Шпунт: отсекая воздействия
Технология создания шпунтовых ограждений уже прочно вошла в российскую практику строительных работ. Этому способствовало как многообразие сфер ее применения, так и наличие различных методик погружения, эффективных в определенных ситуациях. Впрочем, по словам экспертов, опрошенных «Строительным Еженедельником», есть и проблемы.
Сфера применения
Залогом широкого распространения технологии шпунтового ограждения стало достаточно большое разнообразие сфер ее применения. «Ограждения используются для защиты стенок котлованов от обрушения при вертикальной разработке грунта (особенно в стесненных условиях, где невозможно выполнить котлован в виде выемки с откосами) в рамках строительства практически любых объектов - дорожной инфраструктуры, зданий различного назначения, подземных паркингов, причальной и портовой инфраструктуры и так далее. Также шпунт можно использовать как противофильтрационную завесу», — рассказывает технический директор компании ГЕОИЗОЛ Максим Зайцев.
По словам генерального директора СК «Потенциал» Олега Левина, шпунтовое ограждение — это эффективный способ нивелировать те или иные воздействия на грунт. «В случае создания гидротехнических сооружений необходимо избежать размыва берега. Поэтому причальные стенки, иные портовые сооружения, шлюзы ограждаются шпунтом. В гражданском подземном строительстве (паркинги, техэтажи, создание фундаментов и пр.) нужно обеспечить отсутствие подвижек грунта, что особенно актуально при работе в условиях сложившейся застройки во избежание негативного влияния на соседние здания. Используется шпунт и при возведении объектов транспортной инфраструктуры — от виадуков до железнодорожных сооружений. Еще одна область применения — технологические котлованы для монтажа сетей и инженерного оборудования. Актуальность технологии для Санкт-Петербурга повышают сложные инженерно-геологические условия, характеризующиеся неоднородными напластованиями слабых грунтов и высоким уровнем грунтовых вод», — отмечает он.
Заместитель генерального директора по строительству компании «Вектор шпунт» Юрий Ануфриев в качестве преимущества технологии называет возможность получить эффективное, быстровозводимое, инвентарное и экономичное ограждение. Он перечисляет ряд ее достоинств: «Универсальность применения при любом строительстве. Высокая несущая способность ограждения. Способность выдерживать намного большие нагрузки в сравнении с любыми другими конструкциями. Возможность усиления шпунтового котлована распорно-распределительной системой. Выполнение шпунтовых ограждений в стесненных условиях, максимальное примыкание к существующим зданиям и сооружениям. Щадящий режим воздействия на грунт, малые вибрационные нагрузки». «Среди преимуществ технологии можно отметить приемлемую стоимость, высокую скорость ведения работ, простоту исполнения, оборачиваемость при возможности дальнейшего извлечения, продолжительный срок службы», — добавляет Максим Зайцев.
Вариативность методов
Дополнительным фактором, способствующим распространению технологии, является поливариативность методов погружения шпунта. Каждый из них имеет свои особенности и является оптимальным при различных условиях работ.
По словам Юрия Ануфриева, в зависимости от геологических условий и проектных решений погружение шпунта производится несколькими способами: вибрационное погружение, статическое вдавливание, забивка. «Исходя из метода погружения используется соответствующая техника и оборудование. Шпунт погружается вертикально, и в процессе погружения за счет конструктивных «замков» образуется единая конструкция, обладающая ограждающими и водонепроницаемыми свойствами. По завершении цикла работ в шпунтовом котловане шпунт извлекается и используется повторно при устройстве последующих шпунтовых ограждений», — отмечает он.
При этом, по словам Максима Зайцева, перед проведением работ конструкторы разрабатывают проект, вычисляя требуемую устойчивость шпунтовой стенки к давлению грунта, определяя тип шпунта, глубину погружения, необходимость установки распорных конструкций, дополнительного укрепления грунтовыми анкерами и так далее. Следует помнить, что неверный расчет нагрузки от грунта при устройстве шпунтовой стенки может привести к ее деформации и разрушению.
«При выборе способа погружения шпунта во внимание принимается ряд факторов, среди которых свойства грунта, габариты котлована, условия эксплуатации (зачастую шпунт — это временная конструкция), наличие окружающей застройки. Также учитываются экономические показатели проекта и требуемая скорость его реализации», — говорит эксперт.
Он отмечает, что в зависимости от метода погружения шпунта используется различная специализированная техника. Вибропогружение шпунта осуществляется с помощью вибропогружателей разной мощности (производители — Movax, PVE, Müller), которые крепятся на кран и соответственно типу шпунта имеют различные захваты. При таком методе погружение шпунта происходит за счет высокочастотных колебаний, которые разуплотняют почву, проталкивая шпунт. Для статического погружения шпунта используются мобильные установки статического вдавливания (флагманом на рынке являются машины японского концерна Giken). Благодаря встроенному гидравлическому узлу шпунт с силой перемещается вглубь почвы по направляющим рамам. Виброударный способ погружения шпунта осуществляется с помощью вибромолотов.
«Наиболее экономически выгодные и быстрые способы погружения шпунта — это вибропогружение и забивка. Но следует помнить, что эти способы невозможно применять при реализации проекта в плотной городской застройке, так как идет сильное воздействие на фундаменты соседних зданий и сооружений», — подчеркивает Максим Зайцев.
В таких случаях оптимальный выбор — статическое вдавливание. «Метод обеспечивает возможность погружать шпунт на расстоянии до 80 см от существующих зданий и сооружений при отсутствии рисков развития недопустимых деформаций грунтов. Еще одним преимуществом является низкий уровень шума в отличие от вибропогружения или забивки», — отмечает Олег Левин.
Успехи и проблемы
По словам Юрия Ануфриева, в последние годы спрос на выполнение шпунтовых ограждений неуклонно растет. Это связано и с тенденцией увеличения этажности зданий, что требует более основательной подготовки на этапе нулевого цикла строительства. Активно развивается процесс редевелопмента, что увеличивает объемы работ в условиях уже существующей сложившейся застройки. Также растет спрос на укрепление береговых линий шпунтовым ограждением, т. к. это является более надежным и долговечным методом по сравнению с другими. Важным стимулом распространения технологии стало и развитие портовых мощностей России на Балтике.
При этом эксперты отмечают существование ряда проблемных факторов. Главный из них в последнее время — значительный рост цены шпунта. «Если шпунтовое ограждение выполняется из металла (шпунт Ларсена, труба, двутавр и др.), то стоимость очень зависит от стабильности рынка металлоконструкций, который с декабря 2020 года из-за ажиотажного спроса на металлопрокат на международном рынке вывел цены на многолетние максимумы. И коррекции в ближайшее время не предвидится», — отмечает Юрий Ануфриев.
С ним согласен Максим Зайцев. «С начала декабря 2020 года металл подорожал в среднем на 30%, что напрямую сказывается и на цене шпунта. При выполнении работ точная стоимость обычно берется за тонну и зависит от характеристик шпунта. Например, цена шпунта Ларсена 5УМ, бывшего в употреблении, составляет 60–70 тыс. рублей за тонну, а такая же марка нового шпунта стоит от 80 тыс. рублей за тонну», — говорит он.
По словам Олега Левина, существенную роль играет то, что в России единственным производителем шпунта является Нижнетагильский металлургический завод. «Фактически он является монополистом в этой сфере в России и формирует ценовую политику по своему усмотрению. Раньше конкуренцию ему составлял украинский Днепровский металлургический комбинат, но из-за известных событий он прекратил выпуск продукции. Конечно, имеются различные шпунты зарубежного производства, но импортный продукт из-за таможенных пошлин и других факторов всегда сравнительно дороже. Появление других российских производителей и повышение конкуренции в этой сфере, конечно, способствовали бы сдерживанию роста цен», — считает он.
Кроме того, в отличие от иностранных производителей, в России крайне узок ассортиментный ряд шпунта. «Очевидно, что в зависимости от конкретной ситуации и решаемых задач нужны различные характеристики шпунтового ограждения и, соответственно, может быть использован разный шпунт. В результате ограниченности ассортимента российской продукции везде используется Ларсен 5. При этом запас прочности может вдвое превышать необходимый. Между тем при расширении ассортимента можно было бы много экономить как на самом металле, так и на стоимости работ, которая рассчитывается исходя из веса погруженного шпунта», — заключает эксперт.
Мнение:
Проникающая гидроизоляция может оказаться самой экономной
Все традиционные гидроизоляционные материалы, как правило, защищают основание своим слоем. От характеристик этого слоя зависят и эксплуатационные особенности материала. Проникающая гидроизоляция (сухая смесь на песко/цементной основе) работает только по бетону. И связано это с тем, что химия в составе после нанесения гидроизоляционного слоя на бетон, впитывается в тело этого бетона и реагирует с солями, всегда присутствующими в бетоне. При наличии влаги и положительной температуры в порах бетона вырастают нерастворимые кристаллы. Молекулы воды не могут пройти через такие поры, которые оказались перегорожены игольчатыми кристаллами. Таким образом, преградой для влаги становится не только сам гидроизоляционный слой, но и бетон, который благодаря кристаллам стал водонепроницаемым.
В связи с таким принципом работы для проникающей гидроизоляции неважно, как она будет нанесена - на бетонную поверхность со стороны действия воды (положительное давление) или с противоположной стороны бетона (отрицательное давление). Отсюда – уникальная возможность, которой не обладает ни один другой гидроизоляционный материал – проводить гидроизоляцию подвальных помещений изнутри подвала!
Гидроизоляция изнутри заглубленных парковок, подвалов, заглубленных сооружений, когда отсутствует возможность откопать фундаментную часть здания – основная фишка и особенность проникающих материалов. Такая необходимость возникает, когда здание уже возведено, но в процессе его эксплуатации выявляются ошибки. То есть, основная функция проникающих материалов – это ремонт.
Гидроизоляция гаражного подвала из ФБС блоков
Гидроизоляционный материал, нанесенный изнутри подвального помещения, испытывает колоссальные нагрузки. И самая главная из них - отрицательное давление грунтовых вод, которые работают на отрыв гидроизоляционного слоя от бетонной поверхности. Отсюда идут особенности и отличия его применения.
Во-первых, швы. Плотность раствора в швах, как правило, ниже плотности блоков или монолита, поэтому влага в первую очередь стремится проступить именно там. При работе изнутри помещения обязательна предварительная гидроизоляция швов. Шов штробится, удаляется кладочный раствор, зачищается, тщательно увлажняется и заделывается специальным проникающим составом для швов.
Во-вторых, зачистка и удаление цементной пленки. Любая бетонная поверхность в процессе созревания бетона покрывается цементной пленкой или бетонным «молочком». Эта пленка мешает проникновению химии в тело бетона, поэтому ее удаляют металлическими щетками или дисками. Чтобы цементная пыль после зачистки опять не забила поры, ее не только смахивают, но даже замывают водой под давлением или щетками. Поры должны быть открыты. Это главное.
В-третьих, увлажнение бетона. Химия из проникающих составов пойдет в тело бетона лишь на ту глубину, на которую смогли увлажнить бетон. Этот этап работы тоже имеет очень важное значение. Проигнорировать его – получить брак.
Гидроизоляция подвального помещения, которое будет использоваться для производства пищевой продукции
Нанесение материала похоже на нанесение штукатурки шпателем или кистью. Толщина гидроизоляционного слоя не велика – от 1 до 3 мм. Третья, очень важная часть работы – увлажнение гидроизоляционного слоя в течение трех дней. Когда химия проникает в бетон, для роста кристаллов ей требуется много воды. И химия начинает активно забирать влагу и из бетона, и из самого гидроизоляционного слоя. Если слой не увлажнять, воды может не хватить, и он потрескается.
По работам – все. Грунтовые воды в подвал перестанут проникать сразу, но работа по росту кристаллов внутри бетона будет идти еще 28 дней. И с каждым днем грунтовая вода будет все дальше отступать от внутренней поверхности подвальной стены.
Сильной стороной проникающих материалов, нанесенных изнутри помещения, является их способность держать отрицательное давление воды в 12 атмосфер, это 120 метров водяного столба.
Для дальнейшей отделки очень важна адгезия гидроизоляционного слоя к бетонной поверхности. Если она слабая, вся отделка рухнет вместе с гидроизоляционным слоем. Некоторые производители рекомендуют по прошествии 28 дней удалять гидроизоляционный слой и лишь потом проводить отделочные работы. К сожалению, данный процесс увеличивает трудозатраты, время, поэтому рекомендуем сразу выбирать материал с хорошей адгезией.
Расход материала при кистевом нанесении равен 1 кг/м2, при нанесении шпателем – до 3 кг/м2, если требуется ремонт бетона, расход бетона может составлять до 10 кг/м2. Цены производителей самые разные, Поэтому для выбора лучше сразу определиться со стоимостью материала, необходимого именно для 1 м2, а не ценой на мешок или 1 кг.
Гидроизоляция сухого фонтана при его возведении на Центральной площади города
Ну и очень важны отзывы. Хорошо, если вам посоветовал материал человек, который уже поработал с ним и видит результат на своем подвале или гараже. Если таких в вашем окружении нет, ищите отзывы в интернете. Их много. Мы, например, за 13 лет на рынке создали целый сайт-библиотеку с реальными отзывами как частных лиц, так и подрядчиков – kristallizol.club. На сайте можно вести поиск по объекту, например – колодцы, подвалы и пр., по региону. Многие из отзывов сопровождаются фотографиями, где можно наглядно увидеть этапы работы и как они проводились. Это своего рода «ликбез» по работе с новым, еще не опробованным материалом, хорошая возможность сравнить проблемы своего объекта и провести работу правильно, без ошибок.
Проникающие гидроизоляционные материалы успешно используются и для проведения работ снаружи фундамента, на этапе строительства. В результате того, что здесь не требуется предварительная гидроизоляция швов, это получается самая экономная гидроизоляция.
Оптимальный вариант. Какой внутрипольный конвектор выбрать?
В России растет спрос на внутрипольные конвекторы. Активно их задействуют в помещениях с большой площадью остекления, будь это офис, квартиры или загородные дома. За счет своей « невидимости» данные системы отопления гармонично вписываются в интерьер комнат. В сравнении с классическими радиаторами, они имеют более высокую теплоотдачу, причем – одновременную и равномерную по всей площади помещения.
Фактор пространства
Внутрипольные конвекторы подразделяются водяные или электрические. В первом случае теплоносителем является циркулирующая вода, во втором трубчатый электронагреватель. Также приборы разделяют по типу конвекции (передвижения) воздуха в помещении. Она может естественной или принудительной, за счет работы вентиляторов.
При выборе внутрипольного конвектора, отмечает коммерческий директор компании MOHLENHOFF Александр Батаев, изначально рассматриваются модели с естественной конвекцией. Если в силу габаритных ограничений при естественной конвекции не достигается требуемая теплоотдача, то уже тогда рассматриваются модели с вентиляторами.
Схожие выводы делает и генеральный директор АО «Фирма Изотерм» Виктория Нестерова. По ее словам, конвекторы с естественной конвекцией идеальны для применения в качестве вспомогательных отопительных приборов в сочетании с системами теплого пола, воздушного или радиаторного водяного отопления. «При необходимости обогрева помещения большой площади или со значительной долей панорамного остекления, а также когда нежелателен дополнительный источник тепла, можно использовать конвектор с принудительной конвекцией. Он позволяет увеличить тепловую мощность в пять раз по сравнению с аналогичным прибором с естественной конвекцией»,- подчеркивает она.
Инженер по новой технике ООО "КЗТО "РАДИАТОР" Алексей Сведомцев рекомендует при высоте остекления помещений до 2,5 метров задействовать конвекторы с естественной конвекцией. При высоте остекления до 4 метров – с принудительной. По мнению эксперта, для большинства жилых помещений подходят приборы с естественной конвекцией. В общественных же можно применять как естественную, так и принудительную. «В случае выбора конвектора, оснащенного вентиляторами, конечно же, главное – определиться с напряжением в его источнике питания. Оно может составлять 220 В, а может быть безопасным, т.е. 12 и 24 В. Также важно изучить способ управления конвектором и условия эксплуатации. Энергопотребление этих приборов меняется в зависимости от длины (количества устанавливаемых вентиляторов), и с вентиляторами 220 В может составлять от 10 до 300 Вт/час. Более энергоэффективны конвекторы с установленными ЕС-вентиляторами постоянного тока и напряжением 24 В. Их диапазон энергопотребления составит от 3 до 30 Вт/час в зависимости от длины прибора»,- добавляет эксперт.
Невзирая на более высокую стоимость конвекторов с принудительной конвекцией в сравнении с естественной, добавляет технический специалист компании «Тепло-Арт» Леонид Закиров, стоимость кВт тепла у таких приборов много ниже за счет их существенно большей мощности. К тому же в случае их применения для отопления помещений больших площадей не требуется дополнительных источников тепла.
Стали тише
При выборе приборов с принудительной конвекцией, как правило, принимаются во внимание и их шумовые характеристики. Звук исходит от работы вентиляторов. В последние годы во многих качественных приборах задействуются двигатели с пониженным уровнем шума. Конвекторы работают не громче блока стационарного компьютера или кондиционера.
«Сейчас во внутрипольных конвекторах с принудительной конвекцией применяются современные европейские ЕС-двигатели с пониженным уровнем шума. Уровень звукового давления при максимальной скорости вращения вентиляторов не превышает предельно допустимых значений в жилых помещениях в 40…55 дБА, регламентированных стандартом СП 51.13330.2011 «Защита от шума». При этом в постоянном режиме рекомендована работа на средних оборотах, а в ночное время вентиляторы в конвекторах переводятся на пониженные обороты, либо вообще отключаются. Советуем подбирать мощность конвектора исходя из минимальной или средней скорости вращения вентилятора. Она должна находиться в пределах 2,6…25 Вт»,- отмечает Виктория Нестерова.
В новом формате
В настоящее время появились дополнительные подвиды внутрипольных конвекторов. В том числе, системы с присоединением к системе вентиляции здания. В таких случаях, помимо обогрева, прибор также обеспечивает приток свежего воздуха в помещение. За счет интенсивного обдува теплообменника приточным воздухом, конвектор имеет повышенную мощность по сравнению с аналогичным прибором с естественной конвекцией.
Также на рынке начали выпускать конвекторы отопления и с опцией охлаждения помещений. Как правило, рассказывает торговый директор компании MINIB в РФ и Белоруссии Константин Витальев, такие приборы применяются в дорогих проектах, где уровню комфорта отводится отдельное место. «В первую очередь надо учитывать, что если есть охлаждение, значит - есть и конденсат. Такие конвекторы обязательно должны иметь влагозащищённую автоматику и специальные электродвигатели, а их короб нужно выполнять из качественной нержавеющей стали. В конструкции ванны должен быть предусмотрены патрубок для отвода конденсата и уклон дна в сторону этого патрубка. Кроме того, модели с охлаждением могут быть одноконтурными и двухконтурными. У первых всего один теплообменник и 2 патрубка – подающий и обратный. В зависимости от сезона, в теплообменник подается теплоноситель или холодоноситель. В двухконтурном конвекторе в теплообменнике предусмотрен отдельный контур для теплоносителя и отдельный - для холодоносителя»,- объясняет он.
Между тем, Леонид Закиров несколько скептически оценивает данные приборы. «Нюанс их работы состоит в том, что их холодопроизводительность много меньше теплопроизводительности, поэтому они не способны одинаково эффективно решить как проблему отопления, так и охлаждения. Обычно их используют для полного покрытия теплопотерь в отопительный сезон, а в режиме охлаждения они позволяют сэкономить порядка 30-40% нагрузки от необходимого уровня холода»,- делает выводы он.
Монтаж и эксплуатация
Периодически потребитель сталкивается с тем, что установленный прибор не обеспечивает заявленных показателей. Причин тут множество, среди них и неправильная подборка прибора по теплоотдаче, и приобретение в целях экономии несертифицированной продукции. По словам Виктории Нестеровой, распространенной причиной неэффективности работы конвектора является неправильный монтаж всей отопительной системы, отсутствие необходимой гидравлической балансировки, экономия на терморегулирующем оборудовании. Все это приводит к недостаточной температуре в помещении, т.к. прибор не выдает требуемой мощности.
Александр Батаев отмечает, что при монтаже внутрипольных конвекторов следует учитывать особенности застывания бетонной стяжки пола. Во избежание давления на корпус и возможной его деформации необходимо заблаговременно подготовить в полу нишу для прибора. При установке конвектора в нише рекомендуется обмотать его корпус тепло-звукоизоляционным материалом. «Элементом невнимательного и непредусмотрительного отношения монтажников к своей работе является попадание строительного мусора внутрь приборов. Особенно опасно загрязнение движущихся частей вентиляторных моделей. Если во время эксплуатации не производится системная чистка приборов – это может привести к распространению вредных бактерий в помещении. При эксплуатации внутрипольных приборов отопления необходимо также учитывать, что их расположение в нише способствует попаданию внутрь пыли, волос домашних животных и т.п., поэтому необходимо системно производить чистку приборов пылесосом или влажной тряпкой при выключенном двигателе. В качестве дополнительной опции в конвекторах Möhlenhoff под решёткой возможна установка гигиенического фильтра по всей длине прибора»,- отмечает эксперт.
При выборе внутрипольного конвектора, кроме тепловых характеристик, важно также обратить внимание на его решетку, подчеркивает Алексей Сведомцев. «Это фактически единственный элемент конвектора, который будет постоянно попадаться на глаза при длительной эксплуатации. И чтобы ее вид сохранялся со временем, необходимо правильно выбрать тип решетки. Решетки рулонного и линейного типа из стандартного алюминиевого профиля выдерживают спокойное по ним хождение. Но бегать по ним, ставить туда решетки стремянки, стулья, столы и т.п. нельзя. Это может привести к деформации конструкции. Если предполагается нечто подобное при их эксплуатации, следует заказать более подходящие решетки, например, из стального профиля»,- резюмирует представитель "КЗТО "РАДИАТОР".
Это СШК (Сварной шпунт корытный), который представляет на рынке ООО «ТД МИР». Он изготавливается из 345-й стали, благодаря чему существенно легче, чем, например, известный на рынке горячекатаный шпунт Ларсена, который производится из 235-й или 255-й стали. Это позволяет существенно экономить практически на всех этапах производства шпунтового ограждения – начиная от затрат на закупку, транспортировку и заканчивая оплатой погружения, которая обычно исчисляется за тонну вдавленного шпунта. Немаловажно и то, что СШК выпускаются в широком ассортименте – порядка 90 профилей, шириной от 400 до 2000 мм. Это, в свою очередь позволяет существенно ускорить производство работ. Длина может свободно варьироваться от 4 до 28 м и более – в зависимости от надобности на конкретном объекте.