья.
В производстве сборного железобетона экспертами повсеместно отмечается кризисный дисбаланс понижения платежеспособного спроса на продукцию, порочный круг роста цен на цемент, металлопрокат, нерудные материалы (заполнители бетона), электроэнергию, транспорт и т. д. Без достаточного использования проектных мощностей предприятий КПД, их реконструкции, технического перевооружения и развития усугубляются разрушительные процессы, консервация ряда домостроительных производств, разрушение и банкротство, физический износ оборудования и форм [1].
Развитие монолитного и сборно-монолитного домостроения из железобетона с 1990-х гг. стало определенной альтернативой для возведения не только уникальных высотных и подземных объектов, но и малоэтажных многофункциональных, общественных и жилых зданий. В свою очередь, для малоэтажного строительства перспективно внедрение индустрии производства сборных многослойных (сэндвич) панелей из комбинаций разных, в том числе композитных материалов, зачастую недостаточно надежных, безопасных и долговечных, для многоэтажных зданий и капитальности со сроком эксплуатации более 50 лет без капитального ремонта.
В целом позитивно развитие требований заказа к многообразию архитектуры и нетиповому строительству, что гипотетически должно благоприятствовать научно-техническому прогрессу строительной отрасли при условии развития социального и частного заказа.
С точки зрения развития социального заказа и рыночного спроса к 1970-м гг. усилились критические общественные настроения и претензии к качеству архитектуры, моральному старению, скудости удобств и однообразию типовой застройки домами первых массовых серий. Следует подчеркнуть, что указанные недостатки были обусловлены именно установкой государственного заказа на минимализм и дешевизну массового строительства. Критика, ставшая предубеждением, адресовалась и строительным системам, материалам и технологиям индустриального строительного производства, и массовому строительству крупноблочных и крупнопанельных домов первых поколений проектов. Однако достижения этапа становления индустриального домостроения, архитектуры и строительства массовой жилой застройки, техники и технологии заводского производства и индустриальных методов строительства были ощутимы и памятны тем, кто жил в бараках и коммуналках в тесноте вынужденного соседства и сменил его на отдельные, пусть скромные, но благоустроенные квартиры.
В 1970-1990-х гг. создание многих серий типовых проектов на уровне лучших мировых образцов, обусловленное развитием техники и технологии индустриального домостроения, сказалось в переходе от минимализма к оптими-
-Ж ИЛИЩНОЕ-
Пример применения комбинированной строительной системы малоэтажного домостроения в конкурсном проекте энергоэффективного жилища экономического класса «ДОМXXIвека». Москва, ОАО «ЦНИИЭПжилища», октябрь 2010 г.
зации функционально-качественного соответствия современного жилища социальным требованиям.
Индустриальные строительные системы [2] характеризует наиболее полная заводская готовность строительных деталей и элементов, полносборность строительного монтажа. Признаком развития индустриальных строительных систем является динамика снижения построечной трудоемкости, сокращение ручных процессов и сроков строительства, непрерывность последовательности технологических циклов заводского производства всех видов строительных работ, монтаж полносборных строительных элементов в состоянии наиболее полной заводской готовности. Это развитие связано с увеличением применения автоматизации и механизации заводского строительного производства, строительно-монтажных, инженерно-строительных и строительно-отделочных работ на стройках. Нет альтернативы индустриальному домостроению в обеспечении массовым жильем населения при изменениях демографии, миграционных притоках, росте городов и прогрессирующем износе имеющегося жилого фонда [1].
Определилась необходимость совершенствования нормативной базы малоэтажного домостроения СНиП 31-02 -2001 «Дома жилые одноквартирные» с созданием свода правил и пособия по проектированию. Следует дать современную классификацию развитой типологии малоэтажных зданий и нормировать архитектурно-конструкторские, производственно-технологические, строительно-технические и эксплуатационно-функциональные взаимосвязи в важнейших аспектах проектирования, таких как: комплексная безопасность, капитальность, надежность, долговечность, эко-логичность, энергоэффективность проектных решений; архитектурное многообразие объемно-планировочных решений с наиболее свободной планировкой помещений с минимизацией внутренних несущих конструкций.
Анализ критериев проектного применения строительных систем в проектировании малоэтажных зданий в соотношении цена-качество, показывает очевидную необходимость интенсивного использования действующей оте-
чественной материально-технической базы домостроения и рынка стройматериалов, приближенных к местам строительства, обеспечивая контроль качества проектного - производственного - строительного - эксплуатационного цикла при архитектурно-художественном своеобразии фасадов и интерьеров.
Решениюкомплексныхархитектурно-конструктивно-техно-логических задач служат общие принципы и методы применения гибкой технологии домостроительного производства [3] и комбинированной системы домостроения (КСД) [4, 5].
Технологическая гибкость формообразования фасадных стеновых и кровельных поверхностей сложной пространственной геометрии востребована в условиях заводов и строек. Гибкая система панельного домостроения (ГСПД) [3, 6], разрабатывалась в ЦНИИЭП жилища для варьирования продукции предприятий КПД без снижения мощности или остановки производства, создавая технические предпосылки КСД. К 1990-м гг. новаторским направлением ГСПД стала комплексная проработка архитектурно-конструктивно-технологической системы (АКТС) разнообразия объемно-планировочных и архитектурно-художественных решений [7] объектов застройки на базе заводского производства широкой и изменяемой номенклатуры строительных изделий на переналаживаемом формовочном оборудовании.
Необходим рациональный баланс преимуществ и недостатков принципов:
- крупноразмерности строительных изделий и конструкций полной заводской готовности со снижением объемов ручных строительно-монтажных, инженерно-строительных и строительно-отделочных работ и скоростными методами массового строительства при жесткой геометрии, предопределяющей объемно-планировочные решения зданий, и сложностях формообразования криволинейных стеновых поверхностей некратных размеров;
- мелкоштучности строительных изделий, облегчающей транспортировку и монтаж, восполняющей некратные типоразмеры простенков, при увеличении объемов ручных строительно-монтажных работ и трудоемкости в целом;
—----ЖМЛИЩНО Е ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
- монолитности строительного формования поверхностей сложной геометрии при обеспечении стабильного качества монтажа строительной опалубки, бетонных растворов, учитывая дальность транспортировки, бетонирование с применением специальных строительных машин и оборудования при разной доступности стройплощадок, в том числе в суровых природно-климатических условиях. Рассмотрим развитие отечественного индустриального полносборного домостроения из бетона и железобетона в аспекте оптимизации рационального баланса укрупнения и разукрупнения типоразмеров формуемых строительных изделий исходя из предпочтений застройщиков в приложении к эффективности производства и строительства.
Мелкие блоки кратных и стандартизированных типоразмеров, первоначально формованные из однородного материала по наименованию и марке, а затем и многослойные композитные из различных материалов. Их производство с начала XX в. положило начало заводскому домостроению. Первоначальные области их применения в городском и сельском малоэтажном строительстве получили новое развитие в ограждающих (ненесущих) конструкциях в многоэтажном монолитном домостроении.
Крупные блоки в виде сборных простенков и перемычек обрамлений проемов (оконных, дверных и др.). Их широкое применение начато с 1930-х гг., первоначально серийных типоразмеров, т. е. формованных для конкретных проектов, позже единой каталогизированной номенклатуры типоразмеров - «Общесоюзного каталога индустриальных изделий» [2]. Развитие крупноблочного домостроения шло преимущественно в городском строительстве домов средней и повышенной этажности, укрупнение их типоразмеров завершил переход в 1950-е гг. на крупные панели, заменяющие как минимум два простеночных (боковых) и два перемычечных (верхнего и нижнего) обрамления проемов.
Крупные панели, цельноформованные обрамления проемов высотой в один этаж и протяженностью, кратной конструктивно-планировочному шагу, как правило, совпадающему с внутренними стенами комнат, и с типоразмерами для конкретных серий проектов. Начало КПД в послевоенные годы отмечено строительством малоэтажных домов, а с 1947 г. городским и сельским строительством - домов средней и повышенной этажности, параллельно в двух конструктивных системах бескаркасной (стеновой) и каркасно-панельной. Стеновая система КПД развивалась от несущих наружных стен из однослойных и двухслойных панелей с внутренним слоем из конструктивно-теплоизоляционного легкого и наружным слоем из тяжелого бетона и с фасадными и внутренними защитно-отделочными покрытиями к применению ненесущих (навесных) ограждающих наружных стен, закрепленных к внутренним несущим конструкциям. К 1990-м гг. осуществлен массовый переход предприятий КПД на выпуск ненесущих многослойных (трехслойных) панелей наружных стен с поверхностными слоями из железобетона и промежуточным слоем эффективного утеплителя (минераловатного, полимерного и др.).
Отмечен «факт, что при наличии домостроительной базы с крупнопанельным зданием по дешевизне не может конкурировать ни одна конструктивная система - ни кирпичный дом, ни монолитный, ни каркасный, ни их разновидности» [8].
Объемные блоки, цельные корпуса конструктивно-планировочных ячеек серийных типоразмеров для опре-
деленных проектов как минимум на комнату, включающие комплекс монолитных или сборных панелей, как правило, образующих многогранный корпус объемного блока из внутренних стен и перекрытий со сборными вставками наружных стен. С 1956 г. [5] объемные железобетонные блоки получили ограниченное распространение. Популярнее композитные объемные блоки (деревянные, металлические и др.), преимущественно для временных и мобильных зданий.
Укрупнение габаритов типоразмеров при значительном весе изделий осложняет строительство, особенно в труднодоступных географических и суровых природно-климатических условиях с применением специального автотранспорта и подъемно-кранового оборудования, учитывая деформируемость поверхностных слоев и их связевых креплений и требуемой точности пазогребневых профилей стыков-соединений.
Тенденция разукрупнения типоразмеров не дала принципиально значимых результатов соотношения цены и качества для малоэтажного строительства из заводских железобетонных изделий, так как развивалась по направлениям многорядной поэтажной и межэтажной горизонтальной и вертикальной разрезки стыков крупных панелей в принципах крупноблочного домостроения и полной сбор-ности объемных блоков в принципах крупнопанельного домостроения.
Тенденция облегчения изделий путем применения композитов и многослойного сочетания различных материалов стала наиболее эффективной, особенно для малоэтажного домостроения, в частности с заменой тяжелых однослойных железобетонных элементов на многослойные с легким эффективным утеплителем.
Конструктивные системы [2] различаются по типам сборных, монолитных или сборно-монолитных несущих жесткопрочностных конструкций, передающих на фундаменты статические нагрузки от собственного веса, от опираемых на них ненесущих конструкций и от распределения нагрузок сопрягаемых конструкций, а также динамические нагрузки от воздействий внешней среды.
Стеновые системы характерны плоскостными несущими элементами прямолинейных и криволинейных поверхностей: стенами и диафрагмами, объемными блоками, объемными монолитными стволами и оболочками жесткости.
Каркасные системы характерны стержневыми несущими элементами - стойками, балками, раскосами, формирующими плоскостные и объемные фермы и рамы.
Комбинированные системы сочетают работу элементов стеновых и каркасных систем.
Типовое различие по высоте и протяженности одного строительного объема определяет смешанные конструктивные системы.
Виды конструктивных систем характеризуют конструктивные схемы вариантов взаиморасположения несущих конструкций: наружных и внутренних; продольных, поперечных и перекрестных. Для КПД с конструктивно-планировочным шагом разбивочных осей, кратным укрупненным планировочным модулям (в прогрессии 3М=300 мм; 6М=600 мм и т. д.), характерны узкий (малый) шаг (2,4-4,2 м), широкий (большой) шаг (от 4,2 метров и более) или смешанный шаг в сочетании узкого и широкого [2].
Комбинированная строительная система как одно из направлений развития КПД предоставляет застройщику универсальные возможности нивелировать преимущества и не-
достатки разных строительных систем полносборного и монолитного домостроения органичным сочетанием материалов, конструкций и технологий. Например, в комбинированной системе из сборно-монолитного железобетона строятся здания широкого диапазона этажности от 1 до 26 и более.
Перспектива аналитического выбора использования элементов КПД в комбинированной строительной системе для массового малоэтажного домостроения имеет широкий диапазон:
- максимум - полностью крупнопанельные дома с включениями иных сэндвич-панелей, монолитного бетона, мелких блоков, рамного остекления и др.;
- минимум - только наружные стены с крупными ненесущими ограждающими сэндвич-панелями (в конструкциях из железобетона, пиломатериалов, металла, арболита и др. с эффективными утеплителями), заполняющими рамы каркаса в качестве диафрагм жесткости. Минимальный вариант представлен на рисунке. Архитектурная выразительность и качество обеспечиваются многообразием сочетаний ненесущих элементов фасадов, а свободная планировка помещений - минимизацией несущих конструкций внутри помещений с широким шагом перекрытий. Малогабаритные ограждающие панели с узким шагом наружных стен, встроенные в каркасную и/или каркасно-стеновую конструктивные системы с перекрестной рамно-стеновой конструктивной схемой, позволяют создавать арочные проемы без заполнения простенков. Некратные простенки и негабаритные стыки панелей заполняют комбинации несущих элементов каркаса из пиломатериалов и/или металлических профилей с мелкоштучными элементами из мелких блоков и кирпича или из монолитного железобетона.
Для реализации федеральной целевой программы «Жилище», в том числе в секторе малоэтажного домостроения в
комбинированной строительной системе, нужна концентрация усилий и средств на развитии крупнопанельного домостроения с реконструкцией и техническим перевооружением существующей производственно-технической базы, с внедрением гибкой технологии домостроительного производства.
Список литературы
1. Николаев С.В. Решение жилищной проблемы в РФ на базе реконструкции и технического перевооружения индустриальной базы домостроения // Жилищное строительство. 2010. № 2. С. 2-5.
2. Маклакова Т.Г. Архитектура гражданских и промышленных зданий. М.: Стройиздат, 1981. 368 с.
3. Косогов А.М., Крюков Р.В. Пути развития и совершенствования полносборного домостроения. М.: Стройиз-дат, 1979. 288 с.
4. Николаев С.В., Острецов В.М. и др. Комбинированная система домостроения (КСД). Предложения для индивидуального и кооперативного строительства. М.: ЦНИИЭП жилища, 1991. 171 с.
5. Квашнин-Самарин С.И. Комбинированные системы индустриальных жилых зданий. Л.: Стройиздат, 1986. 200 с.
6. Белоконь А.Н., Николаев С.В., Острецов В.М. и др. Гибкая система панельного домостроения. Основные положения по применению в проектировании и строительстве. М.: ЦНИИЭП жилища, 1986. 182 с.
7. Рубаненко Б.Р., Киселевич Л.Н., Бранденбург Б.Ю. и др. Эстетика массового индустриального жилища / Под общ. ред. Б.Р. Рубаненко. М.: Стройиздат, 1984. 208 с.
8. Шиндина Т.А. Организация взаимоотношений участников жилищного рынка в России. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. 155 с.
XVI МЕЖДУНАРОДНАЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ВЫСТАВКА
ВОЛГАСТРОЙЭКСПО
Approved Event
26-29
АПРЕЛЯ
2011
КАЗАНЬ-
« — Россия, 420059, г. Казань, Оренбургский тракт, в, t Выставочный центр "Казанская ярмарка" тел./факс: (613) 570-51-27, 570-51-11, e-mall: [email protected] www.volgasfroyexpo.ru,www.expokaian.ru
