CC BY
26Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Materials and structures
УДК 630*8:692.23
Е.В. НИКОНОВА, инженер (ivanov_ii@почта.ru), П.О. ВЕЧТОМОВ, специалист 4 курс ([email protected]), И.А. ЛАДНЫХ, инженер ([email protected])
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 12)
Технико-экономические показатели ограждающих конструкций для малоэтажного строительства
Приводится сравнительный анализ шести видов ограждающих конструкций для малоэтажного домостроения: кирпичная кладка, пеноблочная кладка, клееный брус, деревянный каркас, ЛСТК - легкие стальные тонкостенные конструкции, а также сравнительно новый материал КФП - клеефанерная панель, обладающая высокой степенью заводской готовности и позволяющая использовать некондиционную фанеру в своем составе. КФП может быть адаптирована к климатическим условиям региона, к примеру, содержать утепляющий слой. Анализ проводился по пятибалльной шкале по следующим группам параметров: физические параметры, условия строительства, наличие дополнительных работ и ремонтопригодность, экономические параметры, вероятностные показатели. Полученные результаты позволили рекомендовать клеефанерную панель к повсеместному применению в индивидуальном домостроении; после чрезвычайных ситуаций, когда требуется быстро возвести пригодные для пребывания жилые дома; для возведения зданий в труднодоступных районах.
Ключевые слова: клеефанерная панель, легкие стальные тонкостенные конструкции, пеноблоки, кирпич, деревянный брус, деревянный каркас, быстровозводимые дома.
Для цитирования: Никонова Е.В., Вечтомов П.О., Ладных И.А. Технико-экономические показатели ограждающих конструкций для малоэтажного строительства // Жилищное строительство. 2018. № 7. С. 47-50.
E.V. NIKONOVA, Engineer ([email protected]), P.O. VECHTOMOV, 4th year Student, Specialist ([email protected]), I.A. LADNYH, Engineer ([email protected]) Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (12, Yaroslavskoye Highway, Moscow, 129337, Russian Federation)
Technical and Economical Indicators of Enclosing Structures for Low-Rise Construction
The comparative analysis of 6 types of enclosing structures for low-rise construction - masonry, foam concrete block masonry, glued beam, timber frame, LSTC - light steel thin-walled structures, as well as the relatively new material of GWP - glued wood panel having a high degree of prefabrication and making it possible to use substandard plywood in its structure is presented. GWP can be adapted to the climatic conditions of the region, for example, contain a heat insulation layer. The analysis was carried out according to the five-point scale for the following groups of parameters: physical parameters, construction conditions, the availability of additional works and maintainability, economic parameters, probabilistic indicators. The results obtained make it possible to recommend the glued veneer panel to the widespread use in individual housing construction; after emergency situations when it is necessary to quickly build fit dwelling houses suitable for living ; for the erection of buildings in hard-to-reach areas.
Keywords: glued veneer panel, light steel thin-walled structures, foam blocks, brick, timber strip, timber frame, prefabricated houses.
For citation: Nikonova E.V., Vechtomov P.O., Ladnyh I.A. Technical and economical indicators of enclosing structures for low-rise construction. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2018. No. 7, pp. 47-50. (In Russian).
Как правило, материалы и конструкции для индивидуальных домов подбираются по таким параметрам, как долговечность, практичность и стоимость. Но редко какой производитель будет акцентировать внимание потенциального покупателя на минусах своей продукции.
На базе Санкт-Петербургского государственного политехнического университета в 2013 г. уже проводили сравнительный анализ конструкций для малоэтажного строительства [1]. В Национальном исследовательском Московском государственном строительном университете были актуализированы данные этих разработок с учетом цен 2018 г. и дополнительно проведено сравнение экономических показателей новой конструкции - клеефанерной
72018 ^^^^^^^^^^^^^
панели (КФП) [2, 3], предлагаемой для малоэтажного домостроения [4].
Клеефанерная панель [2, 3, 5-9] - новый вид конструкции индустриального изготовления с высокой степенью заводской готовности, которая совмещает несущую и ограждающую функции. Состоит из двух фанерных листов, обвязочного пояса и внутреннего пространственного каркаса [2, 3, 5-9], из которых собирается жилой дом (пример на рисунке).
Номенклатура панелей, в которую входят как стеновые конструкции (глухие, с проемами - дверными и оконными), так и перекрытия и покрытия [2], позволяет сократить время строительства во много раз.
- 47
Балл
Комментарий
Сравнительный анализ ограждающих конструкций
Балл Комментарий Балл Комментарий Балл
Комментарий Балл Комментарий Балл Комментарий
Технология Кирпичная кладка Кладка из пеноблоков Клееный брус Деревянный каркас ЛСТК КФП
о. а> Фактическое сопротивление теплопередаче (для ЦФО - 3,087 м"'С/Вт) 2 3,17 4 4,181 3 3,685 5 5,461 5 5,461 5 5,56
о. Огнестойкость (III степень) 5 Соответствует 5 Соответствует 5 Соответствует 5 Соответствует 5 Соответствует 5 Соответствует
cd Экологичность 5 Соответствует 5 Соответствует 3 Соответствует 4 Соответствует 5 Соответствует 4 Соответствует
cd гг s Шумоизоляция 5 Соответствует 5 Соответствует 5 Соответствует 5 Соответствует 5 Соответствует 5 Соответствует
s © Наличие горючих материалов 5 Нет 5 Нет 4 Есть 5 Есть 5 Нет 4 Есть
Возможность строительства и нормальной эксплуатации в различных регионах 5 Любой регион 5 Любой регион 5 Любой регион 5 Любой регион 5 Любой регион 5 Любой регион
Строительство на сложных рельефах и нестабильных грунтах 3 Удорожание фундамента 3 Удорожание фундамента 4 Удорожание фундамента 5 Легкость конструкции 5 Легкость конструкции 5 Легкость конструкции
о с; cd Сезонность строительства (исключая фундамент) 3 Сезонные работы 3 Сезонные работы 4 Сезонные работы 5 Всесезонно 5 Всесезонно 5 Всесезонно
о q- о а; Возможность строительства с повышенной сейсмической опасностью 4 Доп. фин. затраты 4 Доп. фин. затраты 5 Низкие затраты 5 Низкие затраты 5 Низкие затраты 5 Низкие затраты
со о с; £ Влияние погодных условий на ход строительства 4 Есть 4 Есть 5 Нет 5 Нет 5 Нет 5 Нет
Транспортные расходы (учитывались масса -m и объем - V) 4 Высокие = т+У 4 Высокие = т+У 4 Высокие = т+У 5 Небольшие 5 Небольшие 5 Небольшие
Доставка в труднодоступные районы 4 Высокие = т+У 4 Высокие = т+У 4 Высокие = т+У 5 Возможна 5 Возможна 5 Возможна
о \о Дополнительные работы перед внутренней чистовой отделкой 4 Требуются штукатур. 4 Требуются штукатур. 3 Требуются штукатур. 5 Не требуются 5 Не требуются 5 Не требуются
о- ^ x i- Изменение фасадной отделки 4 Затратно 4 Затратно 4 Затратно 5 Легко 5 Легко 5 Легко
^ Э1 cd о 1 Прокладка инженерных сетей 3 Штрабирование 3 Штрабирование 3 Штрабирование 4 Заводская прокладка 5 Легко 5 Легко
° 1 a 1 cd cd ? ^ Специальные требования к несущему конструктиву здания, дополнительные работы 5 Отсутствуют 3 Доп. армирование 4 Антипирены антисептики 4 Антипирены антисептики 5 Отсутствуют 4 Антипирены антисептики
с; ш Возможность реконструкции, пристройки и надстройки 1 Усиление фундамента 2 Усиление фундамента 3 Усиление фундамента 4 Сложность с узлами 5 Незначительные затраты 5 Незначительные затраты
cd S s Полезная площадь внутренних помещений при габаритах дома 8 -10 м (м2) 2 63,16 3 64,78 4 64,87 5 70,1 5 70,1 5 70,1
cd cd ZT s co 2 я о 2 Стоимость строительства под чистовую отделку (р.) 4 51696 3 63875 3 63521 4 55008 2 74714 5 33612
i = cd Стоимость 1 м2 конструкции - глухой части стены (р.) 3 25684 1 39646 2 32469 4 15360 5 10595 5 12306
a> s f c^ о а> 0 1 05 Изменение геометрии, свойств несущего конструктива здания под воздействием внешних факторов 5 Нет 5 Нет 4 Возможна усадка 3 Возможна усадка, измен, прямолин. 5 Нет 5 Нет
ск s S-l cd cq Вероятность ошибки как следствие «человеческого фактора» 3 Требуется серьезный опыт 3 Требуется серьезный опыт 4 Требуется опыт 4 Низкая 5 Низкая из-за детальной РД 5 Почти отсутствует
Итого: 83 82 85 101 107 107
Средний балл 3,77 3,73 3,86 4,59 4,86 4,86
7S ш
О -I
х ф
п ~о
Н s
5 -
В г
TJ
о
ы
ш -р
ф о
Е х X
X1 ф
~о п
X А QJ S
м о
Научно-технический и производственный журнал
—-----ж и л и щ н о Е :---1—
СТРОИТЕЛЬСТВО
Materials and structures
Эскиз дома, собираемого из КФП
Рассмотрим следующие варианты ограждающих конструкций:
1. Кирпичные. Состав: штукатурка 5 мм, кирпичная кладка 250 мм, утепление минеральной ватой 100 мм, воздушный зазор 20 мм, облицовка фасада кирпичом 120 мм. Толщина конструкции 495 мм.
2. Пеноблочные. Состав: штукатурка 5 мм, пеноблок 200 мм, утепление минеральной ватой 100 мм, воздушный зазор 20 мм, облицовка фасада кирпичом 120 мм. Толщина конструкции 445 мм.
3. Из бруса клееного. Состав: обшивка с внутренней стороны ГКЛ+ГВЛ 25 мм, каркас под обшивку 27 мм, брус 150 мм, утепление минеральной ватой 100 мм, зазор 20 мм, облицовка фасада кирпичом 120 мм. Толщина конструкции 445 мм.
4. Деревянный каркас. Состав: обшивка с внутренней стороны ГКЛ+ГВЛ 25 мм, каркас с заполнением минераль-
Список литературы
1. Ватин Н.И., Синельников А.С., Малышева А.В., Немо-ва Д.В. Сравнительная оценка ограждающих конструкций для малоэтажного строительства // Лучшие фасады. 2013. № 1 (35). С. 8-11.
2. Ибрагимов А.М., Гнедина Л.Ю., Тихомиров Л.А., Ладных И.А. Клеефанерная панель заводского производства как основной конструктивно-силовой элемент остова быстровозводимого жилого здания // Жилищное строительство. 2017. № 4. С. 30-33.
3. Патент РФ № 160223. Панель / Тихомиров Л.А., Зайцева К.В., Титунин А.А., Ибрагимов А.М., Гнедина Л.Ю. За-явл. 20.07.2015. Опубл. 10.03.2016.
4. Николаева Е.Л., Казейкин В.С., Баронин С.А., Черных А.Г., Андросов А.Н. Проблемы и тенденции развития малоэтажного жилищного строительства России. М.: Инфрв-М., 2017. 238 с.
5. Ladnykh I.A., Ibragimov A.M. Comparative analysis of methods and results of numerical calculations of plywood panel // MATEC Web of Conferences 26th R-S-P Seminar
7'2018 ^^^^^^^^^^^^^^
ной ватой 200 мм, обрешетка 44 мм, фиброцементные панели под кирпич 15 мм. Толщина конструкции 284 мм.
5. Легкие стальные тонкостенные конструкции. Состав: обшивка с внутренней стороны ГКЛ+ГВЛ 25 мм, каркас с заполнением минеральной ватой 200 мм, обрешетка 44 мм, фиброцементные панели под кирпич 15 мм. Толщина конструкции 284 мм.
6. Клеефанерные панели. Состав: КФП с заполнением минеральной ватой 200 мм, облицовка фиброцементными панелями под кирпич 15 мм. Толщина конструкции 215 мм.
В целях объективности оценки данных конструкций были выбраны следующие общие параметры и требования:
- внешний вид стены должен соответствовать отделке «под кирпич»;
- внутренний вид «под чистовую отделку»;
- теплотехнические характеристики должны соответствовать значениям для ЦФО: 3,087 м2-°С/Вт.
Все конструкции оценивались по пятибалльной шкале: от 5 - наилучший результат среди представленных конструкций; до 1 - наихудший результат; результаты представлены в виде таблицы.
На основании проведенного анализа можно утверждать, что ограждение из КФП сопоставимо по показателям с ЛСТК и деревянными каркасными домами, выполненными по фахверковой технологии. Главный недостаток ЛСТК -это необходимость мер по предотвращению коррозии, деревянных каркасов - невысокая живучесть [10].
В свою очередь, КФП обладают несомненными преимуществами:
- небольшая масса конструкции (не требует тяжелых фундаментов и кранового оборудования);
- высокая степень заводской готовности;
- простота сборки (монтажа) панелей между собой [11];
- возможность использования в структурных элементах решетки заполнения - некондиционной фанеры;
- экономическая привлекательность;
- живучесть [10].
Исходя из полученных данных можно заключить, что клеефанерную панель можно рекомендовать к повсеместному применению для малоэтажного домостроения.
References
1. Vatin N.I., Sinelnikov A.S., Malysheva A.V., Nemova D.V. Comparative evaluation of enclosing structures for low-rise building. Luchshie fasady. 2013. No. 1 (35), pp. 8-11. (In Russian).
2. Ibragimov A.M., Gnedina L.Yu., Tikhomirov L.A., Ladnyh I.A. A Glued veneer panel of factory production as a basic structural-force element of the framing of a quickly constructed residential building. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2017. No. 4, pp. 30-33. (In Russian).
3. Patent RF 160023. Panel [Panel]. Tikhomirov L.A., Zaitse-va K.V., Titunin A.A., Ibragimov A.M., Gnedina L.Yu. Declared 07.20.2015. Published 03.10.2016. (In Russian).
4. Nikolaeva E.L., Kazeikin V.S., Baronin S.A., Chernykh A.G., Androsov A.N. Problemy i tendencii razvitija malojetazhnogo zhilishhnogo stroitel'stva Rossii [Problems and development trends of low-rise housing construction In Russia]. Moscow: Infrv-M. 2017. 238 p.
5. Ladnykh I.A., Ibragimov A.M. Comparative analysis of methods and results of numerical calculations of plywood
49
Материалы и конструкции
ц м
л
Научно-технический и производственный журнал
2017 Theoretical Foundation of Civil Engineering. RSP 2017. Vol. 117. article number 00098.
6. Ладных И.А. Проблемы моделирования трехслойных панелей с сотовым заполнителем // Теория и практика исследований и проектирования в строительстве с применением систем автоматизированного проектирования: Материалы I междунар. научно-технической конференции. 30-31 марта 2017 г. Брест, Респ. Беларусь. С. 92-94.
7. Ладных И.А. Обзор методик расчета трехслойных панелей с сотовым заполнителем // Актуальные проблемы современного строительства: Сборник 70-й Всероссийской научно-практической конференции. 4-6 апреля 2017 г. Санкт-Петербург.
8. Ладных И.А., Ибрагимов А.М. Сравнительный анализ методов и результатов численного расчета. Строительство - формирование среды жизнедеятельности (электронный ресурс): Сборник материалов XIX Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. 26-28 апреля 2017. Москва. С. 318-320.
9. Ладных И.А., Ибрагимов А.М. Узлы деревянного панельного домостроения. Сборник докладов конференции: Безопасность строительного фонда России. 29-30 ноября 2017. Курск (находится в печати).
10. Кудишин Ю., Дробот Д. Живучесть конструкций в аварийных ситуациях // Металлические здания. 2008. № 4. С. 20-26.
11. Власов А.В. Разработка конструктивных и технологических решений узловых сопряжений панелей с деревянным каркасом. Дисс... канд. техн. наук. Владимир, 2015. 125 с.
panel. MATEC Web of Conferences 26th R-S-P Seminar 2017 Theoretical Foundation of Civil Engineering. RSP 2017. Vol. 117. article number 00098.
6. Ladnykh I.A. Problems of modeling of triple-layer panel with the filler of honeycomb structure. Theory and practice of research and design in construction using computer-aided design systems: materials I international scientific and technical conference. March 30-31, 2017. Brest, Belarus, pp. 92-94. (In Russian).
7. Ladnykh I.A. Review of the methods for calculating three-layer panels with a honeycomb core. Actual problems of modern construction: Collection of the 70th All-Russian Scientific and Practical Conference. April 4-6, 2017. Saint Petersburg. (In Russian).
8. Ladnykh I.A., Ibragimov A.M. Comparative analysis of methods and and results of numerical calculation. Construction - formation of living environment [Electronic source]: collection of materials of the XIX International Interuniversity Scientific and Practical Conference of students, Masters, postgraduate students and young scientists. April 26-28, 2017. Moscow, pp. 318-320.
9. Ladnykh I.A., Ibragimov A.M. Knots of wooden panel housing construction. Bezopasnost stroitefnogo fonda Rossii. November 29-30, 2017. Kursk. (is in print). (In Russian).
10. Kudishin Yu., Drobot D. Stability of structures in emergency situations. Metallicheskie zdanija. 2008. No. 4, pp. 20-26. (In Russian).
11. Vlasov A.V. Development of constructive and technological solutions for node mating panels with a wooden frame. Diss ... Cand. of Sciences (Engineering). Vladimir. 2015. 125 p. (In Russian).
В издательстве «Стройматериалы» вы можете приобрести специальную литературу
Книга «Защита деревянных конструкций»
Автор - А.Д. Ломакин
Рассмотрены вопросы конструкционной и химической защиты деревянных конструкций, используемых в малоэтажном домостроении, при строительстве зданий и сооружений гражданского и промышленного назначения, в том числе, с химически агрессивной средой, а также открытых сооружений (автодорожных и пешеходных мостов, опор ЛЭП и др.). Освещены вопросы защиты от эксплуатационных воздействий и возгорания несущих конструкций из клееной древесины и ЛВЛ и приведено краткое описание наиболее эффективных средств и способов их защиты. Описаны методы оценки защитных свойств покрытий для древесины, методика и результаты натурных климатических испытаний покрытий на образцах и фрагментах конструкций. Приведены методика и результаты мониторинга влажностного состояния несущих клееных деревянных конструкций в процессе эксплуатации.
Монография «Производство деревянных клееных конструкций»
Автор - заслуженный деятель науки России, д-р техн. наук Ковальчук Л.М.
В книге рассмотрены основные вопросы технологии изготовления ДКК, показаны области их применения, описаны материалы для их изготовления. Особое внимание уделено вопросам оценки качества, методам испытаний, приемке и сертификации клееных конструкций. В книге приведен полный перечень отечественных и зарубежных нормативных документов, регламентирующих производство и применение ДКК.
Для приобретения специальной литературы обращайтесь в издательство «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ» Тел./факс: (499) 976-22-08, 976-20-36 E-mail: [email protected]
Производство деревянных
50
72018
