Минстрой России разрабатывает свод правил для проектирования уникальных большепролетных объектов
Минстрой России разрабатывает новый свод правил СП «Конструкции покрытий пространственные металлические. Правила проектирования», который позволит воплощать самые смелые архитектурные идеи с уникальными большепролетными объектами.
Об этом сообщил министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Ирек Файзуллин.
«Новый свод правил решит проблему отсутствия в российских нормативных документах требований к проектированию металлических конструкций пространственных покрытий, которые широко применяются в современном строительстве: для покрытия стадионов, концертных комплексов, торговых комплексов, выставочных павильонов. В России таких объектов уже достаточно много. Например, стадионы «Локомотив», «Лужники», «Динамо», стадионы чемпионата мира по футболу. Москвичи могут оценить использование таких конструкций внутри Гостиного Двора, ККЦ «Крылатское» или филармонии в парке «Зарядье». В России есть настоящие профессионалы проектирования уникальных большепролетных объектов, но их компетенции нужно наращивать, а востребованность в таких объектах постоянно увеличивается. Поэтому разрабатываемый свод правил призван не только сохранить лучший опыт, но и способствовать внедрению самых передовых технологий в практику строительства при сохранении безопасности строительных конструкций и одновременно стимулировать развитие промышленности в соответствующем сегменте отрасли», – акцентировал Ирек Файзуллин.
Министр уточнил, что в России пока еще нет производства части современных материалов: закрытых спиральных канатов комплектной поставки с анкерными устройствами и канатов, изготавливаемых по принципу монострендов, с высокими допускаемыми напряжениями, ударной вязкостью, свариваемостью и усталостной прочностью.
«При этом у нас достаточно большая история применения таких конструкций. Первым в России применять металлические пространственные конструкции в проектах стал выдающийся инженер Владимир Григорьевич Шухов. Среди объектов с применением таких конструкций – сетчатый цилиндрический свод на Всероссийской Нижегородской выставке, стальные сетчатые оболочки двоякой кривизны пролетом 40 метров, дебаркадер Киевского вокзала в Москве, знаменитые гиперболоидные сетчатые башни, а также всем известный ГУМ», – добавил Ирек Файзуллин.
По словам главного научного сотрудника лаборатории металлических конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство») Павла Еремеева, свод правил определит базовые требования к конструктивным решениям зданий и сооружений с металлическими пространственными конструкциями.
«В проекте свода правил применены новые конструктивные решения, методы расчета и проектирования с применением современных пространственных стержневых конструкций, вантовых и висячих систем, тонколистовых оболочек, комбинированных пространственных систем, таких как сетчатые оболочки, системы типа «велосипедное колесо», тенсегрити-системы и так далее. Экономическая эффективность решений с пространственными конструкциями в зависимости от величины пролета покрытия, которая варьируется от 40 до 250 метров, может составлять примерно от 5% до 20% по сравнению с традиционными конструкциями», – заметил он.
В документе предусмотрено применение стали повышенной прочности. Так, если обычные стали С255, С355 имеют расчетное сопротивление 2 550, 3 550 кг на квадратный сантиметр, то стали повышенной прочности – более 3 900 - 5000 кг на квадратный сантиметр, стальные канаты – 7000 кг на квадратный сантиметр и выше.
В свод правил включены положения более 10 СТУ по проектированию большепролетных спортивных объектов сочинской Олимпиады 2014 года и чемпионата мира по футболу 2018 года в части требований по нагрузкам, расчетам, проектированию металлических конструкций пространственных покрытий. В состав документа включены ранее отсутствующие в нормативной базе требования по определению снеговых нагрузок для сооружений, минимальный размер которых в плане превышает 100 метров, а также в части определения аэродинамических коэффициентов для уникальных сооружений повышенного уровня ответственности с нестандартной формой поверхности покрытия. Включены требования в части устройства в металлической конструкции покрытия пролетом свыше 100 метров антисейсмических швов. Установлены отсутствующие ранее в нормативной базе требования к защите несущих конструкций стадионов от аварийных воздействий, которые могут вызвать их прогрессирующее обрушение.
С целью снижения расхода материалов, трудоемкости и стоимости возведения объектов капстроительства, а также для сокращения сроков строительства в проекте документа предусмотрен учет работы элементов стержневых конструкций на сжатие-растяжение без изгиба, висячих конструкций – на растяжение без опасности потери устойчивости, а также максимальное использование несущей способности высокопрочной стали, позволяющее снизить собственный вес покрытия и нижележащих конструкций. Кроме того, в ряде случаев предусмотрено совмещение несущих и ограждающих функций строительных конструкций, а также возможность перекрытия без промежуточных опор практически любых требуемых пролетов. За счет возможности монтажа конструкций без устройства лесов и подмостей снизится также трудоёмкость возведения зданий и сооружений и повысится скорость строительства.
«Важным фактором развития нормативной базы в части пространственных металлических конструкций стала возрастающая потребность в сооружениях с большим внутренним пространством, свободным от промежуточных опор. Традиционные конструкции, например, фермы, балки, рамы, арки, применить здесь практически невозможно. Уникальные большепролетные объекты требуют применения особенных конструкций. При этом, с увеличением пролета экономическая целесообразность применения таких конструкций возрастает, и для этого, естественно, требуются новые решения и технологии, которые и будут учтены в своде правил», – отметил директор ФАУ «ФЦС» Сергей Музыченко.
Инициатором разработки СП выступили ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ Строительство». Учреждение принимало участие в проектировании, изготовлении и монтаже ряда объектов с участием зарубежных компаний. Среди таких объектов – спорткомплекс «Олимпийский», стадион «Локомотив», стадионы к чемпионата мира по футболу в 2018 году, Гостиный двор, а также реконструкция стадиона «Динамо». Работы по разработке документа организованы ФАУ «ФЦС», в настоящее время по документу успешно завершена экспертиза в ТК 465 «Строительство».
Новые подходы в СП 367 «Здания жилые и общественные. Правила проектирования естественного и совмещенного освещения» позволят увеличить этажность проектов зданий с соблюдением норм естественного освещения в квартирах и общественных зданиях. Проект Изменения №1 СП 367 готовит Минстрой России при участии научного сообщества.
По словам главного научного сотрудника НИИСФ РААСН, к.т.н. Игоря Шмарова, в проект документа включена обновленная инженерная методика расчета отраженной составляющей естественной освещенности от противостоящих зданий с белыми и светлыми фасадными материалами (керамогранит, фасадные панели, фасадные краски), имеющими повышенные (до 0,80) коэффициенты отражения света.
«Коэффициент естественной освещенности для жилых помещений равен 0,5 и закреплен в санитарных нормах СанПиН «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению», обязательных к применению. Если застройщики ранее без применения данных фасадных материалов «поднимали» строение на два этажа, то КЕО не удовлетворял требованиям нормы, и проект объекта капитального строительства, соответственно, не проходил экспертизу», – сказал Игорь Шмаров.
Учет возможностей фасадных материалов с повышенными светоотражающими свойствами в проекте Изменения СП 367 повышает отраженную составляющую естественного света и позволяет тем самым увеличивать этажность на 1-1,5 этажа и плотность городской застройки (в пределах 15 %), при этом возможно сокращение стоимости единицы площади помещений.
«Это даст возможность высвободить городские площади, которые можно использовать для улучшения инфраструктуры городских территорий. И, кроме того, здесь есть еще один несомненный «плюс» – сокращение затрат на подводку инженерных коммуникаций», – отметил Игорь Шмаров.
Документ также будет учитывать возможность применения фасадного остекления с энергосберегающими стеклами с твердым и мягким низкоэмиссионным, солнцезащитным и многофункциональным покрытием, имеющими пониженный коэффициент пропускания света при удовлетворении требованиям норм естественной освещенности в помещениях проектируемых зданий для выполнения норм естественного освещения в прилегающей застройке.
«Сейчас – очень актуальное время для изыскания имеющихся у нас резервов, реализации потенциалов, которые нам дают наши наукоемкие подразделения. Назрела необходимость дополнения свода правил положениями, которые позволят обеспечить проектные организации самыми новыми методами и данными для расчетов естественного и совмещенного освещения помещений жилых и общественных зданий, в том числе в условиях плотной городской застройки. Учет отраженной составляющей естественного света при определении коэффициента естественной освещенности – перспективный инструмент оптимизации жилых функциональных зон и общественных пространств», – сказал заместитель министра строительства и ЖКХ РФ Дмитрий Волков.
Применение стекол с энергосберегающими покрытиями в остеклении фасадов сокращает расходы на отопление зданий за счет снижения потерь тепла через светопрозрачные конструкции в отапливаемый период года. Также сократятся расходы на кондиционирование воздуха за счет снижения поступления солнечной радиации в помещения в летнее время. Таким образом, за счет внедрения современных материалов дома и в общественных местах для людей может быть создан комфортный микроклимат.
Готовящееся обновление в свод правил также включает новую более гибкую инженерную методику учета влияния архитектурных элементов фасадов зданий (балконов, лоджий, вертикальных и горизонтальных козырьков), учитывающую многообразие архитектурных решений, влияющих на естественную освещенность помещений. Наличия методики будет способствовать повышению архитектурной выразительности городской застройки.
Вносимые в СП 367 изменения обоснованы по результатам проведенных прикладных научно-исследовательских работ. В проекте документа учтены актуальные законодательные изменения и уточнена терминология с учетом требований международной комиссии по освещению (МКО).
«Подготовленный документ поможет сделать более комфортными общественные пространства и современное городское жилье для граждан, а применение новых материалов позволит повысить энергетическую и экономическую эффективность новых объектов. Во главе угла – здоровье людей и их комфорт», – заключил Дмитрий Волков.