СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА МАЛОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОРИЗОВАННОГО БЕТОНА

Сравнительный анализ существующих технологий и обоснование необходимости совершенствования технологии малоэтажного жилищного строительства

В настоящее время в России происходят глубокие социальные и эконо­мические преобразования. Кризисное состояние экономики страны негативно сказывается на строительном комплексе в целом и в Санкт-Петербурге, в част­ности [34-37].

Особенностями современного этапа развития жилищного строительства являются: повышение требований к жилым домам малой этажности в области комфортности и энергосбережения; .существенный рост цен на строительные материалы и готовое жилье; недоступность высококачественного жилья для малообеспеченных и среднеобеспеченных слоев населения; отсутствие госу­дарственных заказов на крупнопанельные здания на рынке; изменение принци­пов инвестиционной политики и др. В этих условиях перед строительной нау­кой и практикой встала задача разработки более совершенных технологий ма­лоэтажного жилищного строительства, учитывающих современные новые осо­бенности.

Важную роль в современном жилищном строительстве играет возведение индивидуальных жилых домов этажностью в 1 - 3 этажа [35-37].

Проблема проектирования, строительства и эксплуатации индивидуаль­ных жилых домов в Российской Федерации является чрезвычайно актуальной и связана с насущной потребностью обеспечения граждан высококачественным и комфортабельным жилищем, которое в максимальной степени удовлетворяло бы индивидуальным особенностям каждой семьи и каждого человека.

IL

С этой целью в 1997 г. утверждена Указом Президента РФ специальная Федеральная целевая программа "Свой дом" и внесены существенные измене­ния и дополнения в СНиП "Жилые здания" и другие нормативно - методические документы. Это потребовало специального, дополнительного анализа и учета всех новых строительных норм и правил по коттеджной за­стройке в России [34].

Проблемой индивидуального жилья занимаются многочисленные учеб­ные, научные и проектные учреждения: СПбЗНИИЭП, Ленжилпроект, СПбГА - СУ (бывший ЛИСИ, г. С.-Петербург), ЦНИИЭП жилища, МАрхИ, МСГУ (МИСИ) (г. Москва), КиевЗНИИЭП (г. Киев) и другие организации.

В развитие индивидуального жилищного строительства из легких ячеи­стых бетонов существенный вклад внесли следующие отечественные и зару­бежные ученые: С. Н. Булгаков, А. И. Васильев, O. K. Гурулев, С. Д. Ивляев, Ю. Н. Казаков, Н. Н. Карасев, К. К. Карташова, П. Г. Комохов, Б. А. Крылов, М. В. Ли­сициан, Дж. Максаи, С. А. Миронов, Э. Нойферт, Ю. Г. Огородников, В. Л. Паш - ковский, З. В. Петунина, Г. Д. Платонов, А. В. Рябушин, А. Н. Сахаров, Н. А. Сап­рыкина, В. Т. Соколовский, Н. В. Староверов, А. И. Субетто, В. А. Тихомиров, Ю. М. Тихонов и другие специалисты [34-37].

Однако, до настоящего времени во многих проектах и построенных ин­дивидуальных жилых домах остаются нерешенными важные проблемы. К ним относятся высокая стоимость жилья; недостаточное соответствие современным требованиям строительных норм и правил; нерациональные технологические решения; низкие эксплуатационные, технологические и технико-экономические показатели; недостаточный архитектурно-художественный уровень строительства и плотность застройки; недостаточный учет природно - климатических особенностей района строительства и другие проблемы.

Анализ показал, что важным направлением в перспективной жилищной застройке является расширение области использования не только традицион­ных, но и нетрадиционных, альтернативных типов жилища: быстровозводимых,

12

Мобильных, трансформирующихся, заглубленных, солнечных и других разно­видностей домов. К преимуществам жилища относятся: более низкая стои­мость, ускорение сроков строительства, упрощенная технология, возможность разборки дома и транспортирования его на новое место, увеличение при необ­ходимости площади дома, энергосбережение и другие факторы [34-37].

Широкие исследования в области монолитных железобетонных конст­рукций начались с шестидесятых годов, когда индустриализация строительства и её основные элементы (механизация, сборность, поточность и др.) получили существенное развитие [1,7, 46-48, 54, 68-71, 87].

К данному периоду относятся научно-исследовательские работы по ком­плексной оценке технологичности, разрабатываются методы свёртки в целевые функции различных показателей при выборе оптимальных технологий возведе­ния зданий [46, 69].

Так, повышению эффективности технологий возведения железобетонных конструкций жилых зданий посвящены труды Ю. Б. Монфреда, Б. В. Прыкина, Р. В. Крюкова, С. В. Крюкова, С. В. Николаева и других учёных [1, 13, 61, 69, 76, 80]. Способы повышения технологичности возведения бетонных массивов предложены Л. И. Абрамовым, А. И. Штрейбером, А. И. Чуриковым и их после­дователями [42,43, 55, 56]. Исследования в области технологий монолитных же­лезобетонных конструкций проведены С. С. Атаевым, А. А. Афанасьевым, Б. А. Крыловым, В. П. Лысовым, Б. И. Петраковым и другими учёными [8, 19, 30, 71, 94]. Проблемам монтажа гражданских зданий в сборном, монолитном и сборно - монолитном вариантах посвящены труды Г. М. Бадьина, Ю. А. Дыховичного и их последователей [4-6, 13-17]. Способы поточной организации строительства, методы оценки экономической эффективности подробно исследованы В. А. Афанасьевым, В. М. Васильевым, Н. В. Варламовым, А. К. Кузьменко, В. 3. Ве - личкиным, Л. Г. Дикманом, Ю. П. Панибратовым и В. В. Шахпароновым [2, 9- 11,79, 83,85].

13

Большое внимание вопросам использования перспективных видов техно­логий бетонирования и новых составов бетонных смесей уделено в работах Ю. М. Баженова, А. Г. Комара, И. Н. Ахвердова, В. И. Кузьмина, В. Б. Тихонова, А. Т. Оболдуева, В. А. Саксеева, А. П. Тихомирова и других авторов [14, 16, 18, 44,72-77,80,93-100].

Однако, проблемы, связанные с разработкой технологий возведения жи­лых домов, обеспечивающих снижение стоимости и повышение теплозащит­ных свойств за счёт нетрадиционных многослойных кирпично-бетонных конст­рукций, остаются до сих пор не решенными.

Вопросам изучения альтернативных технологий возведения жилья с учё­том снижения стоимости посвящены труды Н. Н. Карасёва, П. И. Афонина, Ю. Н. Казакова, А. Ф. Шнитковского и других учёных [34]. В них определялось теоре­тическое обоснование различных перспективных и трансформирующихся тех­нологий для гражданских и других целей.

Разрабатываемые технологии имели узкую область использования, свя­занную с ускоренным монтажом зданий и сооружений, сроки службы которых, как правило, не превышали 20-30 лет [34]. Кроме того, мобильные быстрособи - раемые здания имеют следующие существенные недостатки: слабую огнестой­кость, недолговечность, высокую стоимость, недостаточные теплозащитные свойства, низкие архитектурно-художественные качества и др. Поэтому эти технологии не могут быть использованы в качестве основы для возведения ка­питального жилья, характеризующегося значительными сроками службы, дол­говечностью, огнестойкостью и другими показателями [2,24, 43,99].

В ОАО «ЛенНИИПроект» разработаны оригинальные конструкции стен с использованием лицевого кирпича, керамического камня и бетона с толщиной 770 мм применительно к условиям Санкт-Петербурга [34-37]. Рекомендуемые конструкции выполнены на основе расчётов температурных полей с учётом те­плопроводных включений - перемычек, перекрытий, армирования стен и бал­конных плит. При этом учтены требования 2-го этапа энергосбережения по

14

СНиП II - 3 - 79*, применены новые типы поризованного камня со средней плотностью 950 кг/м3 и пустотностью 46%.

Однако основным недостатком технологии возведения жилых домов по данным решениям является высокая сметная стоимость из-за значительных за­трат на заводские строительные материалы, транспорт и накладные расходы.

Это практически недоступно для малообеспеченного и среднеобеспечен­ного населения городов. Другим недостатком предлагаемых технологий явля­ется отсутствие комплексного подхода к решению всей технологической по­следовательности строительства объектов [2, 9-11, 45].

В работах В. А. Заренкова, И. И. Серкова [34-37] и ЗАО ССМО «Лен - СпецСМУ» обоснованы прогрессивные технологии возведения жилых ком­плексов из комбинированных конструктивных систем (ККС). Предлагается технология возведения монолитных зданий с использованием комбинирован­ных систем, позволяющих возводить жилые дома требуемой комфортности из эффективных строительных материалов.

Оригинальные конструктивные решения наружных ограждений пред­ставляют собой многослойную конструкцию из кирпича, воздушной прослойки и газобетона, обладающую хорошими энергопоказателями по сравнению с дру­гими решениями при сопротивлении теплопередачи, равном 1,2 м2 С/Вт [35], табл. 1.1.

15

В работах [35, 36] рассматриваются вопросы технологии круглогодично­го монолитного бетонирования элементов ККС с изучением режимов обогрев - ных методов всесезонного бетонирования электронагревателями, размещаемы­ми в опалубке, приводятся экономико-математические модели для обеспечения надёжности процесса возведения зданий по критерию стоимости.

Однако, в анализируемых трудах не рассматривались задачи снижения стоимости строительства и повышения теплозащитных свойств наружных ог­раждающих конструкций применительно к малоэтажному жилищному строи­тельству. Кроме того, в данных исследованиях не оценивалась технико - экономическая эффективность применения лёгких аэрированных опилко - пес­чаных и перлито - песчаных бетонов в качестве теплоизоляционно - конструктивных слоёв наружных стен [7, 18, 79].

В ЦНИИпроект и НИИЭС Госстроя СССР разработано руководство по выбору проектных решений в строительстве [64, 65]. Оно включает ряд теоре - тико - экспериментальных разработок по количественному учёту фактора де­фицитности используемых материальных ресурсов, по выбору вариантов с учё­том погрешности определения технико-экономических показателей и факторов неопределённости, по определению интегральных затрат топливно - энергетических ресурсов. Предложены новые разработки по оценке затрат в обустройство привлекаемой рабочей силы, по обоснованию целесообразности разработки индивидуального проекта при наличии типового и т. д. [74, 79].

Основным недостатком предлагаемых методик является то, что они не учитывают специфических особенностей возведения индивидуальных жилых домов, конструктивные решения наружных ограждающих конструкций и отли­чительные признаки многослойных стен с лёгкими бетонами в качестве тепло­изоляционных слоёв [7-9, 34-37].

В трудах [4, 5, 20, 21, 100-102] разработаны методы комплексной оценки технологических решений возведения конструкций из монолитного бетона. Разработанные методики направлены на выбор лучших сочетаний средств и

16

Методов, обеспечивающих возведение объектов в короткие сроки при эконом­ном использовании ресурсов. Следует отметить, что при оценке технологично­сти на основе зависимостей расхода каждого вида ресурсов были определены их минимальные и максимальные значения для всех возможных сочетаний применения исследуемых технологических средств и методов возведения мо­нолитных конструкций.

Для определения оптимальных величин расхода каждого вида ресурса проводилась оценка влияющих факторов методами ранговой корреляции и сту­пенчатого опроса экспертов. По результатам ответов строились матрицы варьи­рования значений расхода каждого ресурса как фактора, влияющего на эффек­тивность (технологичность) метода возведения конструкций. После обработки матричных данных на ЭВМ получены уравнения, позволяющие выполнить комплексную или частную оценку принимаемых решений в зависимости от расхода ресурсов [9, 10, 24-27].

Однако предлагаемые решения не учитывали необходимость снижения стоимости строительства и повышения теплозащитных свойств жилых домов современного уровня с учётом требований 2000 г.

Таким образом, выполненный анализ существующей литературы в облас­ти технологий жилищного строительства позволяет сделать обобщающий вы­вод, что задача разработки новой технологии малоэтажного жилищного строи­тельства с применением высокоэффективных многослойных конструкций из аэрированных бетонов с целью снижения стоимости и повышения теплозащит­ных свойств наружных ограждающих конструкций осталась не решённой.

Данный вывод обосновывает актуальность её решения в настоящем дис­сертационном исследовании.

С этой целью, прежде всего, необходимо выполнить оценку технико - экономических показателей современных технологий малоэтажного жилищно­го строительства.

17