CC BY
43
УДК 728.536:625.712.14
DOI: 10.30838/J.BPSACEA.2312.300819.24.507
ЗВЕДЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИХ МАЛОПОВЕРХОВИХ БУДЮЕЛЬ ЗА КАРКАСНО-ПАНЕЛЬНОЮ СШ-ТЕХНОЛОГ1СЮ
ДЬЯЧЕНКО Л. Ю. 1, к. т. к, доц., ДЬЯЧЕНКО О. С. 2*, ас.
1 Кафедра планування та оргашзаци виробництва, Державний вищий навчальний заклад «Придншровська державна академш будiвництва та архггектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Дншро, Украгна, тел. +38 (056) 756-33-65, e- mail: olya [email protected], ORCID ID: 0000-0003-4499-2278
2 Кафедра архггектури, Державний вищий навчальний заклад «Придшпровська державна академiя будгвництва та архггектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Дншро, Украгна, тел. +38 (056) 756-33-32, e-mail: arh [email protected], ORCID ID: 0000-0002-2591-3274
Анотащя. Постановка проблеми. Будiвництво малоповерхових споруд в Укра1ш i3 застосуванням С1П-технологiй дозволяе знизити тривалiсть зведення будiвель, зробити 1х екологiчними, мiцними i надшними, а також зменшити 1х варпсть. У зв'язку з цим в Укра1ш актуальними постають енергоефективнi малоповерховi будiвлi швидкого зведення за каркасно-панельною СIП-технологiею. В основi СШ-технологи лежить використання теплоiзоляцiйних панелей - структурних iзоляцiйних панелей (С1П), як1 служать основними конструкцiйними елементами об'екта будiвництва. Наразi кiлькiсть будинк1в, зведених за щею технологiею, тiльки в Швтчнш Америцi вже становить близько 80 %, в сейсмоактивнш Японп - до 45 %, Фшлянди - 42 %. Перевага такого будiвництва у тому, що помешкання можна звести за кiлька мiсяцiв, а фшальна вартiсть становить 200...250 дол. за 1 м2, а з оздобленням - 450...500 дол. за 1 м2. Мета cmammi -аналiз особливостей будiвництва енергоефективних будiвель швидкого зведення iз С1П з метою його розвитку в Украш. Висновок. Дослвджено закордонний та вичизняний досвiд застосування - СШ-технологи; проаналiзовано рiзнi конструктивнi рiшення, що надають можливiсть використання С1П повно! заводсько! готовностi; проаналiзовано характеристики енергоефективно! малоповерхово! будiвлi швидкого зведення iз С1П. Так1 будинки мають високу сейсмостшшсть. Вони витримують землетруси понад 8...9 балiв. С1П-технологiя втiлюе передовi досягнення в галузi житлового будiвництва i являе собою найбiльш швидко впроваджувану технологiю будiвництва в свт.
Ключовi слова: будiвництво; енергоефективна малоповерхова будiвля; 6ydieni швидкого зведення; С1П
ВОЗВЕДЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ ПО КАРКАСНО-ПАНЕЛЬНОЙ СИП-ТЕХНОЛОГИИ
ДЬЯЧЕНКО Л. Ю. к. т. н, доц., ДЬЯЧЕНКО О. С. 2*, асс.
1 Кафедра планирования и организации производства, Государственное высшее учебное заведение «Приднипровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днипро, Украина, тел. +38 (056) 756-33-65, e-mail: olya [email protected], ORCID ID: 0000-0003-4499-2278
2 Кафедра архитектуры, Государственное высшее учебное заведение «Приднипровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днипро, Украина, тел. +38 (056) 756-33-32, e-mail: arh [email protected], ORCID ID: 0000-0002-2591-3274
Аннотация. Постановка проблемы. Строительство малоэтажных зданий в Украине с применением СИП-технологий позволяет сократить продолжительность возведения зданий, сделать их экологичными, прочными и надежными, а также снизить их стоимость. В связи с этим в Украине актуальны энергоэффективные малоэтажные быстровозводимые здания по каркасно-панельной СИП-технологии. В основе СИП-технологии лежит использование теплоизоляционных панелей - структурных изоляционных панелей (СИП), которые служат в качестве основных конструкционных элементов объекта строительства. На сегодняшний день количество построенных домов по этой технологии только в Северной Америке уже составляет около 80 %, в сейсмоактивной Японии - до 45 %, Финляндии - 42 %. Преимущество такого строительства в том, что помещение можно возвести за несколько месяцев, а финальная стоимость составляет 200...250 долл. за 1 м2, с отделкой - 450.500 долл. за 1 м2. Целью статьи является анализ особенностей строительства энергоэффективных быстровозводимых зданий из СИП с целью развития строительства этих зданий в Украине. Вывод. Исследован зарубежный и отечественный опыт применения каркасно-панельной - СИП-технологии; проанализированы различные конструктивные решения, предоставляющие возможность использования СИП полной заводской готовности; проанализированы характеристики малоэтажного энергоэффективного быстровозводимого здания из СИП. Здания, построенные с применением СИП, имеют высокую
сейсмостойкость. Они выдерживают землетрясения более 8.. .9 баллов. СИП- технология воплощает передовые достижения в области жилищного строительства и является наиболее быстро внедряемой технологией строительства в мире.
Ключевые слова: строительство; энергоэффективное малоэтажное здание; быстровозводимые здания; СИП
CONSTRUCTION OF ENERGY-EFFICIENT LOW-RISE BUILDINGS BY FRAME-PANEL SIP TECHNOLOGY
DIACHENKO L.Yu.1, Cand. Sc. (Tech.), Ass. Prof., DIACHENKO OS.2*, Ass.
1 Department of Planning and Organization of Production, State Higher Educational Institution "Piydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernyshevskoho St., 49600, Dnipro, Ukraine, tel. +38 (056) 756-33-65,
e-mail: olya [email protected], ORCID ID: 0000-0003-4499-2278
2*
Department of Architecture, State Higher Educational Institution "Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernyshevskoho St., 49600, Dnipro, Ukraine tel. +38 (056) 756-33-32, e-mail: arh [email protected], ORCID ID: 0000-0002-2591-3274
Abstract. Problem statement. The construction of low-rise buildings in Ukraine using SIP technologies allows to reduce the duration of the construction of buildings, make them environmentally friendly, durable and reliable, as well as reduce their cost. In this regard, energy efficient low-rise buildings of rapid erection using frame-panel technology -SIP technology are relevant in Ukraine. The base of SIP technologies is the use of thermal insulation panels - structural insulated panels (SIP panels) which serve as the main structural elements of the construction object. At present, the number of houses built using this technology in North America is already around 80 %, in seismic Japan - up to 45 %, in Finland - 42 %. The advantage of such construction is that the dwelling can be built in a few months and the final cost is $ 200.. .$ 250 per square meter, and with decoration - $ 450.$ 500 per square meter. The purpose of the article is to analyze construction of energy efficient prefabricated buildings of SIP panels, aimed to construct such structures in Ukraine. Conclusion. We researched foreign and domestic experience of using frame-panel technology - SIP-technology; analyzed various structural solutions, providing the possibility of using SIP panels of complete prefabrication; the characteristics of energy-efficient low-rise prefabricated buildings from SIP panels are analyzed. Buildings built with SIP panels, have high seismic resistance. They can withstand earthquakes of more than 8.9 points. SIP technology embodies the advanced achievements in the field of housing construction and is the most rapidly implemented construction technology in the world.
Keywords: construction; energy-efficient low-rise building; prefabricated buildings; SIP panels
Постановка проблеми. Будiвництво малоповерхових будiвель в Укрш'ш i3 застосуванням СШ-технологш дозволяе знизити тривалють зведення будiвель, зробити 1х еколопчними, мщними i надшними, а також знизити 1х вартють.
У зв'язку з цим в Укрш'ш актуальш енергоефективш малоповерховi будiвлi швидкого зведення за каркасно-панельною СШ-технолопею [3].
На сьогодшшнш день кшькють споруджених будинюв за щею технолопею тшьки в Швшчнш Америщ вже становить близько 80 %, у сейсмоактивнш Япони - до 45 %, Фшляндп - 42 %.
Перевага такого будiвництва у тому, що помешкання можна звести за кшька мюящв, а фшальна вартють становить 200...250 дол. за 1 м2, а з оздобленням -450...500 дол. за 1 м2.
СШ-технолопя втшюе передовi досягнення в галузi житлового будiвництва.
Анал1з останшх дослщжень 1 публжацш. СШ-технолопя - ушкальна каркасно-панельна технология будiвництва, що дозволяе зводити будiвлi швидкого с, яка з'явилася понад твстолггтя тому i набула популярносп в крашах Швшчно'1 i Ивденно! Америки. Будинки споруджеш за СШ-технолопею, користуються популяр-нютю як у тротках, так i в Заполяр'!.
У Канадi та США бшьшють шдивщуальних будинюв побудоваш саме на базi каркасно-панельно! технологи, вже сьогодш вона стала популярною i в шших крашах, таких як Япошя, Ангшя, Имеччина, Украша та шшь
Монтаж будинку за СШ-технолопею здiйснюеться бригадою в 3-4 чоловш, без особливо! спецтехнiки. Стiни, виготовленi в заводських умовах, забезпечують чудову
тепло- i шyмоiзолящю, шдвищену довговiчнiсть i надiйнiсть ycix елеменлв конструкцп. Каркасно-панельнi будинки за показниками еколопчност стали лiдерами серед ycix наявних. Попередня заводська подготовка «сандв1ч»-панелей та обробка вcix використовуваних матерiалiв дозволяе одночасно виконувати монтаж i оздоблювальнi роботи в будь-який час року.
Мета статт - анашз особливостей бyдiвництва швидкого зведення
енергоефективних бyдiвель iз С1П з метою розвитку такого бyдiвництва в Украшь
Виклад матерiалу. Cin-mexnonosiR -каркасно-панельна технолопя малоповерхо-вого бyдiвництва з понад 50^чною icторiею. Вона втшюе передовi досягнення в галyзi житлового бyдiвництва i бачиться найбiльш швидко впроваджуваною теxнологiею бyдiвництва у свт.
В оcновi СШ-технологп лежить використання теплоiзоляцiйниx панелей -С1П, як служать основними конcтрyкцiйними елементами об'екта бyдiвництва (рис. 1).
Рис. 1. Структурна ¡золяцтпа панель (С1П) / Fig. 1. Structural insulation panel (SIP)
Структурна iзоляцiйна панель (С1П) являе собою тришарову конструкщю, яка складаеться з двох шарiв вологостшко! орiентовано! стружково! плити (ОСП-3) та шару шнополютиролу ПСБ-С-25.
Цифра 25 показуе кшьюсть сухо! речовини 1 м3 готового матерiалy. Чим бшьше сухо! речовини, тим вища щшьшсть, а значить надiйнicть i довговiчнicть готово! С1П. В Укра!ш для виробництва панелей застосовують шнополютирол з вмютом сухо! речовини на рiвнi 17...19 кг/м . Ця
величина допустима i достатня, щоб шнополютиролу була присвоена марка ПСБ-С-25 ГОСТ.
Орiентована стружкова плита (ОСП-3) складаеться з декшькох шарiв деревно! стружки, склеено! за допомогою рiзноманiтних смол.
Для виробництва сертифiкованих С1П застосовують тiльки ОСП-3 плити з товщиною 10 i 12 мм. Для укладання чорново! пiдлоги другого поверху застосовують плити товщиною 22 мм.
Шнополттирол являе собою
газонаповнений матерiал, що отримуеться з полютиролу i його похiдних, а також iз спiвполiмерiв стиролу. Звичайна технолопя отримання шнополютиролу пов'язана з початковим заповненням гранул стиролу газом, який розчиняють у полiмернiй мась
Використовуеться шнополютирол
високо! щiльностi, який забезпечуе чудову термоiзоляцiю.
Екструдований (або екструзтний) тнопол^тирол - нове слово у сферi теплоiзоляцiйних технологiй. Це матерiал iз рiвномiрною структурою, що складаеться з повшстю закритих дрiбних (0,1...0,2 мм) осередкiв.
Полiуретановий клей. Високояюсний клей пiд великим тиском надшно i назавжди з'еднуе ОСП-3 з шнополютиролом, утворюючи С1П.
Внутршне i зовншне оздоблення. Варiантiв зовнiшнього оздоблення безлiч. Власне оздоблювальнi матерiали шчим не вiдрiзняються вiд традицiйних стш з бетону або цегли. Будинок iз С1П можна обкласти декоративною плиткою або каменем, облицювати сайдингом, оштукатурити або обкласти цеглою. С1П-технолопя не передбачае обмежень з оздоблювальних матерiалiв. З внутршшм оздобленням те ж саме: воно являе собою рiвну вертикальну поверхню, що дозволяе вщразу накле!ти шпалери або обшити гiпсокартоном без застосування профiлю (рис. 2).
Рис. 2. Енергоефективний будинок i3 С1П-панелей / Fig. 2. Energy efficient home made of SIP panels
Розм1ри плити i маса. С1П структурна iзоляцiя - панель мае максимальну висоту 3 500 мм. Ширина панелi - вщ 625 мм до
1 500 мм. Товщина - 60...220 мм [1].
Маса панелi розмiрами 2 500*1 250* *174 мм буде важити близько 50 кг. Для порiвняння, С1П для будинку площею190 м2 будуть важити 16 т, а будинок i3 цегли -64 т [4].
Для виробництва С1П найчаспше застосовують плити шмецького виробника EGGER. Вони добре зарекомендували себе на ринку Украши, а за точш геометричнi розмiри полюбилися виробникам. С1П виробленi з використанням плит EGGER, не вимагають додаткового торцювання на виробницт перед розкроем. Вони абсолютно не мають неприемного запаху. Ц панелi мають украшський сертифiкат якостi.
Для виробництва С1П використовують два типорозмiри плит ОСП-3 - це
2 500 * 1 250 i 2 800 * 1 250 [7]. Завдяки нестандартним розмiрам - 2 800 * 1 250 можна виробляти С1П, як забезпечують достатню висоту першого поверху каркасно-панельного будинку - 2,8 м (рис. 3).
Випробування таких панелей показало, що вони можуть витримувати поздовжне навантаження до 10 т/м.
Поперечне навантаження (вертикальне) на С1П показуе здатнють стш iз них протистояти потужносп вiтру, снiговим навантаженням на дах i покриття.
Рис. 3. Схема будинку, зведеного за С1П-технологieю: 1 - nанелi даху; 2 - панелi портиюв, еркерiв та щипщв; 3 - панелi фронтону; 4 - балки, ферми чи панелi перекриття; 5 - панелi стiновi; 6 - панелi внутрштх стiн;
7 - вжонт прорiзи; 8 - тдвжонш панелi; 9 - панелi перемичок / Fig. 3. The scheme of the house erected on the frame-panel SIP-technology: 1 - roof panels; 2 - panels of porticos, bay windows
and tongs; 3 - panels of the pediment; 4 - beams, trusses or overlapping panels; 5 - wall panels; 6 - panels of internal walls; 7 - window openings; 8 - window sills; 9 - jumper panels
Вогнест1йк1сть. Плити ОСП, як входять до складу С1П, проходять спещальну обробку антитреном. Завдяки цьому вони набувають властивосп самозагасання. Порiвняно з деревиною, вогнестшюсть С1П у 7 разiв вища. Будiвлi з таких панелей мають високу сейсмостшюсть. Вони витримують землетруси понад 8-9 балiв. Таю конструктивы ршення набули широкого використання в Криму, Япони.
Основш переваги буд1вель ¡з С1П [1; 2; 4-6; 8]
• Енергоефективтсть. Основну складову С1П становить енергоефективний утеплювач, який мае низький коефщент теплопровiдностi, це дае можливють зменшити товщину стши, порiвняно з цегляною, що дозволяе економити кошти на опаленнi будiвлi.
• Надгйнгсть. Завдяки тому, що С1П з'еднуються мiж собою за принципом паз в паз, конструкщя може витримувати землетруси до 9 балiв.
• Економгчнгсть. Плити мають малу вагу, тож конструкщя готово! будiвлi виходить в кшька разiв легшою за цегляну або кам'яну, що дозволяе заощадити на будiвництвi фундаменту.
• Низька варт1сть будiвлi за С1П-технологiею. Скорочення термiнiв зведення будiвлi з таких панелей а також низька вартють будiвельних матерiалiв дозволяе зробити будинки iз С1П дешевшими навiть за квартири в багатоповерхових будинках.
• Усадка будинку з панелей вщсутня, що дае можливють вщразу починати оздоблювальнi роботи.
• Еколог1чн1сть. ОСП плита - 97 % дерево, утеплювач - 98 % повггря.
• Довговгчнгсть. Експлуатащя будiвлi -до 100 роюв.
• Швидк1 термгни будiвництва. Особливють СШ-технологи полягае у швидкостi роботи: фахiвцi зводять будинки пiд ключ за 3 мюящ. Залишаеться зовам небагато - оздоблювальнi роботи та створення затишку в новому будинку.
Висновки Дослщжено закордонний та втизняний досвiд застосування каркасно-панельно! СШ-технологл; проаналiзовано рiзнi конструктивнi рiшення, що дають можливють використання панелей повно! заводсько! готовностi; проаналiзовано характеристики енергоефективно!
малоповерхово! будiвлi швидкого зведення iз структурно iзоляцiйних панелей.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Дорошенко Д. Каркасный дом по канадской технологии : монография / [Денис Дорошенко] - Санкт-Петербург : Питер, 2011. - 208 с.
2. Нацюнальний стандарт Укра!'ни. Методи вибору тепло1золяцшного матер1алу для утеплення буд1вель : ДСТУ Б В.2.6-189:2013. - [Чинний ввд 2014-01-01] / Мшрегюн Укра!ни. - Ки!в : ДП «Укрархбудшформ», 2014. - 52 с.
3. Дьяченко Л. Ю. Особливосп зведення швидкоспоруджуваних малоповерхових буд1вель 1з блок-модул1в в Укра!т / Л. Ю. Дьяченко, О. С. Дьяченко, А. С. Малашенко // Вюник Придшпровсько! державно! академи буд1вництва та арх1тектури: зб. наук. праць. - 2016. - № 2. - С. 69-74.
4. Передовая технология каркасно-панельного домостроения СИП (SIP) : учеб. пособ. для вузов / Под ред. Цыгаменко С. С. и др., 6-е изд.. - Москва : Ассоциация домостроительных технологий СИП (SIP), 2016. - 239 с.
5. Строительство каркасного дома : монография / [В. С. Самойлов, В. С. Левадный]. - Москва : Аделант, 2009.
- 352 с.
6. Державш будавельш норми Укра!ни. Теплова 1золяц1я буд1вель : ДБН В.2.6-31:2016. [Чинш в1д 2017-0501] / Мшрегюн Укра!ни. - Ки!в : ДП «Укрархбудшформ», 2017. - 31 с.
7. Панельная строительная система СИП : монография / [В. В. Цыгаменко, С. С. Цыгаменко]. - Москва, 2015.
- 78 с.
8. Knaack U. Prefabricated systems : principles of construction / [U. Knaack, Sh. Chung-Klatte, R. Hasselbach]. -Berlin : Walter De Gruyter, 2012. - 133 p.
REFERENCES
1. Doroshenko D. Karkasnyy dom po kanadskoy tehnologii [Frame house using Canadian technology]. Saint-Petersburg : Piter, 2011, 208 p. (in Russian).
2. NatcionaVnyj standart Ukrayiny\ Metody" vy^boru teploizolyacijnogo materialu dlya uteplennya budiveV : DSTU B V.2.6-189:2013. (Chy^nnyj vid 2014-01-01) [National Standard of Ukraine. Methods of choosing thermal insulation material for insulation of buildings: SBTU B В.2.6-189: 2013. (Effective from 2014-01-01)]. Ministry of Regional Development of Ukraine. Kyiv : State Enterprise "Ukrhbudinform", 2014, 52 p. (in Ukrainian).
BÎCHHK npngmnpoBCbKoi' gep^aBHOÏ aKageMiï 6ygÎBHH^TBa Ta apxrreKTypH, 2019, №4 (255-256) ISSN 2312-2676
3. D'yachenko L.Yu., D'yachenko O.S. and Malashenko A.S. Osobly\osti zvedennya shvy'dkosporudzhuvany'x malopoverxovysx budiveV iz blok-moduliv v Ukrayini [Features of erecting low-rise low-rise buildings from block modules in Ukraine]. Visny^k Pry^dniprovs^koyi derzhavnoyi akademiyi budivny'cztva ta arxitektury" [Bulletin of the Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2016, no. 2, pp. 69-74. (in Ukrainian).
4. Peredovaya tehnologiya karkasno-panel'nogo domostroeniya SIP (SIP) : uchebnoe posobie dlya vuzov [Advanced technology of frame-panel housing construction SIP (SIP): textbook for universities]. Edited by Tsyhamenko S.S. and an.]. Moscow : Homebuilding Technology Association SIP, 2016, 239 p. (in Russian).
5. Samoylov V.S. and Levadnyy V.S. Stroitelstvo karkasnogo doma [Construction of a frame house]. Moscow : Adelant, 2009, 352 p. (in Russian).
6. Derzhavni budiveVni normy" Ukrayiny\ Teplova izolyaciya budiveV: DBN V.2.6-31:2016. (Chy'nni vid 2017-0501) [National Standard of Ukraine. Thermal insulation of buildings: DBN B.2.6-31: 2016. (Effective from 2017-0501)]. Ministry of Regional Development of Ukraine. Kyiv : State Enterprise "Ukrhbudinform", 2017, 31 p. (in Ukrainian).
7. Tsyhamenko V.V. and Tsyhamenko S. Panel'naya stroitel'naya sistema SIP [SIP panel building system]. Moscow, 2015, 78 p. (in Russian).
8. Knaack U., Chung-Klatte Sh. and Hasselbach R. Prefabricated systems : principles of construction. Berlin : Walter De Gruyter, 2012, 133 p.
Hagmm.na go pegKO.nerii: 02.06.2019 p.
