Применение стали позволяет реализовывать практически любые архитектурные формы как для небольших зданий, так и для крупных сооружений. Стальные элементы несущего каркаса могут быть скрыты под фасадом или стать частью внешнего оформления. К остальным преимуществам стоит отнести высокую скорость монтажа, отсутствие мокрых процессов, экономическую эффективность строительства и свободу зонирования внутреннего пространства.
В России гражданское стальное строительство только набирает обороты, что связано скорее с историческими причинами: в СССР сталь применялась в первую очередь для военных нужд и промышленного строительства. В Европе на металлокаркасе строятся здания всех назначений: жилые дома, многофункциональные комплексы, гостиницы, офисные центры, больницы, школы. В нашей стране потенциал применения металлоконструкций очень большой, объемы производства стали ежегодно растут. Федеральные и Региональные программы, Национальные проекты дают возможности для развития стального строительства в России. «Использование зарубежного опыта послужит неплохим подспорьем для российских проектировщиков, архитекторов, монтажников», – отмечает Александр Данилов, генеральный директор Ассоциации развития стального строительства.
Семинар «Стальное Строительство»
Металл дает возможность для реализации самых разных архитектурных форм. Наглядный пример — медицинский центр в городе Фром, Англия. Центр рассчитан на 35000 пациентов. Длина основного сооружения составляет около 100 м, его особенностью является наклонная крыша, которая повторяет изогнутую форму здания.
Идея такого архитектурного решения заключалась в том, чтобы здание визуально вписывалось в окружающую среду. Для реализации такого проекта стальные конструкции были наиболее подходящим материалом для каркаса здания.
Медицинский центр, г. Фром, Англия
При строительстве медицинского центра в Донкастере в Англии также использовались металлоконструкции, что сделало проект максимально рентабельным благодаря экономичности технологии.
Медицинский центр, г. Донкастер, Англия
Интересный проект был реализован при расширении здания Университета в Оксфорде. К основному зданию был пристроен корпус для размещения студенческих лабораторий кафедры химических наук. Новое здание со стальным каркасом состоит из трех этажей. Площадь застройки имеет размеры 100 м в длину и 13 м в ширину. В продольном направлении пристройка раскреплена вертикальными связями, в поперечном – устойчивость конструкции обеспечивается связью с существующим зданием.
Химические лаборатории, г. Оксфорд, Англия
BC: Стальной каркас — введение, типы рам, связи
В качестве примера офисного здания рассмотрим Bishop Square в Лондоне. Аналогичные технологии могут применяться и для жилых объектов. Высота здания составляет 12 этажей, общая полезная площадь – около 80 тыс. м², общая масса металлических конструкций – около 9500 т. Здание было полностью возведено за 30 недель, значительно опередив первоначальный 20-месячный план. Здание имеет полностью остекленный фасад, а также озелененную кровлю, расположенную в трех уровнях. Для обеспечения электроэнергией систем освещения были установлены кровельные солнечные панели, что снизило общие расходы на эксплуатацию здания и выбросы CO².
Офисный центр BishopSquare, г. Лондон, Великобритания
Строительство на стальном каркасе заслуженно является главной технологией в Европе, так как представляет симбиоз экономической эффективности, экологичности и эстетики. «В Российском стальном строительстве будет полезно использовать опыт западных коллег. Самые удачные решения можно масштабировать во всех регионах страны, внося их в реестр экономически эффективной проектной документации повторного использования (типовые проекты)», – подчеркивает Александр Данилов.
Более подробно ознакомиться с европейским опытом проектирования можно из бесплатных пособий, разработанных Инженерным центром АРСС.
Источник: ardexpert.ru
Стальное строительство: свидетели истории
К началу XXI в. в России осталась нерешенной важная социальная проблема –обеспеченность граждан жильем. В настоящее время она обостряется из-за роста численности населения в крупных городах, связанного с внутренней миграцией. Одним из путей увеличения объемов застройки, вариативности планировки и скорости строительства является применение популярных в западных странах металлоконструкций. Для продвижения этой идеи в рамках «Металл-Экспо’2014» было презентовано создание Ассоциации развития стального строительства (АРСС), которая объединит крупнейших производителей проката и металлоконструкций, архитекторов, научно-исследовательские и проектные институты, образовательные учреждения, девелоперов.
Массово использовать стальные каркасы начали в конце XIX в. в США в связи с масштабной иммиграцией. В российской практике применение металлоконструкций в гражданском строительстве сдерживалось стратегическим значением и дефицитом стали. В результате в начавшемся после Великой Отечественной войны массовом строительстве в Советском Союзе использовался железобетон. В настоящее время Россия существенно отстает от развитых стран в вопросе применения стального каркаса при строительстве зданий.
Как отметил генеральный директор АРСС Д. Еремеев, в Европе и США доля таких каркасов в многоэтажных зданиях 50—70%, тогда как в России лишь 13%. Порядка 3/4 построек на стальном каркасе — это промышленные, сельскохозяйственные и другие нежилые здания негражданского назначения. В то же время в самом массовом — жилищном строительстве металлокаркасы занимают менее 5%. Сдерживают развитие этого типа строительства в основном отсутствие в нашей нормативной базе ряда современных решений, недостаток практики массового проектирования гражданских объектов с применением стальных каркасов, а также скептическое отношение к ним инвесторов и потребителей.
В то же время металлокаркасы обладают рядом преимуществ: при такой же себестоимости строительства, как у традиционного монолитно-бетонного, скорость возведения здания выше на 20—30%. Кроме того, такое строительство фактически всесезонно (работы ведутся вплоть до –38оС), обеспечивается компактность стройплощадки, разнообразие планировочных решений за счет отсутствия несущих стен. У металлокаркасов высокое качество, сами здания намного легче, следовательно, снижается нагрузка на фундамент. Для возведения таких зданий требуется меньшее количество рабочих на стройплощадке.
Дополнительное преимущество стального строительства — сформированная производственная база. В настоящее время Россия экспортирует для изготовления металлоконструкций 4,4 млн т проката — практически столько же, сколько производит сварных стальных конструкций. В ближайшее время вырастет выпуск прокатного двутавра за счет выхода на проектную мощность рельсобалочного стана на Челябинском металлургическом комбинате.
Д. Конин, заведующий сектором высотных зданий и сооружений лаборатории металлических конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, рассказал о том, что в России имеется ряд зданий, при возведении которых использовались металлоконструкции. В советский период с их помощью были построены сталинские высотки, вокзалы, Центр международной торговли.
В современной России металлокаркасы успешно применялись в строительстве общежития Дальневосточного федерального университета на о. Русский, а также ряда зданий комплекса «Москва-Сити» (башня на Набережной и «Евразия»). Башни в «Москве-Сити» смонтированы из импортного, в основном европейского, проката.
Отечественная практика проектирования и строительства зданий на стальном каркасе отличается от практики западных стран. Если в Советском Союзе, а затем и в современной России металлокаркасы используются при возведении уникальных зданий, то за рубежом они применяются в том числе в жилых зданиях и зданиях общественного назначения.
Расширение сферы применения стального каркаса требует как изменений в нормативно-технической базе, так и развития производства новых сортаментов. По мнению докладчика, первоочередной мерой в совершенствовании технических регламентов является актуализация СНиПа на проектирование стальных конструкций.
Существующий документ недостаточно полон, для того чтобы на его основе проектировать современные конструкции. Там, например, есть определенные ограничения по толщине проката, которые заставляют заказчиков отказываться от применения стальных решений. Ведь выход за рамки СНиПа требует составления специальных ТУ, которые нужно согласовывать в Минстрое РФ. Следовательно, в СНиП необходимо добавить ряд положений Еврокодов, однако важно сохранить и уникальную советскую практику.
Требуется внести изменения и в СНиП на проектирование тонкостенных конструкций. Здесь необходимо отразить особенности применяемых материалов и профилей, расчета, проектирования узлов. Также важно актуализировать СНиП на изготовление и монтаж стальных конструкций, потому что он создавался преимущественно для сборных конструкций, таких как железобетон. Особенно актуальны здесь исправления в частях, касающихся многоэтажных зданий и стальных конструкций, зачастую содержащих некорректные формулировки. Также в новых редакциях нормативных документов необходимо учитывать современные стали и прокат, в том числе разрабатывать новые ГОСТы на сортаменты двутаврового профиля и тонкостенных сечений.
Что очень важно, в институте разрабатывается новый сортамент широкополочной балки для конструкций колонн, в котором учитываются конструктивные особенности многоэтажных зданий — снижение металлоемкости стыков колонн. Сортамент новой балки будет включать в себя широкий диапазон поперечных сечений, который позволит проектировать и сооружать колонны многоэтажных и высотных зданий (до 300 м). В имеющемся ГОСТе размеры поперечного сечения ограничены 400 см2, а предельная нагрузка — 1 тыс. т. В США же успешно эксплуатируются колонны площадью 1600 см2. Ограничения в нормативной базе не позволяют использовать металлоконструкции в современных зданиях, тормозя и производство конструкций для малоэтажного строительства.
За последние 80 лет в стальном строительстве произошли серьезные изменения. Помимо того что география его переместилась из Северной Америки в Азию и на Ближний Восток, существенно возросла доля зданий с применением композитных сталежелезобетонных конструкций. При этом в России до сих пор нет соответствующих норм, несмотря на то что многие компании уже на протяжении длительного времени работают с такой технологией.
Ассоциация не только внесет изменения в различные нормативные документы, но и разработает пособие по проектированию стальных конструкций. Важно, чтобы такие документы формировались в упрощенном виде, с примерами и расчетами типовых узлов стальных конструкций, что облегчит работу проектировщикам . Для популяризации металлостроительства и формирования внутренней базы данных ассоциация создаст альбом с примерами реализованных проектов, что позволит постоянно совершенствовать практику стального строительства.
Директор Проектно-конструкторского бюро ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко Д. Соловьев рассказал об опыте проектирования в России многоэтажных зданий со стальным каркасом. В 1948 г. ЦНИПС и Проектстальконструкция разработали ТУ проектирования стальных каркасов для многоэтажных зданий в Москве.
Работа над этими нормами возобновилась только через 50 лет, так как высотное строительство после возведения сталинских высоток было приостановлено. Тем не менее опыт их проектирования ценен и сегодня, так как все эти здания успешно эксплуатируются.
Самая высокая из сталинских высоток — здание МГУ им. М.В. Ломоносова стало в то же время самым металлоемким. Это единственное здание, где была применена конструкция крестовых колонн, каркас же здания полностью рамный стальной.
Расчетные преимущества такой конструкции — равноустойчивость и простота устройства узлов примыкания балок, однако такие колонны больше нигде не применялись. Расход стали на 1 м3 в здании МГУ составил 29,5 кг, а в высотной части даже превысил 46 кг.
Минимизировать расход стали (15,9 кг на 1 м3) удалось в здании на Котельнической набережной — благодаря рамно-связевому сталежелезобетонному каркасу. В конструкции использовались не рамные узлы, а системы связей, вертикальных стенок жесткости, которые и облегчают работу каркаса.
Гостиница «Украина» построена на комбинированном рамном каркасе. В этом здании три нижних этажа сталежелезобетонные, а верхние этажи — из стального каркаса. При комбинированном варианте каркаса перерасход стали на колонны составил порядка 600 т, но достигнута более высокая индустриальность строительных работ, уменьшено число мокрых процессов, снижены расходы на изготовление опалубки, на прогрев бетона в зимних условиях. Расход стали здесь такой же, как в высотке МГУ, — 29,6 кг на 1 м3.
Практика показала, что рамный стальной каркас проигрывает по металлоемкости связевым каркасам, поэтому в современном строительстве он практически не применяется. В то же время китайская компания BROAD Group смонтировала в г. Чанша (Китай) 30-этажное здание отеля всего за 15 дней с применением как раз рамной системы. Главным достоинством рамной системы является высокая скорость сборки, а также большая жесткость каркаса, позволяющая применять указанные конструкции в сейсмоопасных районах. Тем не менее за рубежом в настоящее время рассматриваются комбинированные системы с применением сталежелезобетона. В развитых странах данный тип колонн активно применяется и представлен в нормах на проектирование конструкций.
Изменяются не только технологии стального строительства, но и материалы. Тему современных сталей для массовых строительных конструкций осветил заведующий сектором прочности проката и соединений лаборатории металлических конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко НИЦ «Строительство» П. Одесский.
Он отметил, что в настоящее время стали, применяемые в металлических конструкциях, регламентируются ГОСТом «Прокат для строительных металлических конструкций. Общие технические свойства». Последняя редакция этого ГОСТа датирована 1988 г., и естественно, он морально устарел. В декабре 2014 г. ожидается актуализация этого документа.
С точки зрения массового строительства наиболее серьезным новшеством станет введение стали повышенной прочности — С355. У проката класса С355 предел текучести примерно на 40 Н/мм2 выше, чем у стали С345 — это весьма существенная для строителей разница. При этом сталь 09Г2С (аналог С345) будет применяться вплоть до 2017 г. Химический состав стали С355 такой же, как у стали 09Г2С, но допускается микролегирование ванадием и ниобием. В актуализируемый стандарт также вводится новый класс огнестойких сталей и прокат высокой прочности, поставляемый по схемам термомеханической прокатки.
Генеральный директор компании Металл-Дон А. Ларионов рассказал о состоянии рынка металлоконструкций. За последние десять лет его емкость выросла на четверть — до 4 млн т за счет деятельности отечественных производителей. Импорт за этот период вырос с 5 до 6%. Загруженность производителей металлоконструкций сильно различается по регионам страны: наибольшая загруженность (89%) — в Сибирском федеральном округе, наименьшая (60%) — в Северо-Западном федеральном округе.
Постоянный пуск в эксплуатацию новых мощностей (в 2011—2013 гг. было введено мощностей порядка на 400 тыс. т), а также нестабильность на нефтяном и валютном рынках, по мнению докладчика, в 2014 г. приведут к снижению потребления металлоконструкций. При этом новым заводам с современным оборудованием зачастую не удается реализовать свои конкурентные преимущества, так как их продукция оказывается невостребованной. Конкурируют с новыми заводами множество небольших компаний-производителей, имеющих сильно изношенные фонды, которые не могут гарантировать высокое качество исходных материалов и соблюдение технологии. Низкая культура многих подрядчиков и строительных компаний приводит к превалированию принципа минимальной цены.
Развитие рынка металлоконструкций будет во многом зависеть от создаваемой ассоциации. АРСС планирует вести работу по следующим основным направлениям:
создание инженерного центра — для проектно-конструкторской экспертизы стального проката;
совершенствование нормативной базы (нормативно-техническое направление);
выдача рекомендаций по проектированию, анализ рынка, реализация программы повышения квалификации для архитекторов и конструкторов (научно-образовательное направление);
организация медиацентра для продвижения идей АРСС в информационном пространстве.
Уже в ближайшее время появятся первые результаты. Будет создан трехлетний план по улучшению нормативной базы, разработан новый ГОСТ на сортамент прокатных двутавров, выпущено пособие по строительству паркингов. Кроме того, члены ассоциации примут участие в реализации ряда пилотных строительных проектов с применением металлокаркаса (жилые дома, детские сады, офисы, паркинги). В апреле 2015 г. состоится общероссийская конференция, посвященная металлостроительству.
P.S. 28 января 2014 г. генеральный директор АРСС Д. Еремеев примет участие в онлайн-конференции «Металлурги ответят вызовам консолидацией усилий». Задать ему вопрос можно здесь >>>
Источник: www.metal-expo.ru
Стальное строительство: опыт и технологии есть — пора объединять усилия
Мы уже не раз касались темы строительства домов на стальном каркасе. Напомним, что к объективным преимуществам данного вида строительства ряд экспертов относят его всесезонность (что очень важно для нашей холодной страны); высокую скорость возведения домов и меньшую, чем у монолитного домостроения, себестоимость; разнообразие планировочных решений (ввиду отсутствия у домов на стальном каркасе несущих стен) и др. Сегодня мы даем слово специалистам, которые представляют властные структуры, строительное сообщество, отраслевую науку и образование.
Мнение чиновника
Александр Степанов, начальник Управления научно-технической политики Департамента градостроительной политики г. Москвы, к.т.н.:
— Каждая конструктивная система имеет свои особенности и преимущества, свою наиболее рациональную область применения в силу экономических показателей. Есть они и у стального каркаса. Поэтому заслуживает поддержки развитие и совершенствование нормативной базы, регламентирующей проектирование, строительство и эксплуатацию зданий и сооружений из металлических конструкций, включая создание новых нормативов на широкополочные двутавры, элементы тонкостенных конструкций, сталежелезобетонные конструкции и др.
В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 26.12.2014 №1521 утвержден актуализированный Перечень национальных стандартов и сводов правил, в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента о безопасности зданий и сооружений, подготовленного Минстроем России взамен прежнего перечня (утвержден распоряжением Правительства РФ от 21.06.2010 № 1047-р). В этот перечень включены нормативно-технические документы по применению стальных конструкций в современном жилищно-гражданском, промышленном и дорожно-транспортном строительстве, в том числе Свод правил (СП 16.13330.2011 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции»).
Что касается применения металлоконструкций в высотном строительстве, то здесь выбор материалов, технологий и конструктивных систем полностью остается за проектировщиками и заказчиками. Но отмечу, что после известного обрушения в Нью-Йорке 11 сентября 2001 года 110-этажных башен-близнецов ВТЦ со стальным каркасом в мировой практике проектирования высотных зданий предпочтение было предоставлено зданиям с железобетонным каркасом, обладающим большей огнестойкостью несущих конструкций (более 4 час.). Однако с появлением современных высокоэффективных и экономичных огнезащитных материалов, существенно повышающих огнестойкость стали, в настоящее время высотные здания выше 60 этажей проектируются как в железобетонном, так и металлическом каркасе.
С учетом мнения руководства ОАО «Моспроект-3» (ОАО «МНИИТЭП») для более широкого применения стальных конструкций в строительстве жилых и общественных зданий целесообразно сделать следующие шаги. Провести сравнительный анализ технико-экономических показателей строительства однотипных жилых зданий средней (до 17 этажей) и повышенной этажности с применением металлического каркаса, железобетонного каркаса и крупнопанельных стеновых конструкций на основе имеющегося опыта. Рассмотреть возможность организации экспериментального проектирования и строительства малоэтажных жилых и общественных зданий с применением легких тонкостенных металлоконструкций.
Кроме того, необходимо поддержать недавно созданную Ассоциацию развития стального строительства (АРСС) с участием таких ведущих профильных специализированных организаций, как ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство», МГСУ и др., а также крупнейших российских металлургических компаний («Евраз», «Мечел», ОМК). Деятельность АРСС направлена на более рациональное и эффективное применение стальных конструкций на основе передового российского и иностранного опыта, совершенствование российской нормативно-технической документации на проектирование, строительство, продукцию и материалы в области стальных конструкций, повышение квалификации специалистов в этой области.В рамках АРСС предлагается определить самые эффективные направления использования металлоконструкций в современном строительстве в сравнении с другими конструктивными системами, в том числе на основе технико-экономических показателей пилотных проектов 10-этажных жилых домов, возводимых в г. Новосибирске.
Важно, что современная отечественная база строительной индустрии в состоянии полностью обеспечить стальное строительство в нашей стране необходимыми материалами, изделиями, конструкциями и оборудованием, а также передовыми технологиями возведения зданий и сооружений в сборном и монолитном исполнении.
Мнение ученого
Иван Ведяков, директор ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство», д.т.н., профессор:
— Текущая ситуация на рынке металлоконструкций такова, что в основном на металлическом каркасе строят офисные, торговые, многофункциональные комплексы, уникальные (высотные и большепролетные) сооружения, здания производственного назначения. Для строительства жилых домов стальной каркас, как правило, не используется, а типовые решения для стальных каркасов таких зданий отсутствуют. Тем не менее в стране имеется определенный опыт проектирования и строительства металлических конструкций, достаточный для того, чтобы заполнить этот пробел. Ведь проектировать здание жилого назначения значительно проще, чем, например, металлургический комплекс, инфраструктуру космодрома или уникальное большепролетное покрытие стадиона.
Замечу, что в советский период действовали жесткие правила по экономии стали, и ее применение всегда требовало специального обоснования. Поэтому применять металлические каркасы при возведении жилья было практически невозможно. Сейчас этого ограничения нет, и сталь в России — такой же конкурентный материал, как и бетон.
Каркас из этого материала обладает рядом преимуществ, в частности он превосходит бетон по скорости монтажа, строительство из металла можно вести всесезонно. Долговечность металлических конструкций применительно к жилым зданиям не вызывает сомнений. Яркий пример — здание Центра международной торговли на Краснопресненской набережной. Оно было построено в 1979 году, и сегодня его металлический каркас, как показывают результаты наших обследований, находится во вполне удовлетворительном состоянии.
Также хотел бы обратить внимание на возможность доставки таких конструкций в труднодоступные регионы России, например в районы Крайнего Севера и Дальнего Востока, где строительство с использованием металлического каркаса можно рассматривать в качестве альтернативы в плане массовой застройки или замены постепенно выводящихся из эксплуатации панельных домов.
Типовые проекты на металлическом каркасе будут обладать значительно большей гибкостью с точки зрения планировочных фасадных и архитектурных решений. Такое здание проще перепланировать и реконструировать после длительной эксплуатации. Кроме того, утилизировать металлический каркас в случае необходимости гораздо проще, чем бетонный.
Сегодня нам, как научно-исследовательскому институту, не хватает информации со стороны производителей металлопроката и строителей по вопросам нормативно-технической базы стального строительства. Нет консолидированного мнения о недостатках существующих норм и конкретных предложений по исправлению неточностей. В общественном обсуждении норм, как правило, принимают участие в основном представители научного сообщества, а проектировщики — редко. В связи с этим было бы неплохо создать круг профессионалов из производителей металлопроката, научно-исследовательских организаций, строителей, проектировщиков, которые совместно вырабатывали бы решения по совершенствованию нормативно-технической базы.
Мнение преподавателя
Александр Туснин, заведующий кафедрой металлических конструкций МГСУ, д.т.н., профессор:
— В ближайшее время наш вуз совместно с Ассоциацией развития стального строительства начнет реализацию программы повышения квалификации для инженеров-проектировщиков. Курс подразумевает теоретические занятия, в ходе которых будут рассмотрены основы работы и проектирования металлических конструкций многоэтажных каркасных зданий, применение действующих отечественных норм, проанализирован зарубежный опыт металлостроительства, огнезащиты и антикоррозийной обработки металлоконструкций.
В рамках практических занятий слушателям предстоит освоить определение нагрузок и компоновку каркаса многоэтажного здания, проектирование узлов сопряжения металлоконструкций. По итогам курса участники произведут проектирование каркаса и узлов многоэтажного здания гражданского назначения.
Мнение строителя
Александр Лощенко, президент Национального объединения участников строительной индустрии (НОСИ), член Совета НОСТРОЙ:
— Сталь обладает самой высокой удельной прочностью по сравнению с другими строительными материалами, а стальная конструкция является экологически чистым продуктом, поскольку большая часть материала изготовлена из переработанного природного сырья.
Прекрасные перспективы имеет строительство с применением легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) в жилищно-гражданском, промышленном и складском строительстве. Являясь международно признанной системой «зеленого» строительства, строительство с использованием ЛСТК автоматически гарантирует 7 баллов по экологической оценочной системе LEED (первенство в сбережении энергии и экологическом проектировании).
Членами НОСИ разработана инновационная технология строительства «под ключ» зданий с использованием ЛСТК. Технология включает в себя программное обеспечение, объединяющее модули проектирования, расчета, детализации и производства, а также современное профелигибочное оборудование. Программное обеспечение выдает полностью готовые командные файлы, посредством которых станок выпускает готовые к сборке профили в полностью автоматизированном режиме. Все системы индивидуально разрабатываются «под клиента» и дополнены специальным набором инструментов для сложных операций, диктуемых файлами ЧПУ из интегрированной системы автоматизированного проектирования.
С помощью этой системы можно производить все необходимые профили для каркасов малоэтажных и многоэтажных жилых и офисных зданий. Упрощенная и быстрая сборка каркасов из ЛСТК достигается за счет целого ряда операций, производимых автоматизированным комплексом. В итоге мы получаем полностью готовые изделия, исключающие любые дополнительные работы, и тем самым скорость монтажа увеличивается во много раз.
Источник: rcmm.ru
Стальное строительство: опыт и технологии есть — пора объединять усилия
Мы уже не раз касались темы строительства домов на стальном каркасе. Напомним, что к объективным преимуществам данного вида строительства ряд экспертов относят его всесезонность (что очень важно для нашей холодной страны); высокую скорость возведения домов и меньшую, чем у монолитного домостроения, себестоимость; разнообразие планировочных решений (ввиду отсутствия у домов на стальном каркасе несущих стен) и др. Сегодня мы даем слово специалистам, которые представляют властные структуры, строительное сообщество, отраслевую науку и образование.
Мнение чиновника
Александр Степанов, начальник Управления научно-технической политики Департамента градостроительной политики г. Москвы, к.т.н.:
— Каждая конструктивная система имеет свои особенности и преимущества, свою наиболее рациональную область применения в силу экономических показателей. Есть они и у стального каркаса. Поэтому заслуживает поддержки развитие и совершенствование нормативной базы, регламентирующей проектирование, строительство и эксплуатацию зданий и сооружений из металлических конструкций, включая создание новых нормативов на широкополочные двутавры, элементы тонкостенных конструкций, сталежелезобетонные конструкции и др.
В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 26.12.2014 №1521 утвержден актуализированный Перечень национальных стандартов и сводов правил, в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента о безопасности зданий и сооружений, подготовленного Минстроем России взамен прежнего перечня (утвержден распоряжением Правительства РФ от 21.06.2010 № 1047-р). В этот перечень включены нормативно-технические документы по применению стальных конструкций в современном жилищно-гражданском, промышленном и дорожно-транспортном строительстве, в том числе Свод правил (СП 16.13330.2011 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции»).
Что касается применения металлоконструкций в высотном строительстве, то здесь выбор материалов, технологий и конструктивных систем полностью остается за проектировщиками и заказчиками. Но отмечу, что после известного обрушения в Нью-Йорке 11 сентября 2001 года 110-этажных башен-близнецов ВТЦ со стальным каркасом в мировой практике проектирования высотных зданий предпочтение было предоставлено зданиям с железобетонным каркасом, обладающим большей огнестойкостью несущих конструкций (более 4 час.). Однако с появлением современных высокоэффективных и экономичных огнезащитных материалов, существенно повышающих огнестойкость стали, в настоящее время высотные здания выше 60 этажей проектируются как в железобетонном, так и металлическом каркасе.
С учетом мнения руководства ОАО «Моспроект-3» (ОАО «МНИИТЭП») для более широкого применения стальных конструкций в строительстве жилых и общественных зданий целесообразно сделать следующие шаги. Провести сравнительный анализ технико-экономических показателей строительства однотипных жилых зданий средней (до 17 этажей) и повышенной этажности с применением металлического каркаса, железобетонного каркаса и крупнопанельных стеновых конструкций на основе имеющегося опыта. Рассмотреть возможность организации экспериментального проектирования и строительства малоэтажных жилых и общественных зданий с применением легких тонкостенных металлоконструкций.
Кроме того, необходимо поддержать недавно созданную Ассоциацию развития стального строительства (АРСС) с участием таких ведущих профильных специализированных организаций, как ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство», МГСУ и др., а также крупнейших российских металлургических компаний («Евраз», «Мечел», ОМК). Деятельность АРСС направлена на более рациональное и эффективное применение стальных конструкций на основе передового российского и иностранного опыта, совершенствование российской нормативно-технической документации на проектирование, строительство, продукцию и материалы в области стальных конструкций, повышение квалификации специалистов в этой области.В рамках АРСС предлагается определить самые эффективные направления использования металлоконструкций в современном строительстве в сравнении с другими конструктивными системами, в том числе на основе технико-экономических показателей пилотных проектов 10-этажных жилых домов, возводимых в г. Новосибирске.
Важно, что современная отечественная база строительной индустрии в состоянии полностью обеспечить стальное строительство в нашей стране необходимыми материалами, изделиями, конструкциями и оборудованием, а также передовыми технологиями возведения зданий и сооружений в сборном и монолитном исполнении.
Мнение ученого
Иван Ведяков, директор ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство», д.т.н., профессор:
— Текущая ситуация на рынке металлоконструкций такова, что в основном на металлическом каркасе строят офисные, торговые, многофункциональные комплексы, уникальные (высотные и большепролетные) сооружения, здания производственного назначения. Для строительства жилых домов стальной каркас, как правило, не используется, а типовые решения для стальных каркасов таких зданий отсутствуют. Тем не менее в стране имеется определенный опыт проектирования и строительства металлических конструкций, достаточный для того, чтобы заполнить этот пробел. Ведь проектировать здание жилого назначения значительно проще, чем, например, металлургический комплекс, инфраструктуру космодрома или уникальное большепролетное покрытие стадиона.
Замечу, что в советский период действовали жесткие правила по экономии стали, и ее применение всегда требовало специального обоснования. Поэтому применять металлические каркасы при возведении жилья было практически невозможно. Сейчас этого ограничения нет, и сталь в России — такой же конкурентный материал, как и бетон.
Каркас из этого материала обладает рядом преимуществ, в частности он превосходит бетон по скорости монтажа, строительство из металла можно вести всесезонно. Долговечность металлических конструкций применительно к жилым зданиям не вызывает сомнений. Яркий пример — здание Центра международной торговли на Краснопресненской набережной. Оно было построено в 1979 году, и сегодня его металлический каркас, как показывают результаты наших обследований, находится во вполне удовлетворительном состоянии.
Также хотел бы обратить внимание на возможность доставки таких конструкций в труднодоступные регионы России, например в районы Крайнего Севера и Дальнего Востока, где строительство с использованием металлического каркаса можно рассматривать в качестве альтернативы в плане массовой застройки или замены постепенно выводящихся из эксплуатации панельных домов.
Типовые проекты на металлическом каркасе будут обладать значительно большей гибкостью с точки зрения планировочных фасадных и архитектурных решений. Такое здание проще перепланировать и реконструировать после длительной эксплуатации. Кроме того, утилизировать металлический каркас в случае необходимости гораздо проще, чем бетонный.
Сегодня нам, как научно-исследовательскому институту, не хватает информации со стороны производителей металлопроката и строителей по вопросам нормативно-технической базы стального строительства. Нет консолидированного мнения о недостатках существующих норм и конкретных предложений по исправлению неточностей. В общественном обсуждении норм, как правило, принимают участие в основном представители научного сообщества, а проектировщики — редко. В связи с этим было бы неплохо создать круг профессионалов из производителей металлопроката, научно-исследовательских организаций, строителей, проектировщиков, которые совместно вырабатывали бы решения по совершенствованию нормативно-технической базы.
Мнение преподавателя
Александр Туснин, заведующий кафедрой металлических конструкций МГСУ, д.т.н., профессор:
— В ближайшее время наш вуз совместно с Ассоциацией развития стального строительства начнет реализацию программы повышения квалификации для инженеров-проектировщиков. Курс подразумевает теоретические занятия, в ходе которых будут рассмотрены основы работы и проектирования металлических конструкций многоэтажных каркасных зданий, применение действующих отечественных норм, проанализирован зарубежный опыт металлостроительства, огнезащиты и антикоррозийной обработки металлоконструкций.
В рамках практических занятий слушателям предстоит освоить определение нагрузок и компоновку каркаса многоэтажного здания, проектирование узлов сопряжения металлоконструкций. По итогам курса участники произведут проектирование каркаса и узлов многоэтажного здания гражданского назначения.
Мнение строителя
Александр Лощенко, президент Национального объединения участников строительной индустрии (НОСИ), член Совета НОСТРОЙ:
— Сталь обладает самой высокой удельной прочностью по сравнению с другими строительными материалами, а стальная конструкция является экологически чистым продуктом, поскольку большая часть материала изготовлена из переработанного природного сырья.
Прекрасные перспективы имеет строительство с применением легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) в жилищно-гражданском, промышленном и складском строительстве. Являясь международно признанной системой «зеленого» строительства, строительство с использованием ЛСТК автоматически гарантирует 7 баллов по экологической оценочной системе LEED (первенство в сбережении энергии и экологическом проектировании).
Членами НОСИ разработана инновационная технология строительства «под ключ» зданий с использованием ЛСТК. Технология включает в себя программное обеспечение, объединяющее модули проектирования, расчета, детализации и производства, а также современное профелигибочное оборудование. Программное обеспечение выдает полностью готовые командные файлы, посредством которых станок выпускает готовые к сборке профили в полностью автоматизированном режиме. Все системы индивидуально разрабатываются «под клиента» и дополнены специальным набором инструментов для сложных операций, диктуемых файлами ЧПУ из интегрированной системы автоматизированного проектирования.
С помощью этой системы можно производить все необходимые профили для каркасов малоэтажных и многоэтажных жилых и офисных зданий. Упрощенная и быстрая сборка каркасов из ЛСТК достигается за счет целого ряда операций, производимых автоматизированным комплексом. В итоге мы получаем полностью готовые изделия, исключающие любые дополнительные работы, и тем самым скорость монтажа увеличивается во много раз.
Источник: stroi.mos.ru
Железные аргументы за и против стального строительства
Технологии возведения зданий на базе металлических каркасов занимают отдельную нишу. Диапазон их применения — от гаражей до стадионов, крупных торговых центров и уникальных высотных объектов. А вот в массовом строительстве стального каркаса очень мало. Развитие сегмента «металлических» домов сегодня активно продвигают металлургические компании, однако застройщики на этот порыв пока не очень откликаются, ссылаясь на проблемы с кадрами и ограниченность архитектурных решений.
Доля построек на стальном каркасе в России не превышает 15% от общего количества реализованных проектов. Тогда как, например, в Норвегии она составляет 48%, а в Швеции, Великобритании и США — 65–68%. Главным образом, такие масштабы достигаются за счет многоэтажного жилищного строительства. В России сегодня только 0,5–1% жилых домов, включая сферу индивидуального жилищного строительства, возводится на металлокаркасе.
Скоростной конструктор
Главными преимуществами стального домостроительства председатель совета директоров девелоперской компании «Доступное жилье» Вадим Варвянский называет скорость, меньшие трудозатраты и отсутствие сезонных ограничений, которые существуют при монолитном строительстве. По его словам, нормативный срок сборки каркаса одной секции десятиэтажного дома — 22 рабочих дня. Обшивка или наполнение пенобетоном, отделка занимают около шести месяцев. «При этом конструкции из стали современных марок очень долговечны», — добавляет генеральный директор компании «Региондевелопмент» Ольга Вальчук.
Плюсы и минусы стального каркаса
- Скорость строительства — «коробка» собирается вдвое быстрее монолитного аналога, что дает общее увеличение скорости строительства на 20–30%.
- Высокое качество — используются детали заводского изготовления.
- Всесезонность строительства даже в отдаленных районах.
- Свобода и вариативность планировок: нет несущих стен, что позволяет получить любые планировки.
- Уменьшение количества рабочих на стройплощадке в два раза.
- Экономия на фундаменте (до 30%) вследствие меньшей массы здания.
- Большие внутренние площади при использовании легких стеновых панелей.
- Дефицит квалифицированных проектировщиков, умеющих использовать все плюсы технологии.
- Высокие требования к квалификации монтажников на площадке.
- Необходимость дополнительных мероприятий по огнезащите стальных конструкций.
- Сложности при прохождении государственной экспертизы, поскольку существует стереотип, что металл в нашей стране применялся в основном для строительства промышленных зданий.
Специалисты отмечают, что металлические конструкции хотя и дороже железобетона, но за счет скорости строительства цены монолитного и стального проектов на выходе оказываются сопоставимыми. «У стального строительства значительно меньшая материалоемкость, чем у железобетонного, — объясняет партнер девелоперской компании «Химки Групп» Дмитрий Котровский. — Тонна металлокаркаса заменяет 12–15 т бетона». Скорость возведения здания на металлокаркасе, по его словам, на 20–30% выше, чем у монолитного, однако медленнее, чем у панельного.
При этом многие участники строительного рынка признаются, что возводить на базе металлокаркаса планируют в основном склады, торговые центры и паркинги. Лидерами по применению такого каркаса в проектах многоэтажного строительства коммерческих зданий считаются Crocus Group (ТРЦ, комплекс Дальневосточного университета, МФК, паркинги) и самарская компания «Виктор и Ко» (ТРЦ, паркинги).
Только два относительно крупных застройщика заявляют о намерении применять технологию стального каркаса в проектах массового жилищного строительства. Это новосибирская компания «Доступное жилье» и московская «Ферро-Строй». В 1990-е годы три жилых дома на стальном каркасе по специально созданной технологии «Мосс-Тема» на западе Москвы (на проспекте Маршала Жукова, улицах Маршала Захарова и Маршала Тухачевского) построил холдинг «Стройсталь». Еще один дом по этой технологии был возведен в Ангарске.
«Стройсталь» выступал в проектах в качестве подрядчика. По словам коммерческого директора компании Михаила Севостьянова, куратором по внедрению технологии «Мосс-Тема» был экс-мэр Москвы Юрий Лужков. По каким причинам столица не стала развивать ее дальше, Михаилу Севостьянову неизвестно. «Очевидно, больше не находилось инвесторов.
Но технология хорошая, — отзывается о ней строитель. — Этаж можно было возводить за два-три дня. Элементы из металлокаркаса собирались на земле, и затем здание просто складывалось, как конструктор. Причем даже на этапе строительства можно было менять планировки квартир». Как сказано в описании технологии, ее применение позволяло снизить общий вес здания в три раза, что существенно упрощало решения нулевого цикла.
Потребительские стереотипы
В развитии строительства домов на металлокаркасе заинтересованы российские металлургические концерны. Они отказались от идеи создания собственных строительных структур как непрофильных, однако для экспансии на рынок жилищного строительства объединились в специальную Ассоциацию развития стального строительства (АРСС). «Мы меняем «бетонные» стереотипы инвесторов, девелоперов, архитекторов и проектировщиков, помогая им сделать выбор в пользу металлоконструкций» — так характеризуется деятельность организации на официальном сайте.
Среди участников АРСС крупнейшие игроки рынка, такие как металлургические и горнодобывающие компании «Евраз» и «Мечел», производитель металлопродукции Объединенная металлургическая компания и другие. Члены ассоциации надеются интегрировать всех участников девелоперского цикла при строительстве жилья на металлокаркасной основе — ученых, архитекторов, проектировщиков, разработчиков технических нормативов, предприятия стройиндустрии, инвесторов, заказчиков и подрядчиков — в единую технологическую цепочку. Со своей стороны они обещают расширить линейку выпускаемого проката специально для применения в стальном строительстве и оптимизировать его себестоимость. Конечная цель — сделать цены на жилье ниже, сохранив при этом потребительские характеристики, сопоставимые с монолитным домостроением.
Опыт производства полнокомплектных зданий в промышленном и коммерческом сегментах показывает, что при их «унификации» можно значительно снизить себестоимость, а также повысить эффективность строительства с точки зрения металлоемкости и удобства монтажа, говорит генеральный директор АРСС Дмитрий Еремеев. «При внедрении технологии в массовую многоэтажную застройку можно будет также говорить о значительной оптимизации затрат, как это, например, произошло в Великобритании в 1990-е годы, когда затраты на огнезащиту удалось снизить в два раза», — добавляет эксперт.
Правда, успех продвижения стального строительства во многом зависит от умения проектировать и строить. «Если у девелопера нет понятного алгоритма действий при строительстве дома на металлокаркасе и нет рабочих со специальной квалификацией, -то для него такой проект может обойтись и вдвое дороже традиционного метода», — предупреждает директор по развитию группы «Евраз» Александр Эренбург. Ольга Вальчук также относит к минусам стального строительства ограничения в архитектурных решениях и низкую пожаростойкость: при высоких температурах несущие конструкции могут «поплыть».
Однако главным препятствием на пути металлокаркасных технологий в жилищном строительстве участники рынка стального строительства уверенно называют негативный стереотип, который существует в отношении «металлического» жилья у потребителя. Устойчивый спрос на него сегодня не гарантирован, и риски для девелопера, таким образом, довольно высоки.
Источник: plus.rbc.ru