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.
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.
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.
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:
БКДК: стабильный рынок в ожидании взлета
Большепролетные клееные деревянные конструкции (БКДК) –
уникальный материал, с каждым годом увеличивающий свою долю рынка по всему миру.
При этом на строительном рынке России БКДК занимают довольно скромное место, чему, по мнению экспертов, есть ряд объективных причин.
Долговечно, прочно, красиво
БКДК были изобретены еще в начале XX века в Германии, где их использовали при строительстве объектов железнодорожной инфраструктуры. Основным недостатком первых таких конструкций была высокая подверженность материала деформации под воздействием атмосферных осадков и агрессивных сред.
Поэтому массовое использование БКДК в строительстве началось лишь в середине ХХ века, после изобретения целого ряда химических составов для защиты древесины.
По словам директора по маркетингу ООО «Большепролет» Екатерины Фурман, БКДК целесообразно использовать в пролетах длиной от 8 м, что актуально для самых разных помещений, где нет возможности поставить опоры для устройства кровли и перекрытий.
Сегодня эти конструкции находят применение в самых разных областях строительства по всему миру. «БКДК имеют широкую область применения и активно используются при строительстве спортзалов, аквапарков, бассейнов, складов, жилых помещений. Помимо этого, они имеют повышенную химическую и огнестойкость по сравнению с металлическими и железобетонными конструкциями и могут быть использованы для складов материалов с повышенной химической активностью. Также клееные конструкции – стильный элемент декора, который, неся конструкционные нагрузки, отлично смотрится практически в любом интерьере, не требуя дополнительной отделки», – отмечает директор «Первой Загородной Компании» Андрей Кирюшин.
В России и в мире
По данным экспертов, в западных странах более 70% спортивных сооружений, концертных залов и стадионов и других крытых большепролетных зданий возводятся по технологии БКДК. Количество же таких зданий исчисляется тысячами.
К наиболее известным объектам можно отнести такие сооружения, как концертный зал Z´enith de Paris, испанский отель Metropol Parasol, железнодорожный вокзал в Берне (Швейцария), целый ряд куполообразных складских помещений (в Италии внешний диаметр купола одного из них составляет 144 м, а высота – почти 40 м), множество офисных и, конечно, жилых зданий.
Норвегия может похвастаться самым высоким в мире зданием, построенным по технологии БКДК. В марте 2019 года состоялось открытие делового центра Mjоstаrnet Tower в Брюмундале. Высота 18-этажного здания (площадью 11,3 тыс. кв. м) составляет 85,4 м.
В России объемы строительства объектов по данной технологии пока значительно отстают от зарубежной практики. О скромной востребованности таких конструкций на строительном рынке свидетельствуют и объемы производства – по данным экспертов Step Change Consulting, ежегодно в стране выпускается около 420 тыс. куб. м клееных конструкций из цельной древесины и 150 тыс. кв. м LVL-бруса – порядка 4–5% от мирового объема производства.
Между тем отечественные разработки в области БКДК начались еще в 1930-х годах. Но железобетон на время вытеснил «деревянные» технологии из массового строительства, однако постепенно они опять стали востребованы. Из них в военные и послевоенные годы по проектам Центрального НИИ промышленных строительных материалов в стране строились промышленные и производственные помещения, мостовые пролеты и т. д. После распада советской экономики такое строительство фактически прекратилось и получило новый виток развития лишь в новом веке.
По словам генерального директора Ассоциации деревянного домостроения Олега Паниткова, сегодня отношение к деревянному домостроению пусть небыстро и непросто, но меняется. «Мы уходим от образа некой баньки, простенького бревенчатого сруба к современным конструкциям и строительству, которое отличается качеством и скоростью, архитектурной привлекательностью и экономичностью, эффективностью и экологичностью, а главное – обеспечивает высокое качество жизни», – считает он.
Проблемы и перспективы
Одной из проблем, тормозящих развитие строительства с использованием БКДК в России, эксперты называют несовершенство законодательства.
«По нормам, действующим на территории РФ, эти конструкции должны иметь многократный запас прочности, из-за чего приходится увеличивать объем исходного материала, что ведет к удорожанию продукции. Нормы не менялись с советских времен, недавние поправки (сделанные в 2012 и 2014 годах) несущественны. Европейцы уже давно привели в соответствие с реалиями нормативную базу для применения БКДК, мы пока ожидаем», – говорит Екатерина Фурман.
Еще одной причиной низкой востребованности БКДК в России можно считать инертность мышления потенциальных заказчиков, которая сформировалась под влиянием многолетней самодеятельной работы компаний, занимающихся деревянным домостроением без соблюдения каких-либо технических норм и правил.
И, наконец, свою роль играет недостаток опыта, во многом утерянного за десятилетия. Так, если грамотно спроектировать объект с применением БКДК в стране может несколько организаций (ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, университеты Санкт-Петербурга, Москвы и Нижнего Новгорода), то вот архитекторов, готовых работать с данной технологией, пока недостаточно, говорят эксперты.
В ожидании взлета
Даже с учетом всех перечисленных проблем очевидные достоинства БКДК постепенно способствуют их возвращению на рынок. За последние годы в стране возведен целый ряд достойных объектов, не уступающих лучшим иностранным образцам.
Одной из первых ласточек стал казанский Дворец водных видов спорта, который построили к Универсиаде 2013 года. Далее с применением БКДК были построены аквапарк в Новосибирске, ледовая арена во Владивостоке, Олимпийская бобслейная трасса в Сочи, спортивно-концертный комплекс «М-1 Арена» в Петербурге и целый ряд спортивных объектов по программе «Газпром – детям». Компания Good Wood в 2014 году возвела самое высокое офисное здание из древесины в России – Good Wood Plaza, высотой 19,7 м.
Драйвером дальнейшего развития рынка БКДК могло бы выступить жилищное строительство. Тем более, что «увеличение применения деревянных конструкций» входит в число задач, ставящихся перед отечественной строительной отраслью нацпроектом в жилищной сфере. Но нока что здесь все упирается в недоработки российского законодательства. Тем не менее, проблема решается – участники рынка ждут завершения работы над целым пакетом необходимых документов.
По мнению технолога корпорации «Русь» Сергея Шинкаренко, еще одним из направлений развития российского рынка БКДК может стать мостостроение. Сегодня в России капитальных мостов из древесины практически не строится, даже в лесных районах страны, тогда как в Европе подобные сооружения весьма распространены, а их срок эксплуатации нередко превышает 50 и более лет.
Мнение
Екатерина Фурман, директор по маркетингу ООО «Большепролет»:
– Спрос на большепролетные конструкции сегодня достаточно устойчив, без значительных колебаний. Сказывается тенденция роста доверия к подобным зданиям – они сами себя демонстрируют, как, к примеру, внушительные по своим размерам и архитектурному исполнению спортивные дворцы. Заказчику БКДК при выборе поставщика в первую очередь следует обращать внимание на доверие рынка. Если в открытом доступе поставщик публикует информацию о выполненных объектах и устойчивой деятельности, то можно включить его в список претендентов. Далее обратить внимание стоит на удаленность предприятия от места строительства – транспортировка таких крупногабаритных изделий стоит дорого.
Андрей Кирюшин, директор «Первой Загородной Компании»:
– Заказчику стоит обратить внимание на репутацию поставщика, соблюдение им технологии производства, качество поставляемой продукции, а также на общую стоимость предложения. Нередки случаи, когда продавец манипулирует ценой кубометра, а она, как правило, не учитывает всех нюансов и неточно отображает стоимость заказа в целом.
«Зеленый» как доллар
В последнее время при выборе строительных материалов как профессиональные застройщики, так и частники все больше внимания уделяют таким вопросам, как экологичность и безопасность для здоровья человека. И, по данным производителей, газобетон требованиям в этой сфере вполне отвечает.
Там не менее, в сети Интернет обнаруживается информация о неэкологичности газобетона и даже его вредности для здоровья. «Строительный Еженедельник» постарался разобраться в вопросе.
Экогазобетон
По утверждениям производителей, газобетон стопроцентно экологически безопасен. Просто по той причине, что не содержит в своем составе каких-либо вредных для здоровья веществ. «Газобетон является экологически безопасным – как для людей, проживающих в домах с ограждающими конструкциями из этого материала, так и для окружающей среды. В процессе производства автоклавного газобетона участвуют натуральные компоненты, такие как кварцевый песок, известь, вода и цемент. Газобетон является минеральным строительным материалом, который не поддается влиянию плесени и не гниет, к тому же он требует в своем производстве небольшого количества сырья. Из 1 куб. м сырья получают до 5 куб. м продукции», – говорит инженер по применению продукции YTONG Алексей Аверин.
«Газобетон считается высокоэкологичным материалом за счет сырья и технологии производства. В результате термобарической обработки газобетона в автоклаве (высокая температура и давление пара), образуется минерал тоберморит (силикат кальция). Это, по сути, искусственный камень, который не выделяет вредных веществ при эксплуатации – и даже при воздействии огня», – добавляет продукт-менеджер компании «Кселла-Аэроблок-Центр» Павел Коляко.
Коммерческий директор компании «ЕвроАробетон» Дмитрий Щуров подчеркивает, что, говоря об экологичности того или иного стройматериала, рассматривать нужно прежде всего два фактора: радиоактивность и горючесть. «Негорючесть газобетона дает возможность не учитывать столь опасный фактор, как токсичность выделяемых при сгорании веществ. Точно так же к этому материалу неприложимы такие критерии, как скорость распространения пламени или дымообразующая способность. Газобетон даже при высоких температурах ведет себя нейтрально – не поддерживает горение и не выделяет опасных для здоровья субстратов. После пожаров в домах, построенных из газобетона, сам материал остается неповрежденным», – отмечает он.
«По показателю радиоактивности газобетон относится к наименее опасным материалам (первый класс экологической безопасности). Его удельная эффективность естественных радионуклидов ниже 54 Бк/кг при норме 370 Бк/кг. Сходными характеристиками обладают только дерево и гипс, у всех остальных популярных стройматериалов показатель по естественной радиоактивности выше. При этом, в отличие от гипса, газобетон не гниет и не подвержен плесени», – добавляет директор по продажам Н+Н («Эйч плюс Эйч») Сергей Терехов.
По его словам, полную безопасность газобетона подтверждает и строгая экологическая сертификация, которую проходят крупнейшие российские и зарубежные производители. «В 2016 году компания Н+Н получила «зеленый» сертификат EcoMaterial GREEN, который свидетельствует, что ее газобетонная продукция соответствует требованиям стандартов экологической маркировки строительных и отделочных материалов EcoMaterial 1.3. По итогам независимого аудита действие экологического аудита ежегодно продлевается», – подчеркивает эксперт.
Алексей Аверин отмечает также, что после завершения эксплуатационного этапа жизненного цикла газобетон может являться вторичным сырьем. «Также ежегодно перерабатывается 95% образовавшихся отходов производства», – добавляет он.
Немного о мифологии
По словам экспертов, распространяемая в Интернете информация о низкой экологичности газобетона может иметь две основных причины появления. Во-первых, это может быть следствием элементарной некомпетентности в вопросе. Во-вторых – проявлением недобросовестной конкуренции со стороны производителей других стройматериалов, которые вместо того, чтобы отстаивать достоинства своей продукции, концентрируются на необоснованной критике чужой.
«Иногда возникающую в Интернете информацию о низкой экологичности газобетонных блоков можно объяснить незнанием сырьевой составляющей газобетона или технологии производства», – полагает Павел Коляко. «Следует сказать о разнообразных мифах, которыми некоторые пугают потребителей продукции. Например, иногда говорят, что газобетон – «химический материал». Оспорить это невозможно просто по той причине, что в природе все материалы – химические, состоящие из элементов таблицы Менделеева. Одним из таких «химических» компонентов газобетона называют алюминиевую пудру, которая добавляется в газобетон в малом количестве (0,1% по массе) для газообразования. Но этот материал после завершения процессов структурообразования конечного изделия находится в нем в связанном состоянии в составе комплексных соединений и никакого вредного влияния оказать не может. При этом какие бы то ни было синтетические вещества в составе газобетона отсутствуют», – подчеркивает Дмитрий Щуров.
О том же говорит Алексей Аверин. «Алюминий, являющийся основой порообразователя в газобетоне, в результате химической реакции образует гидроалюмосиликаты, индифферентные соединения, не более опасные, чем стоящая на полке кухонного шкафа алюминиевая кастрюлька», – отмечает он.
Мнение
Дмитрий Щуров, коммерческий директор компании «ЕвроАробетон»:
– Практически любой материал, даже дерево, содержит в мизерных объемах радиоактивные вещества. Их легкий «фон» никак не влияет на здоровье человека. Для материалов, применяемых в жилищном строительстве, норма радиоактивности составляет 370 Бк/кг. Таким образом, газобетон, «фон» которого ниже 54 Бк/кг, относится к наименее опасным материалам. Такой показатель соответствует условному первому классу (низкий уровень) экологической опасности.
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.