Лифты не доезжают до места назначения
Участники XII Всероссийского съезда работников лифтового комплекса, прошедшего в марте 2022 года, сочли необходимым предостеречь власть от поспешных решений, принимаемых в рамках антисанкций, если они угрожают безопасности людей.
Еще до съезда ассоциация Российское лифтовое объединение (член Национального Лифтового Союза, НЛС) направила в профильный комитет Госдумы, Минстрой РФ и Госкорпорацию Фонд ЖКХ предложения в антикризисную программу по лифтовой отрасли. Пока поддержки от государства лифтовики не дождались.
«И не сосчитать»
По данным Российского лифтового объединения, в 2021 году в стране установлено 45,9 тыс. лифтов. На долю иностранных производителей приходится примерно треть. Причем примерно половину поставок обеспечивает Белоруссия.
Крупные иностранные производители на фоне санкций и нарушения логистики остановили поставки лифтов в Россию. О временном прекращении поставок и приеме заказов заявила компания KONE, оставив обязательства по техническому обслуживанию — в пределах возможностей. С аналогичным заявлением выступила корпорация OTIS, добавив, что приостанавливает инвестиции. Кроме того, признан банкротом один из крупнейших в России производителей лифтов — Карачаровский механический завод.
Санкт-Петербургский завод ООО «ОТИС лифт» в прошлом году поставил на рынок 7,3 тыс. лифтов (примерно 16% в общем объеме) — при проектной мощности 10 тыс. лифтов. КМЗ выпустил 31,2 тыс. лифтов. МЛМ «Невский лифт» выпускает около 2 тыс. лифтов в год, Щербинский лифтостроительный завод — примерно 9 тыс. лифтов. На АО МЭЛ идет плановое увеличение объемов производства лифтового оборудования: в прошлом году выпущено 1,5 тыс. лифтов, в этом планируется 2,1–2,3 тыс., в 2023-м — до 3 тыс. Еще 14 тыс. лифтов ежегодно поставляет «Могилевлифтмаш». Доля других производителей, таких как KONE, Евролифтмаш, — несколько меньше.
«Уход с рынка иностранных компаний встряхнул всех, зато отечественные заводские мощности наконец-то смогут заработать в полную силу. У нас объем выпуска растет в среднем на 20% в год, очевидно, что в этом году будет больше, но мы к этому вполне готовы», — прокомментировала Ольга Егоренко, заместитель генерального директора завода «Парнас».
Дмитрий Мареев, генеральный директор ООО «СПбЛЗ», сомневается в возможности российских предприятий закрыть образовавшуюся брешь: «Большинство отечественных предприятий не имеют полного цикла производства лифтов, что в определенной степени может иметь некие трудности при переориентировании на других поставщиков комплектующих или узлов безопасности в случае изменения конъюнктуры. И даже при загруженности отечественных предприятий на 100% не позволит закрыть полную потребность российского рынка в лифтовом оборудовании. Необходим импульс для наращивания производственных площадей и модернизации производств и логистических цепочек. Также очень важен потенциал межпроизводственной кооперации отечественных производителей. Российские производители готовы наращивать свое присутствие на рынке и увеличивать производственные мощности своих предприятий. Уход или временная приостановка производства ряда европейский предприятий дает возможность российским производителям развиваться. На сегодняшний день данный процесс займет полтора-два года. Конечно, государственная поддержка в развитии отечественных предприятий значительно ускорит данный процесс».
На подступах к локализации
По данным TK-Solutions, производство лифтов растет на 1,3–1,5% в год. Но этого недостаточно — почти треть рынка занимают лифты зарубежного производства.
Но даже если лифт производится в России, нередко до 30% деталей завозится из-за рубежа. Чаще всего это лебедки, микроэлектронные компоненты, которые закупаются в том числе в Китае, Турции, Корее, Испании, Германии, Италии.
Александр Вахмистров, президент Союза строительных объединений и организаций, подтверждает проблемы с получением оборудования и комплектующих. По его мнению, сейчас никто их поставлять не будет.
Будто предвидя эту ситуацию, Правительства РФ выпустило Постановление № 1485 от 03.09.2021, которым введена балльная система оценки производства лифтов. Баллы начисляются за локализацию производства, заключение выдаст Минпромторг. Согласно документу, до 31 декабря предприятие должно набрать не менее 100 баллов, с 1 января 2023 года — не менее 110 баллов, с 1 января 2024 года — не менее 130 баллов. В этом случае можно претендовать на государственную поддержку.
Алексей Виндюков, директор по развитию продукта и трансформации производства АО «Щербинский лифтостроительный завод», полагает: балльная система упростит реальным производителям РФ получение акта экспертизы Минпромторга РФ. «Фокус делается на технологическую составляющую, и именно это отражено в постановлении. Требования оправданны и достижимы», — уверен он.
Система начисления баллов показывает, где произведен лифт, — на повышение безопасности, энергоэффективности, иные качественные характеристики она окажет косвенное воздействие, которые в свою очередь станут стимулом для разработки и освоения ряда производств, на инвестиции в НИОКР именно в России, рассуждает Алексей Виндюков.
Балльная система будет применена «для обеспечения государственных и муниципальных нужд» в соответствии с законодательством, регулирующим различные госзакупки. Однако есть пока еще масштабный сегмент рынка, где заказчиками лифтового оборудования выступают частные компании. Их мало интересует локализация производства — по крайней мере, до последнего времени.
Лифтовики отмечают разный подход со стороны государственного и частного заказчика. «Требования, которые предъявляются к лифтовому оборудованию, можно разделить на два вида. Наша отрасль четко регулируется законодательными актами — ГОСТами, техническими регламентами, работой с Ростехнадзором, с инженерными центрами. Есть определенный набор параметров, установленный требованиями ГОСТ, и все они касаются безопасности. У нас есть пять узлов безопасности, и они должны соответствовать определенным требованиям, проходить сертификацию и указываться в сертификатах на лифты. Все лифты, вне зависимости от того, кто их использует, этим требованиям должны соответствовать, иначе не могут быть установлены», — указывает Илья Перцев, коммерческий директор МЭЛ (ГК ПИК).
Это обязательные общие требования, но есть нюансы, подчеркивает Илья Перцев. Лифт, как конструктор, собирается из большого количества узлов. В первую очередь узлы состоят из металла — двери, рамы кабины, подлебедочные рамы, рамы купе. Но есть узлы, которые производят специализированные предприятия. Это узлы, связанные с безопасностью, — ловители, ограничители скорости, дверные приводы, лебедки и прочее. Некоторые из них производят крупные международные компании за рубежом, некоторые — местные предприятия на территории РФ. Они соответствуют требованиям, но их потребительские характеристики могут отличаться от, условно, китайских или европейских заводов, которые производят их десятками тысяч штук.
Вторым нюансом Илья Перцев считает пассажиров. «Частный заказчик часто предъявляет дополнительные требования. Например, в условиях пандемии это может быть рециркулятор воздуха. Но особых требований к подобным устройствам в программе капремонта нет, там надо сделать максимально подходящий по цене продукт. Кроме того, сейчас все крупные застройщики используют дизайн лифтовых купе в соответствии с дизайн-кодом проекта, то есть создают единый визуальный образ. А в госпрограммах таких требований нет, и лифты обычно исполняются в стандартном сером цвете, а производитель даже не знает, на какой объект он будет поставлен. Лифты, поставляемые частным заказчикам, с точки зрения потребительских характеристик более интересны, потому что заказчик может их изменить — смонтировать информационные дисплеи в зеркало или установить рециркулятор, поменять систему освещения или световой оттенок. Это все любой лифтовой завод может сделать. У государственного заказчика на первом месте идет безопасность и надежность, а дизайн в 99% случаев, в такой мере, как частного застройщика, его не интересует», — подчеркнул Илья Перцев.
О разнице в подходах к заказам от государства и частной компании говорит и Алексей Виндюков: «У частного заказчика есть возможность более активно подходить к ряду комплектующих, у государственного заказчика довольно четко и жестко прописано техническое задание. Именно поэтому у государственного заказчика по 44 223 615 мфц довольно четко описаны в техническом задании требования к лифту. Принципиальных конструктивных отличий между коммерческим и частным заказчиком нет. Но есть эстетический компонент. У коммерческого частного заказчика есть некая вариативность».
Условие № 1
Однако в любом случае важна безопасность. «В части уменьшения травматизма и смертности на вертикальном транспорте в последние годы сохраняется положительная динамика, которую лифтовики считают долгом сохранить», — указано на официальном сайте Национального Лифтового Союза.
Производители лифтов полагают главной опасностью ошибки в период монтажа и эксплуатации. «Конструктивные недочеты случаются крайне редко, они обычно убираются на этапе тестирования в период ввода в серию нового продукта или линейки», — говорит Алексей Виндюков.
По его словам, монтаж и сервис должны выполнять квалифицированные участники рынка, а сейчас, к сожалению, очень много случайных людей, очень низкая квалификация обслуживающего персонала. «Не везде, конечно, тем не менее встречаются очень часто. Лифты становятся сложней, много электроники, много появляется дополнительных узлов, поэтому именно монтаж, наверное, самая большая проблема, которая приводит к неисправности и аварии», — добавил он.
Эксплуатацию Илья Перцев также называет одной из самых больных тем на лифтовом рынке. «Можно сделать дорогой или даже очень дорогой лифт, использовать максимально современные инновационные узлы, но если не проводить своевременное техническое обслуживание, то он рано или поздно остановится», — утверждает он.
Илья Перцев пояснил: все лифты производятся в расчете на периодические технологические работы четырех видов: ежемесячные, ежеквартальные, раз в полгода, раз в год. То есть в каждом лифте должен производиться определенный перечень работ каждый месяц в зависимости от того, что укажет в инструкции по эксплуатации производитель. «Как показывает практика, это не делается, что и приводит, как мы видим, к авариям и другим происшествиям с лифтовым оборудованием. Каким бы современным завод не был, какой бы прекрасный продукт он не создал, если его продукция не будет своевременно и правильно обслуживаться, то это рано или поздно приведет к аварии, в лучшем случае без травм и жертв пассажиров», — отметил он.
Аварии происходят и в лифтах, которые смонтированы в только что построенных домах. Алексей Виндюков считает главной причиной нарушение условий эксплуатации. Также аварии случаются во время монтажа/демонтажа.
«Возможность аварии в новых жилых домах исходит из самой технологии строительства дома и обслуживания. Не секрет, что во вновь возведенном доме в течение первых лет происходит усадка. Здание двигается, и с лифтовой шахтой тоже могут происходить изменения. Именно техническое обслуживание из месяца в месяц должно отслеживать эти изменения, например, расстояния между направляющими и т. д.», — добавил Илья Перцев.
На старые дрожжи
Проблемы в лифтовой отрасли обозначились до введения санкций. В частности, на съезде говорили о реформировании системы государственного контроля и надзора: «Комплекс изменений в законодательстве привел к тому, что надзор со стороны Ростехнадзора за лифтами фактически утрачен, а долгожданные законодательные нововведения, призванные восстановить его, пока не утверждены».
С введением санкций появились новые проблемы. И у застройщиков на объектах, и у производителей, которым не хватает деталей. Немного легче будет компаниям, которые, как АО МЭЛ, используют китайские комплектующие.
«К сожалению, в той или иной степени, все производители зависят от импортных комплектующих. На нашем предприятии на долю импортных составляющих в лифтах приходится около 20%. Сейчас мы выстраиваем новые цепочки поставок по тем позициям, которые имели импортную составляющую. Предприятие оборудовано станками импортного и отечественного производства, на долю импортного станочного парка приходится примерно 80%. Это современные станки ЧПУ различного назначения. Проблем с их сервисом и эксплуатацией у нас нет и не предвидится», - отметил Дмитрий Мареев.
«Особую тревогу вызывает то, что при заявленном несколько лет назад курсе на импортозамещение по факту оказалось, что именно комплектующих собственных отечественных у нас так и нет. Как нет и нормального регулирования нашего сектора. Давно идут разговоры о низком качестве проектирования, неграмотном подборе оборудования, плохой подготовке лифтовых шахт, необоснованном занижении смет в ущерб качеству, а значит, и безопасности», — говорит Ольга Егоренко.
Кроме того, обозначился рост цен на готовую продукцию. Как отмечает TK-Solutions, на начало года средние цены производителей на лифты составили 922 358,6 рубля. По данным Российского лифтового союза средняя стоимость лифта для капремонта на начало года была вообще 1,1 млн рублей.
По оценке Дмитрия Мареева, лифтовое оборудование подорожало на 30-40 % относительно декабря 2021 года.
«На наших объектах мы монтируем как импортные лифт, так и отечественные. Импортные лифты предназначены для домов бизнес-класса — от KONE, OTIS, Thyssen (TK Elevator). Также часто устанавливали лифты Могилевского завода (Белоруссия), китайских производителей. Подорожание на данный момент составило около 40–50%», — рассказывает Надежда Калашникова, директор по развитию компании Л1.
«В затратах на лифтовое оборудование присутствует большая доля валютозависимых позиций. Кроме того, в этом бизнесе существуют "западные" нормативы доходности. Поэтому предположу, что лифты подорожают пропорционально росту курса евро — на 25–35%», — подсчитал Сергей Кайстрюков, директор по экономике Группы RBI.
По его словам, компания применяет на своих объектах лифты импортных брендов, при этом часть производств локализована в России. Выбор лифтового оборудования основывается на премиальности и имидже бренда, дизайнерских решениях, качестве. «В текущей ситуации на наших строящихся объектах проблем с поставками лифтового оборудования нет, а отдельные логистические трудности решаются. Предположу, что отечественный рынок сможет продолжить поставки импортных лифтов с включением дополнительных звеньев посредников не из списка "недружественных" стран», — добавил Сергей Кайстрюков.
По данным Михаила Фролова, директора по снабжению Группы «Аквилон», рост цен на лифтовые системы сегодня в среднем составил 20%. «Предложение российских заводов достойное и разнообразное. По своим техническим качествам они абсолютно идентичны тем моделям, которые планировались изначально, есть хороший выбор дизайнерских лифтов. Большой выбор современных моделей у зарубежных производителей. Поэтому мы не видим проблем в части оснащения жилых комплексов качественными лифтами. Однако стоит понимать, что усложнение логистики, колебания курса, ценовая политика самих производителей — все эти факторы в совокупности окажут влияние на ценообразование. Но итоговую оценку давать пока рано. С большой вероятностью, цены будут еще расти», — предположил он.
Аналогичного мнения придерживается Илья Перцев: «Обсуждать рост стоимости сейчас не имеет смысла. Было подорожание стоимости металлопроката и рост курса валют. Происходит корректировка вниз. Цену можно будет сформировать после стабилизации ситуации».
Ольга Егоренко проясняет ситуацию: «Сейчас все серьезные заводы, те, кто действительно производит лифты, работают с большим напряжением прежде всего на пересчет своих калькуляций и выдачу новых цен. Госрегулирование отпускных цен на металл нам ничего не дало, поскольку цены откатились назад в основном по позициям, которые используются в строительстве, а лифты из арматуры не сделать. Наши цены в марте увеличилась на 27%, и самое печальное, что цена увеличилась больше всего из-за пресловутой паники на рынке и проблем с логистикой».
Михаил Фролов также отметил: жилые комплексы со сроком сдачи в 2022 году изменения оборудования не коснутся, поскольку строительные площадки уже полностью укомплектованы продукцией, заявленной в проектах.
За «Отисом» — в Китай
Целый ряд застройщиков незамедлительно пустился на поиск новых поставщиков. ГК «Самолет» переводит заказы на российские заводы, а также присматривается к рынкам Китая и Турции. Компания Л1 ведет переговоры на поставку могилевских лифтов, а также продукции завода «Алекс-лифт». «Гранель» присматривается к корейским производителям.
«Работа по импортозамещению в Группе "Аквилон" ведется уже не первый год. Альтернативы по всем группам товаров у нас проработаны, в том числе по лифтовому оборудованию. Объекты компании, которые находятся на начальной стадии строительства, сейчас корректируются с учетом необходимых замен европейских материалов на аналоги. В России есть как минимум шесть крупных заводов лифтового оборудования, и со всеми мы ведем переговоры. Также рассматриваем производителей из Китая, Белоруссии и Японии. Главное условие отбора — модели должны соответствовать уровню качества и комфорта, который мы заявляем в проекте. Рассматриваем варианты бесшумных скоростных лифтов с функцией рекуперации энергии», — поделился Михаил Фролов.
Есть застройщики, которые рассчитывают по-прежнему устанавливать лифты привычных производителей, но произведенные, например, в Китае. Но Александр Вахмистров полагает, что сложности возникнут даже в том случае, если предприятие расположено в России, но зависит от импортных комплектующих. «Надо искать аналоги. Это либо российские аналоги, либо иностранные. Это, конечно, Китай, Турция — страны, которые не ввели и пока не ожидается, что введут санкции. Правда, там другая проблема — доставки, логистики, платежей», — предостерег он.
К тому же, указывает Александр Вахмистров, китайское оборудование тоже будет дороже — иллюзий питать не надо.
«Возможно, кто-то пойдет путем трансфера технологий на территорию России, и, соответственно, будет оказан контроль по отношению к производителям, а со стороны органов будет упрощенный доступ на реальные площадки, где удастся посмотреть, насколько качественно выполняются те или иные операции. В данный момент, когда у нас привозят комплектующие из-за рубежа, очень тяжело проконтролировать реальный процесс, очень тяжело провести порой аудит, особенно это касается площадок поставщиков», — говорит Алексей Виндюков.
«Клиенты оплачивают сейчас оборудование авансом на 100%. Ажиотажный спрос подогревается обычной паникой, боязнью дефолта. Думаю, что в ближайшее время ситуация стабилизируется. Мы не настолько сильно зависим от европейских комплектующих, сейчас работаем из складских запасов, в ближайшее время, уверена, сумеем найти замены на азиатских рынках, но вот проблемы с международной логистикой, необоснованные скачки цен на металл, особенно на нержавеющую сталь, галопирующий рост цен на электрокомплектующие, инфляция и рост накладных расходов — все это и привело к росту цен», — добавила Ольга Егоренко.
По мнению Александра Вахмистрова, частным компаниям помочь невозможно: «Вряд ли дольщики согласятся скинуться еще по несколько тысяч рублей, чтобы получить вместо лифта ОТИС китайский лифт. Белорусские есть, но скидываться на них все равно никто не будет. Дольщик может не согласиться на замену и потребовать по суду исполнения обязательств».
По его словам, замены лифтового и иного оборудования делать необходимо, но для этого нужны законодательные акты. Правительство над этим работает — застройщикам остается только ждать. «Но стройка продолжается», — заключил Александр Вахмистров.
Промышленные виды и типы фундаментов
Прочность и надежность любого сооружения зависит от надежности фундамента и грунтового основания.
Стоимость фундамента в затратах на строительство сооружения составляет от 7 до 15%. Но при строительстве на местности со сложным рельефом, сильно обводненных почвах, с применением укрепления грунта, стен и так далее, стоимость может взлетать до 40%. Поэтому крайне важно подходить к выбору фундамента обдуманно и взвешенно.
От чего зависит выбор фундамента
Фундамент– это подземная часть здания или сооружения, воспринимающая нагрузку от надземной части и передающая ее на грунтовое основание. Фундамент состоит из следующих элементов:
- Обрез – верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются наземные части здания.
- Подошва- нижняя плоскость, соприкасающаяся с грунтовым основанием
Состояние грунтов
Грунты– это геологические породы, залегающие в верхних слоях земли. Состоят из твердых частиц- зерен, разной размерности, по- другому- «скелета грунта», и пустот, заполненных атмосферным воздухом или частично водой.
Основанием называется толща грунта, непосредственно принимающая нагрузку от фундамента здания или сооружения.
Основания, способные воспринимать нагрузку без предварительного усиления грунтов, называют естественным. Основания, которые могут принимать нагрузку только после проведения мероприятий по усилению грунтов, называются искусственными.
В следствии давления, передаваемого зданием, грунты под фундаментом испытывают значительные сжимающие усилия. Под действием этих нагрузок грунты равномерно уплотняются. Такие равномерные деформации называют осадкой, которые вызывают осадку фундамента.
Неравномерные деформации грунта, происходят в результате уплотнения и коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок, либо собственной массы, или других факторов. Например, замачивания просадочного грунта, подтаивания участков льда в грунте, называют просадкой. Такие деформации могут вызвать повороты фундаментов, вплоть до разрушения. Просадки основания недопустимы.
Для того, чтобы деформации не оказали опасных воздействий на работающие под нагрузкой конструкции, не повлияли на условия эксплуатации, установлены предельные величины деформации основания и напряжения в грунте, возникающих под подошвой фундамента. Ширина и глубина напрягаемой зоны значительно превосходит ширину основания фундамента. Но на глубине равной шестикратной ширине подошвы фундамента грунт уже не испытывает напряжений.
Если грунты-основания, в пределах сжимаемой толщи, не обладают необходимой несущей способностью, например, насыпные грунты, торфяники, рыхлые песчаные и суглинистые грунты с большим содержанием органических осадков, то их искусственно укрепляют или применяют фундаменты, передающие нагрузки на нижележащие прочные грунтовые основания.
При проектировании промышленных фундаментов обязательно учитываются предельные состояния грунтов по двум группам:
- Несущей способности
- Деформации
Глубина заложения фундамента
На показатель глубины заложения строительного основания влияют факторы:
- Эксплуатационное назначение строения
- Архитектурные особенности сооружения
- Нагрузки: статические и динамические
- Уровень и состояние грунтовых вод
- Глубина заложения коммуникаций и фундаментов соседних строительных конструкций
- Характер грунтов
- Уровень промерзания почвы
- Рельеф местности строительной площадки
Какие существуют нагрузки на фундамент
При расчете параметров основания будущего здания максимально учитываются всевозможные нагрузки. Нагрузки на фундамент делят на постоянные и переменные.
Постоянные нагрузки:
- Вес строительных материалов для возведения стен, материалы окон и дверей
- Вес перекрытий.
- Кровля.
- Лестничные марши
- Вентиляционное и санитарно- техническое оборудование
- Станки, подъемные механизмы и другое стационарное оборудование
Переменные нагрузки:
- Ветровая нагрузка.
- Нагрузка снежного покрова.
- Динамические нагрузки от прилегающих автомобильных дорог, аэропортов, соседних промышленных зданий.
- Вес людей работающих, проживающих и обслуживающих здание.
- Вес мебели, мобильного оборудования.
Требования к фундаментам
К строительным основаниям предъявляются те же, либо более строгие требования, что и к возводимым на них строениям. Поэтому срок службы фундамента не может быть менее срока эксплуатации здания или сооружения.
- Прочность.
- Устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы.
- Инертность к воздействию агрессивных грунтовых вод.
- Стойкость к климатическим факторам таким как морозостойкость, пучению грунтов при замерзании.
- Соответствие по долговечности сроку службы здания.
- Экономичность.
- Индустриальность – это возможность производства конструктивных элементов промышленным способом.
Исходя из вышеперечисленных требований выстраиваются принципы проектирования строительных оснований, а именно:
- Расчет фундаментов строений производится по предельным состояниям независимо от вида и типа строительного основания, опираясь на данные геолого-инженерных изысканий.
- Учет взаимодействия всей системы - грунт, строительное основание и надфундаментные несущие сооружения: стены, балки, перекрытия.
- Всесторонний подход при отборе типа фундамента: оценка работы грунтов на основе инженерно-геологических условий на строительной площадке; степени реакции несущей конструкции здания или сооружения на неравномерные деформации грунта.
Проектирование фундаментов
Проектировать строительные основания должны специалисты высокого профессионального уровня. Цена ошибки, допущенной при проектировании, может быть очень высока. К проектированию фундамента следует приступать только тогда, когда на руках имеются все вводные данные: результаты инженерно- геологических исследований, подробный проект надфундаментной части здания или сооружения. Приведенные факторы указывают на сложность выполнения проектирования оснований и фундаментов. Поэтому бывает трудно однозначно решить с выбором рационального типа фундамента, не приняв во внимание несколько возможных, конкурирующих вариантов. Окончательное решение следует принимать на основе технико-экономического сравнения рассматриваемых вариантов оснований и фундаментов. При этом необходимо учитывать финансовые затраты на подготовительные работы, проектировку и строительство; долговечность конструкции, материалоемкость, индустриальность изготовления, трудоемкость, возможность проведения работ в холодное время года. Важно учесть момент сохранения естественной структуры грунтов основания во время производства земляных работ.
Вариантное проектирование оснований и фундаментов рекомендуется выполнять в такой последовательности:
- Наметить возможные, конкурирующие варианты оснований и фундаментов с учетом инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных особенностей здания или сооружения и действующих нагрузок.
- Рассчитать выбранные варианты оснований и фундаментов в стадии технического проекта, отобрав наиболее нагруженные фундаменты.
- Провести технико-экономическое сравнение вариантов и выбрать из них наиболее рациональный.
Классификация фундаментов
Фундаменты классифицируют по признакам.
По форме в плане:
- Ленточные
- Столбчатые
- Сплошные (плитные)
- Свайные
По виду материала:
- Бетонные
- Железобетонные
- Бутовые
- Бутобетонные
- Кирпичные
- Деревянные
По характеру работы под нагрузкой
- Жесткие. Такие фундаменты испытывают преимущественно сжатие, и в которых не возникает деформации изгиба. Производятся из природного камня и цементного раствора. Например, бутобетон или бетон.
- Гибкие. Работающие как на сжатие, так и на изгиб. В строительстве подобных фундаментов применяют железобетон.
По способу производства:
- Сборные
- Монолитные
По глубине заложения
- Мелкого заложения. Как правило, это до двух метров, но выше точки промерзания грунта
- Глубокого заложения. Ниже точки промерзания грунта.
Виды и типы фундаментов
Ленточные
Применяют на сухих, прочных грунтах. Ленточные фундаменты могут быть как сплошными, так и прерывистым. В разрезе могут представлять собой прямоугольник, трапециевидную форму, либо ступенчатую конструкцию.
- Сборные. Состоят из железобетонных блоков, блоков-плит, фундаментно-стеновых блоков. Блоки- плиты или блоки-подушки выпускаются прямоугольной или трапециевидной формы. Укладываются на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100 мм. В целях сокращения расхода бетона и снижения массы фундамента применяют пустотелые блоки с узкими сквозными или широкими замкнутыми пустотами. Размеры блоков подушек принимают: по ширине от одного до трех метров; по длине от 1,2 до 3 метров; по высоте 0,3 метра и 0,5 метра
- Монолитные. Представляет собой армированную бетонную конструкцию, проложенную под несущими и ограждающими стенами здания. Может быть выполнен как с мелким заглублением, так и с заглублением ниже уровня промерзания почвы. Позволяет, как и сборный ленточный фундамент, предусмотреть в проекте сооружения подвальные помещения и цокольный этаж.
Все типы ленточных фундаментов подлежат обязательной защите от дождевых и талых вод. С этой целью по периметру наружных стен делают отмостку из асфальта или бетона или сборных железобетонных плит. Ширина отмостки должна быть не менее 0,5 метра, с уклоном от здания 2-3%. Однако, в любых грунтах содержится капиллярная влага. Влага проникает в тело фундамента и поднимается к зоне сопряжения с элементами надземной части строения. Чтобы не допустить поступление влаги на границе фундамента со стенами устраивают гидроизоляцию.
За неправильным осуществлением работ по устройству гидроизоляции и отведению внешних вод неминуемо кроется разрушение фундамента. Увеличение влажности станет причиной вымывания раствора из соединительных швов, отслоения штукатурки, коррозии арматурного каркаса.
Столбчатые фундаменты
Устраиваются в тех случаях, когда нагрузка от здания вызывает давление на грунт меньше нормативного (малоэтажное промышленное строительство), либо под колонны. Бывают сборными и монолитными. Под зданиями с несущими стенами столбчатый фундамент располагают под углами, под простенками и через 3-5 метров на глухих участках стен. По фундаменту прокладывают балки из сборного или монолитного железобетона.
Столбчатые фундаменты применяют для отдельно устанавливаемых столбов, колонн при строительстве, как одноэтажных, так и многоэтажных промышленных и гражданских зданий. Колонный каркас опирают на железобетонные блоки стаканного типа или блок- стакан.
Монолитный столбчатый фундамент представляет собой ступенчатую конструкцию с подколонником и стаканом для установки колонн. Высота ступени составляет 0,3 или 0,45м. Подколонники устанавливают на плиту по цементно-песчаному слою. Высота блок-стакана 1,5 и 1,8 метра до 4,2 метра с градацией через 0,6 метра. Размеры подошв в плане составляют от 1,5 на 1,5 метра до 6,6 на 7,2 с модулем 0,3 метра.
Сплошные фундаменты
При очень слабых грунтах и значительных нагрузках в строительстве применяют сплошные фундаменты или иначе- плитные. Они представляют собой сплошную железобетонную плиту под всей площадью здания. Имеют плоскую или ребристую конструкцию. Применяется в строительстве сооружений без подвалов и цокольных этажей. Плитный фундамент отличается высокой надежностью. Поэтому может применяться на любых видах грунтов. Экономически неоправданно использование плитного фундамента на местности с большим уклоном. Устройство плитного фундамента является затратным, так как подразумевает значительный объем земляных работ и использования большого количества строительных материалов. Конструктивно плитный фундамент представляет из себя многослойную структуру.
- Работы по обустройству сплошного фундамента начинают с выборки слоя почвы и подготовки котлована.
- Площадь котлована утрамбовывают. Затем кладется песчаная или гравийно-песчаная подушка. Она служит для гашения вибраций, отведения грунтовых вод, противодействует пучению.
- Прокладывают геотекстиль для армирования и противодействию заиливания подушки. В зависимости от толщины подушки геотекстиль можно прокладывать между слоями, для улучшения армировки.
- Для выравнивания основы проводят бетонную подготовку жидким раствором. Таким образом выравнивается горизонтальный уровень, что необходимо для правильной установки железобетонного каркаса и улучшается гидроизоляция.
- Гидроизоляция. Гидроизоляционные материалы предотвращают капиллярный подсос влаги
- Железобетонный армирующий каркас. Представляет собой взаимосвязанную конструкцию из арматуры. Каркас предотвращает растрескивание бетона и обеспечивает высокую стойкость к деформациям.
- Бетонный массив. Толщина его зависит от расчетных характеристик здания.
Дополнительно, в зависимости от характера грунтов может монтироваться дренажная система и выполняться утепление для противодействия промерзанию почвы.
Свайные фундаменты
Свайным называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используется свая. Он состоит из свай и объединяющей их жесткой связи- ростверка, либо плиты- перекрытия. В соответствии с этим свайные фундаменты бывают:
- Ростверковые
- Безростверковые
Сваи располагают под зданием по аналогии со столбчатым фундаментом, но с меньшим шагом, который определяют расчетом.
Свайные фундаменты применяют там, где необходимо передать значительные нагрузки на слабые водонасыщенные грунты. Когда производство большого объема земляных работ для устройства основания под другие виды фундамента технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.
В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи могут располагаться:
- По одной. Под отдельной опорой.
- Рядами под стеновыми конструкциями
- Кустами. Под колоннами.
- Свайными полями. Под строениями малой площади со значительными нагрузками.
По виду материала сваи выпускают:
- Бетонные.
- Железобетонные.
- Стальные
По способу изготовления и погружения в грунт сваи делят на:
- Забивные. Погружают методом забивки, вдавливания, вибрации и ввинчивания
- Набивные. Относятся к группе монолитных. Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона, с помощью специальных обсадных труб, которые погружаются в предварительно сформированную скважину. Применяют такой тип фундамента при больших нагрузках. Диаметр сваи может достигать 1000 миллиметров, а глубина заложения 20 метров и более.
По характеру работы в грунте сваи делятся на два типа:
- Висячие. Не достигают плотного грунта. Принимаемую нагрузку передают за счет сил трения между их боковой поверхностью и грунтом.
- Сваи-стойки. Такие сваи проходят через слабый грунт и нижним концом опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от строения.
Отличие фундамента промышленного от частного
Основное отличие промышленных фундаментов, в том числе и фундаментов гражданского многоэтажного строительства, от фундаментов частного малоэтажного строительства заключается в том, что промышленные объекты производят значительно большую нагрузку на строительное основание. Промышленные фундаменты многоэтажных зданий часто испытывают нагрузки не только на сжатие, но и на растяжение, скручивание, смещение. Поэтому промышленные фундаменты отличаются большей прочностью, массивностью, более высокими требованиями к материалам, и дороговизной.
Теплоизоляция
Одной из важнейших задач, которую приходится решать при возведении зданий и сооружений, признается применение эффективной термозащиты. Появление новых теплоизоляционных материалов решило массу проблем энергоэффективности строений. Массовое использование утеплителей позволило оптимизировать расходы на строительство, увеличить срок эксплуатации зданий, улучшить микробиологические показатели, помогло формировать и поддерживать благоприятный микроклимат внутри помещений здания.
До середины двадцатого века теплоизоляция применялась в строительстве не повсеместно. Поэтому, чтобы температурный режим в здании был комфортным для работы и проживания людей, приходилось возводить дома и сооружения с толстыми стенами и массивными перекрытиями. Например, дома «сталинской» застройки. При таком типе строительства многоэтажных зданий нагрузка на фундамент была колоссальной. Основание дома проектировалось с учетом громадных напряжений и использованием больших затрат стройматериалов. В результате постройка требовала больших финансовых вложений. На смену мастодонтам «сталинской» архитектуры пришли «хрущевки». На Втором Всесоюзном съезде строителей Н.С. Хрущев резко раскритиковал существующие концепции в строительстве и назвал расточительством существующие методы. И курс был взят на железобетонные конструкции. Такие дома имели низкую энергоэффективность, плохо отводили водяные пары, формировали внутри неблагоприятный микроклимат. Стены, углы часто покрывались плесенью и собирался конденсат. Перестройка экономики страны на рыночные рельсы внесла существенные изменения в технологию строительства. Застройщик стал задумываться об уменьшении затрат на материалы путем облегчения фундамента, стен и кровли, но без снижения показателей теплопотерь. Решить эту задачу помогает использование теплоизоляции.
Классификация теплоизоляционных материалов
К современным теплоизоляционным материалам предъявляют жесткие требования. Теплоизоляция дома должна быть энергоэффективной, легкой, экологичной, обеспечивать звукоизоляцию и паро- проницаемость, не быть гигроскопичной и горючей. Теплоизоляцию классифицируют по нескольким признакам.
По принципу действия:
- Отражающая. Действие выстроено на отражении инфракрасных лучей от поверхности изоляции обратно в помещение.
- Предотвращающая. Предотвращает изменение температуры, как холода, так и тепла, благодаря низкой теплопроводности.
По назначению:
- Промышленная. Применяется для тепловой изоляции промышленного оборудования: фильтров, емкостей, термонагруженных объектов
- Строительная. Используется для тепловой изоляции и снижения теплопотерь при строительстве зданий и сооружений, в том числе частного строительства.
- Трубная. Предназначена для снижения теплообмена между внешней средой и инженерными коммуникациями. Бывает «горячего» применения, когда температура носителя в системе выше температуры окружающего воздуха; «холодного» - температура носителя ниже температуры окружающего воздуха.
По материалу изготовления:
- Органические. Производят из органического сырья природного происхождения: древесины, торфа, сельскохозяйственных отходов и тому подобного; и сырья, полученного в результате органического химического синтеза: пенополистирол, пенополиуретан, поливинилхлорид и другие. Недостатком теплоизоляции из природных материалов служит влагопроницаемость, склонность к разложению, горючесть.
- Минеральные. Неорганические теплоизоляционные материалы изготавливают из расплавов шлаков- отходов металлургической промышленности, и некоторых геологических пород. К минеральным утеплителям относят минеральную вату, стекловолокно, вспененное стекло, обработанный перлит, ячеистый бетон.
- Смешанные или композиционные. К ним относят различные смеси на основе асбеста, перлита, вермикулита.
По внешнему виду теплоизоляция бывает:
- Шнуровая, рулонная: жгуты, маты, шнуры.
- Штучная: блоки, полые цилиндры, кирпичи, сегменты, маты, плиты.
- Сыпучая: перлит, вермикулит.
- Рыхлая: все виды ваты.
По структуре:
- Ячеистые. Пенобетон, пенопласт, пеностекло, вспененный полиэтилен и другие.
- Волокнистые. Стекловата, все виды минеральной ваты.
- Зернистые. Перлитовый песок, вермикулит.
По жесткости:
- Мягкие.
- Жесткие.
- Полужесткие.
- Повышенной жесткости.
По теплопроводности классифицируют на три класса:
- А- малой теплопроводности.
- Б- средней теплопроводности.
- В- повышенная теплопроводность.
По степени горючести:
- Сгораемая
- Несгораемая
- Трудносгораемая
- Трудновоспламеняющаяся
Основные характеристики теплоизоляции
Чтобы ответить на вопросы, для каких целей подходит тот или иной утеплитель и как сориентироваться в многообразии предлагаемых материалов, необходимо знать и понимать на какие характеристики следует обратить внимание при выборе.
Коэффициент теплопроводности - показатель способности материала передавать энергию от более нагретого участка к более холодному. Чем ниже этот показатель, тем лучшими теплоизоляционными свойствами обладает утеплитель. На теплопроводность влияют плотность материала, расположение и количество пустот, а также паропроницаемость и влагопоглощение. От теплопроводности зависит термическое сопротивление здания или сооружения. То есть насколько хорошо строение сохраняет тепло зимой и комфортную температуру летом.
Паропроницаемость - возможность водяного пара в результате диффузии проникать в толщу строительной конструкции с более нагретой стороны в менее нагретую до выравнивания парциального давления. К показателю паропроницаемости косвенно привязана важная строительная характеристика - точка росы. Это точка в строительной конструкции, в которой осуществляется переход влаги из газообразного состояния в жидкое- конденсация. Точка росы поддается расчету при проектировании. Желательно, чтобы точка росы находилась в толще несущей стены или в паронепроницаемом утеплителе. Конденсат в волокнистых утеплителях, обладающих хорошей паропроницаемостью противопоказан, так, как ведет к накоплению влаги и снижению изолирующих свойств.
Гигроскопичность или влагопоглощение- способность материала впитывать влагу и удерживать ее. Чем выше этот показатель, тем быстрее теплоизолятор утрачивает свои теплоизоляционные качества.
Плотность – это масса вещества в определенном объеме. Чем ниже плотность, тем легче материал и тем меньше нагрузка на возводимую конструкцию.
Экологичность. Показатель экологичности очень важен для сохранения здоровья. Утеплитель не должен вызывать аллергии, оказывать воздействия на кожу, дыхательные пути.
Огнестойкость. Способность материала выдерживать воздействие высокой температуры и пламени без потери своих свойств. Рассчитывается в минутах.
Прочность - реакция материала на различные виды деформации без потери и ухудшения его целостности и заданных свойств.
Назначение теплоизоляционных материалов
Какую теплоизоляцию выбрать зависит от конкретных целей утепления. В строительстве разделяют теплоизоляцию кровли, перекрытий, стен, внутренних перегородок, фундамента.
Капитальные стены утепляют снаружи, для защиты от промерзания и влаги. Если стена из кирпича или бетона для утепления отлично подходят пенополистирольные плиты или по-другому, экструзионный пенополистирол. 5 см. такого утеплителя приравниваются по теплопроводности к 70 см. кирпича. Этот утеплитель имеет очень низкий коэффициент теплопроводности, негигроскопичен, обладает низкой паропроницаемостью и высокой прочностью на сжатие. Все это делает его долговечным. Срок его службы обуславливается сроком эксплуатации здания. Прост и удобен в монтаже. Экологичность подтверждена сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями.
Получают материал смешиванием гранул полистирола при повышенной температуре и давлении, с введением вспенивающего агента, и последующим выдавливанием из экструдера.
Предшественником экструдированного пенополистирола выступает пенопласт. Производятся материалы из одного и того же сырья, но по разным технологиям. Экструдированный пенополистирол выигрывает у пенопласта по показателям прочности, влаго- и- паропроницаемости.
Деревянные стены из бруса утепляют «дышащими» утеплителями. К ним относят минеральные ваты на основе базальтового утеплителя – «каменная вата», стекловолокна- «стекловата»
Каменная вата производится путем плавления камня при температуре 1500 0С. В результате этого получается подобие вулканической лавы, которую при помощи центробежной силы и резкого охлаждения превращают в волокна будущего утеплителя. Для получения каменной ваты подходят не все камни. В качестве сырья используют изверженные горные породы габро-базальтовой группы, отличающейся своей высокой прочностью. Каменная вата характеризуется повышенной огнестойкостью, низкой теплопроводностью. 5см. каменноватной плиты приравнивается по теплопроводности к 15 см стены из бруса, 80 см. стены из полнотелого кирпича или 2 м. железобетона. Выпускают каменную вату в виде мягких, жестких плит, матов и формованных изделий.
Стекловата производится по схожей технологии, но сырьем служат отходы стекольной промышленности. Стекловата имеет отличные показатели по теплопроводности. Но не лишена недостатков. Как и все виды минеральных ват склонна к накоплению влаги. При монтаже требуется обязательная защита кожи и органов дыхания от стеклопыли.
Минеральные ваты необходимо защищать от водяного пара пароизоляционной мембраной, проводящей пары влаги только в одну сторону. Очень важно не перепутать сторону, которая должна быть обращена к утеплителю.
Бывают ситуации, когда внешнее утепление невозможно. Тогда прибегают к внутренней теплоизоляции. Выполняя работы, необходимо строго придерживаться правил по внутреннему теплоизолированию помещений, чтобы не навредить элементам строительной конструкции и исключить негативное воздействие на микроклимат и воздухообмен. В противоположность наружному утеплению, где допускается использование паропроницаемого утеплителя, при внутреннем необходимо исключить попадание паров влаги в теплоизолирующий материал. Для этого используют паронепроницаемый утеплитель или монтируют сплошную пароизоляционную защиту. Допускается использование минеральных ват, пенополиуретана, графитового пенополистирола- пенопласт, с вкраплениями гранул, окрашенных графитовой краской. Графитовая краска хорошо отражает тепловое излучение. Внутреннее утепление невозможно без качественной вентиляции. Отсутствие вентиляции неизбежно приведет к повышению влажности в помещении, образованию конденсата, развитию плесени.
Методика теплорасчетов внутреннего и наружного утепления приведены в СП23-101-204 «Проектирование тепловой защиты зданий».
Перегородки, деревянные перекрытия. В качестве утеплителя перекрытий хорошо подходят стекловата и минеральная плита, вспененный полиэтилен, эковата, жидкий утеплитель.
Эковата- рыхлое целлюлозное волокно, изготавливаемое из макулатуры с добавками из антисептиков и антипиренов. Структура материала позволяет применить механический метод утепления. При утеплении кровли, перекрытий, стен в каркасных домах эковата подается с помощью выдувных машин по шлангу в каркасную конструкцию между стропил или стоек стен за пленку. При этом волокна утеплителя поступают в самые труднодоступные полости и зазоры, образуя непрерывный и бесшовный теплоизоляционный контур. Поверхности утепленные эковатой «дышат» подобно деревянным, что способствует поддержанию микроклимата. Благодаря добавкам из антисептиков и антипиренов, теплоизолятор относится к группе долговечных и трудновоспламеняемых материалов, не подвержен гниению и воздействию грызунов и насекомых.
К жидким утеплителям относят пенополиуретан и термокраски. Оба вида наносятся на поверхность напылением. Пенополиуретан при застывании образует пористую структуру. Дает отличное сцепление с поверхностью, позволяет изолировать труднодоступные места. Имеет низкий коэффициент теплопроводности. Но в крупных объемах строительства требуется применение специального оборудования, и квалифицированного персонала, что влияет на стоимость работ. Срок службы пенополиуретана более 40 лет.
Термокраски выпускают на акриловой или водной основе. В качестве наполнителя выступают частицы вспененного стекла, перлит, керамические микросферы, стекловолокно. Отличается от других видов утеплителя минимальной толщиной слоя. Слой толщиной в 1миллиметр термокраски обеспечивает термическую защиту как пятисантиметровый слой пенопласта. Может наноситься на внешние и внутренние поверхности, обеспечивать термозащиту в местах со сложной геометрией. Но имеет существенный недостаток – это цена.
Перечисленные материалы, за исключением термокраски, дополнительно играют роль шумоизоляции в помещении и снижают шумовую нагрузку на 40-50 Дб.
Фундаменты. Теплоизоляция фундамента необходима для предотвращения его промерзания, противодействию пучению грунтов и обеспечению лучшей гидроизоляции. Лучше всего на эту роль подходит экструдированный пенополистирол или напыляемый пенополиуретан. При чем плитный фундамент может быть утеплен только в процессе возведения. Последующий монтаж утеплителя не принесет должного эффекта. Чтобы избежать промерзания грунта и его пучения, вокруг дома создают отмостку с прослойкой теплоизоляционного материала.
Как правильно выбрать теплоизоляцию
При всем широком богатстве выбора на рынке теплоизоляционных материалов, существуют строгие критерии выбора теплоизоляции. Материал и толщину теплоизоляции определяют при помощи теплотехнического расчета. Утеплитель следует использовать строго по назначению. Если материал предназначен для фундамента, значит для фундамента, для утепления стен снаружи – значит именно таким образом применять материал. Необходимо учитывать требуется ли гидро- и- пароизоляция при утеплении и заранее продумать эти моменты. При производстве работ по утеплению важно знать, что изолировать от внешних температурных воздействий необходимо всю площадь поверхностей. Помимо утепления стен, уделяют особое внимание чердачным перекрытиям, так как через них теряется наибольшая часть тепла. Обязательно следует утеплять сложные геометрические поверхности и выступающие за утеплитель элементы. Иначе будут образовываться мостики холода, которые значительно снижают эффект утепления. Швы в неволокнистых теплоизоляторах таких, как, например, пенополистирол, должны герметизироваться монтажной пеной.
Таким образом нельзя сказать однозначно точно: какой утеплитель лучше. К данному вопросу нужно подходить взвешенно и расчетливо. В каждом отдельном случае будет задействован конкретный вид теплоизоляции или комбинация теплоизоляционных материалов.