CC BY
77Научно-технический и производственный журнал
Крупнопанельное домостроение: архитектура
УДК 69.056.52
Б.И. ТИХОМИРОВ, ген. директор; А.Н. КОРШУНОВ, зам. ген. директора по науке; Р.А. ШАКИРОВ, нач. группы, ЗАО «Казанский Гипронииавиапром» (Казань, Республика Татарстан)
Универсальная система крупнопанельного домостроения с многовариантными планировками квартир и их разнообразными сочетаниями в базовой конструкции блок-секции
На основе реального проекта 17-этажной блок-секции Казанского завода КПД-3 показана возможность проектирования любого набора квартир, от квартир гостиничного типа до квартир комфортного класса, за счет изменения положения наружной стены внутри планировочных модулей.
Ключевые слова: блок-секция, квартиры гостиничного типа, квартиры комфортного класса, технологическая линия, термостенд, гибкая технологическая линия.
В настоящее время в крупнопанельном домостроении распространены две условные технологические схемы заводского производства сборных железобетонных изделий - негибкая и гибкая технологические схемы.
По негибкой технологической схеме во времена СССР построены почти все отечественные заводы КПД. Основное свойство этой технологии - под каждое сборное железобетонное изделие, своя металлическая форма с жесткой, не-переналаживаемой схемой бортов и поддонов. Это позволяло заводам КПД выпускать большое количество жилья при недостатке в их разнообразии и невозможности беззатратно переходить на новые, более экономичные серии. В этой схеме преобладало компактное кассетное оборудование.
Крупнопанельные дома, построенные по проекту ЗАО «Казанский Гипронииавиапром»
По гибкой технологической схеме в современных условиях строятся все новые заводы КПД с комплектацией их импортным оборудованием. Это, как правило, конвейерные линии с инвентарными поддонами, которые оснащен-ны универсальными бортовыми элементами, проемообра-зователями и фиксаторами для установки арматуры и закладных деталей, их крепление к поддонам на быстросъем-ных магнитах. Кассеты в технологии также присутствуют.
При сравнении гибкой и негибкой технологических схем оказывается, что в формовочных цехах это различие довольно условно. Например на Казанском заводе КПД-3 имеется конвейерная линия для производства наружных стеновых панелей с компактной тепловлажностной обработкой изделий ниже нулевой отметки пола формовочного цеха. Также на этом заводе есть кассетно-конвейерная линия. На Нижнекамском ДСК имеются две конвейерные линии.
При оснащении существующих металлических поддонов конвейерных линий этих заводов быстросъемными универсальными бортовыми элементами данные производства из разряда негибкой технологической схемы производства переходят в разряд гибкой технологической схемы, под которую необходим новый проект дома.
Кроме высокой стоимости импортного оборудования для гибких технологических схем производства сборных железобетонных элементов панельного здания существует еще одна проблема - проект будущего дома, который должен выпускаться на этом универсальном оборудовании и соответствовать российским нормативам и стандартам, а также предпочтениям населения. Эта проблема заключается в том, что иностранный поставщик оборудования (машиностроитель) не разрабатывает проект дома, он только поставляет оборудование под абстрактный дом, соответственно издержки данной практики присутствуют. Данных издержек можно избежать, если сначала будет разработан проект дома.
Таким образом, при наличии оптимальной схемы модернизации существующих заводов КПД с не гибкой технологи-
42012
13
Крупнопанельное домостроение: архитектура
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
ческой схемой производства они в малозатратном варианте становятся заводами с гибкой технологической схемой; проектное решение по новому типу жилых домов является определяющим и опережающим решением при подборе технологии и оборудования для заводского производства КПД.
За счет проектных решений на существующих заводах КПД, используя за основу производимые ими типовые, серийные дома, можно в десятки раз увеличить разнообразие объемно-планировочных решений квартир, увеличив их с 6-9 до 60-100 типов. При данном количестве вариантов одно-, двух- и трехкомнатных квартир можно говорить об индивидуальном проектировании блок-секций, которые могут формироваться по предварительным заказам потребителей, на основе базового каталога квартир, содержащего квартиры гостиничного типа, эконом-класса, комфортного класса. То есть существующие заводы КПД имеют большой потенциал при их модернизации, а для заводов крупнопанельного домостроения, работающих по жесткой технологической схеме и выпускающих типовой набор блок-секций, появляется возможность увеличить их разнообразие за счет увеличения или уменьшения площади типовых квартир, в зависимости от существующего на них спроса.
ЗАО «Казанский Гипронииавиапром» разработал универсальную систему крупнопанельного домостроения, которая может применяться:
- в существующих производствах с негибкой технологической схемой, при этом разнообразие квартир и их объемно-планировочные решения увеличиваются в десятки раз; в базовой жесткой конструкции здания без увеличения типоразмеров сборных изделий. Ниже на примере блок-секции Казанского завода КПД-3 будут показаны подходы к модернизации производства;
- при модернизации существующих производств этапами от негибкой технологии к гибкой;
- в гибкой технологии производства сборных изделий с целью экономии универсальной бортоснастки и для увеличения процента использования площади универсальных поддонов;
- в отечественном машиностроении, при создании линейки технологического оборудования для выпуска крупнопанельных домов, отвечающих современным требованиям.
Данная система применима к любой из трех выпускаемых в настоящее время в Республике Татарстан серий КПД (Набережно-челнинская серия 83-НЧ, Нижнекамская 84-я серия, Казанская 90-я серия). Из трех вышеперечисленных серий наиболее интересна Нижнекамская 84-я серия, так как она имеет в продольном направлении три шага поперечных несущих стен: 3,6; 4,8; 6 м, а два последних шага при их разделении внутрикомнатными перегородками позволяют увеличить количество комнат с различной шириной в базовой блок-секции. То есть у типовых серий КПД определенное разнообразие в габаритах комнат в продольном направлении всегда присутствует при более жесткой схеме в поперечном направлении. Предлагаемая система позволяет дополнительно к имеющемуся разнообразию пролетов здания в продольном направлении прибавить возможность на аналоговом принципе менять ширину здания, автономно в любых поперечных осях, без увеличения существующей номенклатуры сборных железобетонных изделий.
Рассмотрим вариант проектного решения жилой блок-секции на примере дома Казанского завода КПД-3, фактически дающего возможность перевести завод с негиб-
кой технологией (восемь типов одно-, двух- и трехкомнатных квартир в шести вариантах их сочетания на типовом этаже) на выпуск индивидуальных квартир (58 типов одно-, двух- и трехкомнатных квартир в различных вариантах их сочетания на типовом этаже) за счет применения универсальной системы крупнопанельного домостроения, состоящей в следующем:
1. Стены лоджий и внутренние стены квартир монтируются в одних осях.
2. Наружная панель имеет габариты, равные внутренним габаритам смежных с ней комнат и лоджий, за счет чего может монтироваться не только на границе комнаты с лоджией, но и в любом месте как комнаты, так и лоджии.
3. По п. 2 площадь приставной лоджии может входить в площадь комнаты, увеличивая ее, или при отсутствии приставной лоджии лоджия может быть встроенной за счет уменьшения площади смежной комнаты.
Имеется базовая универсальная блок-секция длиной 28,2 м с различными вариантами (восемь) наборов комфортных квартир с большими кухнями (9,84; 12,5; 13,5; 15,12 м2), общими комнатами до 19 м2. В данной блок-секции возможно наличие квартир гостиничного типа (площадью 25,5 м2; 20,5 м2), в том числе в различных вариантах их сочетания с полнометражными квартирами. 17-этажная блок-секция Казанского завода КПД-3 (рис. 1) - это здание с поперечными и продольными несущими стенами и плитами, опертыми по контуру, с приставными лоджиями, с наружной системой утепления в построечных условиях. Конструкция узла примыкания наружных стен к внутренним стенам показана на рис. 2.
Недостатком данного здания является ограниченная возможность планировок, не соответствующая современным рыночным и демографическим требованиям.
Модернизация существующей блок-секции в варианте предлагаемой универсальной системы заключается в следующем: наружная стена здания (4) имеет габаритные размеры, равные или, с учетом монтажных зазоров, меньше, чем соответствующие внутренние размеры примыкающих к ней планировочных модулей в виде комнат (1) и лоджий (2), в плоскости установки наружной стены (рис. 3), за счет чего наружная стена может быть смонтирована как в площади основного планировочного модуля - комнаты, так и в площади дополнительного планировочного модуля - лоджии; место ее установки определяется требуемой площадью лоджии или комнаты. Появляется возможность различного сочетания двух типов планировочных модулей в поперечных осях здания и возможность изменять расположение наружной стены здания в пределах этих планировочных модулей.
В поперечных осях базовой блок-секции крупнопанельного дома выделяется два типа планировочных модулей. Рассмотрим фрагмент А плана типового этажа базовой блок-секции с семью однокомнатными квартирами на этаже (1-1-1-1-1-1-1) (рис. 4). Первый тип планировочного модуля (1а, 1б, 1в, 1г) - это комната, образованная внутренними несущими панелями стен (3), в котором наружная стена (4) имеет возможность передвигаться вдоль планировочного модуля с ее фиксацией в положении, обеспечивающем заданные объемно-планировочные решения квартиры (рис. 3). Второй тип планировочного модуля (2а, 2б) образован несущими панелями стен (5) пристроенной лоджии. Также планировочный модуль второго типа может образовывать объемы ванных комнат и туалетов, внутридомовые
14
42012
Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Крупнопанельное домостроение: архитектура
Крупнопанельное домостроение: архитектура
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
и внутриквартирные коридоры. Стены лоджий и внутренние стены здания в одних и тех же осях соединяются друг с другом, образуя единую составную стену. В месте примыкания наружной стены к внутренней стене и плите перекрытия при образовании мостиков холода для их ликвидации в панелях внутренних стен (3) и плитах перекрытия устраиваются расчетные вкладыши из теплоизоляционного материала для приведения тепловых потерь к нормативным величинам. Вкладыши из теплоизоляционного материала устанавливаются в формы изделий стен и перекрытий до их заливки бетоном; они должны фиксироваться к арматурным каркасам, но могут и к формам.
Конструкция наружных стен может иметь несколько вариантов решения, это может быть индустриальная, утепленная в заводских условиях двухслойная или трехслойная наружная панель на дискретных или гибких связях; однослойная железобетонная панель, утепленная в построечных условиях в варианте штукатурного или вентилируемого фасада; многослойная стена из мелких блоков; сборная каркасная утепленная стена из термопрофилей.
На рис. 5-9 показаны варианты изменения площадей однокомнатных квартир за счет использования различного сочетания планировочных модулей типа (1) и типа (2) в поперечных осях здания и за счет возможности изменять место расположения наружной стены в пределах этих планировочных модулей.
На рис. 5 показан фрагмент А базовой блок-секции в варианте уменьшения площадей всех трех однокомнатных квартир до эконом-класса, который получен за счет замены приставных лоджий планировочных модулей (2а) и (2б) на встроенные лоджии (1а'), (1в'), (1г') в составе планировочных модулей (1а), (1в) и (1г), и соответственно перемещения наружной стены (4) планировочных модулей (1а), (1в) и (1г) базовой блок-секции в осях 2-3, 4-6, 6-7, 8-9 внутрь комнат с уменьшением их площадей на 5,04 м2 и 4,62 м2 и образованием на освободившихся площадях встроенных лоджий (1а'), (1в'), (1г').
На рис. 6 показан фрагмент А базовой блок-секции с тремя однокомнатными квартирами, в варианте увеличе-
ния площади крайних однокомнатных квартир в осях 2-4 и 7-9 на 5,04 м2 за счет появления двух дополнительных планировочных модулей (2а') в осях 3-4 и 7-8 в сравнении с планировками базовой блок-секции фрагмента А на рис. 4. При этом наружные стены в осях 3-4 и 7-8 устанавливаются по оси А, за счет этого площадь планировочного модуля (1б) и планировочного модуля (2а') в данном варианте объединяются, в результате площадь кухни в каждой квартире увеличивается на 5,04 м2.
На рис. 7 показан фрагмент А базовой блок-секции с тремя однокомнатными квартирами в варианте дальнейшего увеличения площади крайних однокомнатных квартир в осях 2-4 и 7-9 за счет появления двух дополнительных планировочных модулей (2а') в осях 2-3 и 8-9 в сравнении с планировками фрагмента А на фигуре 6. При этом наружные стены (4) в осях 2-3 и 8-9 устанавливаются по оси А, площади планировочного модуля (1а) и планировочного модуля (2а') в данном варианте объединяются, за счет чего площади комнат в осях 2-3 и 8-9 увеличиваются на 5,04 м2.
На рис. 8 показан вариант квартир гостиничного типа на основе фрагмента А базовой блок-секции. В этом варианте к базовой блок-секции, показанной на рис. 4, добавлены два планировочных модуля (2а) в осях 2-3 и 8-9, которые являются лоджиями. Изменено расположение проемов во внутренних (3) и наружных (4) стенах за счет перестановки проемообразователей с магнитной фиксацией. Убраны внутренние продольные стены (3) между осями Б и В с образованием планировочных модулей типа 1а и 1в ограниченных внутренними и наружными стенами, расположенными по периметру квартиры. Внутреннее пространство квартир разделяется при помощи перегородок.
На рис. 9 показан вариант квартир гостиничного типа на основе блок-секции фрагмента А в варианте увеличения площади четырех квартир в осях 2-3, 3-4, 7-8 и 8-9 за счет появления дополнительных планировочных модулей (2а) в осях 2-3, 3-4, 7-8 и 8-9, при этом наружные стены в осях 2-3, 3-4, 7-8 и 8-9 устанавливаются по оси А; в результате этого площади планировочного модуля (1а) и планировочного модуля (2а') в данном варианте объединяются, соответ-
Узеп 1
Планировочный модуль 1
модуль 2
Рис. 2. Узел примыкания наружных стен к внутренним
модуль 2
Рис. 3. Модернизированный узел примыкания наружных стен к внутренним
Научно-технический и производственный журнал
Крупнопанельное домостроение: архитектура
®
1а 3 1б
фрагмент Л (вариант вазовой влок-секции)
1в 1г
Рис. 4. Фрагмент базовой блок-секции
фрагмент А (вариант квартир эконом-класса)
Рис. 5. Вариант квартир эконом-класса
42012
17
Крупнопанельное домостроение: архитектура
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
фрагмент А (вариант квартир комфортного класса)
1а 3 1в
1в 1г
1б 3 1а
ф-
Рис. 6. Вариант квартир комфортного класса
фрагмент А
(вариант увеличения площади квартир комфортного класса)
1а 3 1б
1в 1г
Рис. 7. Вариант увеличения площади квартир комфортного класса
Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
строительство
Крупнопанельное домостроение: архитектура
фрагмент А (вариант квартир гостиничного типа)
Рис. 8. Вариант квартир гостиничного типа
фрагмент А
(вариант увеличения площади квартир гостиничного типа)
Рис. 9. Вариант увеличения площади квартир гостиничного типа
4'2012
19
Крупнопанельное домостроение: архитектура
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
ственно площади квартир в осях 2-3, 3-4, 7-8, 8-9 увеличиваются на 5,04 м2. Стены лоджий (5) в осях 2 и 9 утепляются.
Представленная универсальная система крупнопанельного домостроения позволяет запроектировать любой набор необходимых для города квартир с учетом демографического состава населения Казани.
Соединение сборных железобетонных элементов, внутренних стен, стен лоджий, перекрытий при монтаже здания осуществляется по типовым решениям за счет того, что местоположение закладных деталей в сборных элементах не меняется с изменением комбинации планировочных модулей. Может меняться только местоположение соединительных закладных деталей во внутренних стенах и стенах лоджий, служащих для крепления к ним наружных стен, в связи с изменением положения наружной стены внутри планировочных модулей; в этом случае в формовочной оснастке внутренних стен, стен лоджий при изготовлении сборных железобетонных элементов применяются универсальные, например магнитные зажимы для крепления закладных деталей в изделии, для соединительного узла наружной стены с внутренней.
При модернизации Казанского завода КПД-3 необходимо:
- унифицировать конструкцию и оснастку плит и стен лоджий для вариантов как отдельно стоящей, так и спаренной лоджии;
- в связи с тем, что габариты оснастки изделий не меняются, а меняется только расположение в продольных внутренних стенах закладных деталей, предназначенных для соединения их с наружными стенами, а также в них и в перекрытиях могут появиться термовкладыши, необходимо их установку, которая в разных изделиях будет иметь разную привязку, осуществлять на существующем посту объемной
сборки каркасов в арматурном цехе. При этом арматурный каркас с закладными деталями и термовкладышами собирается в одно изделие с помощью сварочных или вязальных клещей. Готовый арматурный каркас единым изделием, в составе собственно арматуры, закладных изделий и термовкладышей с помощью специальной траверсы транспортируется и устанавливается в форму, при этом каркас не деформируется. Идеальным решением было бы наличие сканера на посту объемной сборки арматурных каркасов.
В этом варианте производительность будет больше, чем на импортных конвейерных линиях, при ручной сборке арматурных каркасов в формовочных цехах непосредственно в форме.
Стоимость перевода Казанского завода КПД-3 на гибкую технологию мощностью производства в 90-120 тыс. м2 в год составит всего около 50 млн р.
В отличие от 90-й серии Казанского завода КПД-3 количество типов квартир в 84-й серии Нижнекамского ДСК можно было бы увеличить до 80-100 типов. Причем для производства индивидуальных изделий на данном предприятии было бы целесообразно на свободных площадях дополнить имеющееся технологическое оборудование протяжным термостендом, у которого процент полезного использования рабочей площади гораздо больше, чем у универсальных поддонов в составе гибких технологических линий. На данном стенде можно обойтись даже без кантователя, что опробовано авторами при производстве наружных стен на Казанском заводе КПД-3. Габариты стенда желательно иметь в варианте параллельного производства на нем преднапряженных изделий безопалубочного формования, например пустотных плит перекрытия.
20
42012
