Холод стройке не помеха, или пять причин, почему зимой можно и нужно строить дома
Современные материалы и технологии позволяют возводить здания в любое время года без потери качества, но несмотря на это, многие до сих пор считают постройку дома зимой не лучшей идеей. Морозы, снег и короткий световой день, безусловно, вносят свои коррективы, но практика показывает, что плюсов у строительства в холодное время года не меньше, чем летом. Эксперт ROCKWOOL Россия Григорий Громаков развеял мифы о зимнем строительстве частных домов.
Миф 1. Зимой строить дома просто нельзя
Большинство строительных работ, в особенности на начальном этапе, связаны с так называемыми «мокрыми» процессами или необходимостью использования адгезионных компонентов (клей, герметик и т.д.). Как правило, они требуют плюсовых температур.
Тем не менее, эффективно строить дома зимой можно. Существуют два решения, которые чаще всего используют вместе:
- создание положительных температурных условий с помощью дополнительных источников тепла и замкнутого теплоизоляционного контура;
- использование специальных «зимних» вариантов строительных материалов.
Оптимальными для зимнего строительства считаются деревянные дома. Зимняя древесина более сухая и прочная, кроме того, в минусовые температуры брус меньше подвержен гниению. Усадка деревянного дома, построенного зимой, происходит равномерно. Тогда как летом из-за воздействия солнца и дождей дом уседает неравномерно. В результате, начав стройку в ноябре-декабре, майские праздники уже можно встретить в готовом доме.
Миф 2. Стройка в зимнее время дороже, чем летом
Считается, что зимняя стройка неминуемо влетит в копеечку из-за дополнительных трат на освещение строительной площадки и на обогрев бытовки для рабочих, а также на антиморозные добавки для строительных смесей. Некоторые также опасаются, что стоимость услуг строителей зимой возрастает, так как никто не хочет работать на морозе.
«На самом деле это не так: услуги строителей зимой, как правило, обходятся дешевле, потому что спрос на них в этот сезон очень низкий. Есть шанс найти хорошую профессиональную бригаду за небольшие деньги. Что касается затрат на освещение, обогрев и антиморозные смеси ― их вполне можно компенсировать за счет экономии на других статьях расходов. Так, зимой заметно дешевле обходится не только работа специалистов, но сами строительные материалы. Тем более сейчас, перед новогодними праздниками, когда можно дополнительно сэкономить благодаря скидкам и распродажам в строительных гипермаркетах», ― рассказывает Григорий Громаков, менеджер по развитию направления «Фасады» ROCKWOOL Россия.
Миф 3. В холод нельзя монтировать утеплитель
Здесь все зависит от характеристик конкретного материала. При выборе утеплителя для зимнего монтажа надо учитывать стойкость к повышенной влажности и перепадам температур (именно к перепадам, а не только к температуре воздуха). Кроме того, он должен отвечать следующим требованиям: не гореть; не выделять вредных веществ при нагревании; быть устойчивым к воде; иметь длительный срок эксплуатации; сохранять первоначальную форму; пропускать воздух.
Например, каменная вата соответствует всем перечисленным требованиям. «Дышащие» паропроницаемые плиты препятствуют тому, чтобы на фасаде собирался конденсат. Также они не чувствительны к воздействию влаги, устойчивы к появлению плесени и грибка, служат до 50 лет и обеспечивают дополнительную защиту от пожара благодаря высокой огнестойкости.
«Каменная вата подходит для работ и летом, и зимой. Из двух способов монтажа ― механически-клеевого и каркасного ― в зимнее время лучше выбрать второй вариант. Он не требует нанесения клеевых составов, а мастерам не придется тратить время, ожидая их высыхания. К тому же клеевые растворы могут существенно менять свои свойства при низких температурах, поэтому зимой лучше обойтись без них», ― рекомендует Григорий Громаков.
Миф 4. По заснеженным дорогам к стройплощадке не проехать
Снегопады действительно могут создать сложности, но только в том случае, если строительная площадка находится на совсем «диком» участке, куда еще не проложены ни дороги, ни коммуникации. В остальных случаях дороги чистят достаточно исправно, при этом снег «закупорит» ямы и колдобины на грунтовых участках и технике будет проще подъехать. А вот весной и летом подъезд к стройке может попросту размыть из-за дождей ― и придется ждать просыхания дороги. Учитывая непредсказуемость погоды в большинстве регионов России, процесс может затянуться.
Другой немаловажный плюс ― промерзший грунт выдержит тяжелую технику, и после не придется дополнительно выравнивать придомовую территорию, которую «разворотили» во время стройки.
Миф 5. При минусовых температурах фундамент получается хрупким и кривым
Это верно, только если применяются неподходящие строительные материалы или технологии. Например, чтобы зимой залить надежный фундамент из бетона, можно использовать морозоустойчивые добавки (как правило, они позволяют вести работы при температуре до -15°С), искусственный обогрев или теплую смесь (температура бетона в таком случае должна быть от 20° до 40°C). В некоторых ситуациях целесообразно делать фундамент на винтовых сваях ― этот вариант вообще не имеет «противопоказаний», связанных с температурой воздуха.
Зимнее строительство имеет немало плюсов, а современные материалы и технологии позволяют не «замораживать» работы на участке ни на один день. Но нюансы зимнего строительства придется учесть. Главное ― подобрать квалифицированных специалистов, которые знают и умеют применять соответствующие нормы и правила.
Купол как уникальная конструкция
Лаборатория деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» совместно с ООО «ЦНИПС ЛДК» разрабатывает проекты большепролетных каркасов покрытия из клееных деревянных конструкций (КДК). По их проектам построено более 10 аквапарков по всей России. Крупнейший из них – аквапарк «Питерлэнд» в парке 300-летия Санкт-Петербурга. Об особенностях проекта «Строительному Еженедельнику» рассказал заведующий лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Александр Погорельцев:
– В бассейнах и аквапарках КДК имеют преимущества перед конструкциями из металла или железобетона. Для них хлорирование или озонирование воды создает агрессивную среду, нейтральную для древесины.
В ТРК «Питерлэнд» смонтирован ребристый купол диаметром 90 м и высотой 45 м. Особенности конструкций связаны в основном с его габаритами. В плане меридиональные ребра купола опираются с шагом 14,5 м на нижнее железобетонное кольцо и на стальное верхнее кольцо диаметром 5 м. Основные ребра длиной около 60 м выполнены в виде серповидных сборных ферм и сами по себе являются уникальными в части принятых конструктивных решений, изготовления, сборки и монтажа. На эти ребра с шагом 6 м опираются девять криволинейных кольцевых элементов, из которых два – верхний и нижний – являются опорами для 60 промежуточных меридиональных ребер. Нижний кольцевой элемент выполнен в виде горизонтальной фермы, воспринимающей реакции опор от промежуточных ребер и нагрузки от кольцевой технологической площадки. Остальные кольца являются распорками между меридиональными ребрами для обеспечения их устойчивости.
В конструкции купола реализованы основные принципы «системы ЦНИИСК», все основные узлы и стыки поясов серповидных ребер выполнены на наклонно вклеенных стержнях и V-образных анкерах. Это уникальная система узловых соединений, основанная на вклеивании в древесину арматурных стержней периодического профиля. Россия обладает приоритетом в области подобных узловых соединений деревянных конструкций.
Все жесткие стыки ребер и соединения закладных деталей со стержнями, вклеенными на заводе и на монтаже, выполнены ручной сваркой. Экспериментальные исследования, проведенные в ЦНИИСК с целью оценки влияния сварки на соединения, показали, что существующий «психологический» барьер при сварке деревянных конструкций успешно преодолевается. При соблюдении нескольких рекомендаций сварка практически не сказывается на несущей способности соединений.
Меридиональные ребра состоят из четырех отправочных блоков полной заводской готовности, соединяемых на монтаже жесткими стыками на сварке. Все блоки по торцам снабжены выпусками V-образных анкеров и закладными деталями.
Проблемы допусков по длине для меридиональных ребер решены с помощью зазоров около 40 мм между торцами поясов, заполняемых полимербетоном после сварки V-образных анкеров и стальных полос. Этим достигается плотный контакт по площадкам сжатия.
Треугольная решетка меридиональных ребер включает горизонтальные и вертикальные элементы. Горизонтальные соединены с поясами на цилиндрических нагелях и шпильках, а вертикальные – с усилием растяжения до 40 т – путем сварки выпусков вклеенных стержней и закладных деталей на раскосах.
Сборка и монтаж меридиональных ребер производились в три этапа: сначала на жестком горизонтальном стенде производилась предварительная сборка блоков в проектных габаритах, затем окончательная сборка в вертикальном стальном стенде с последующей установкой блоков в проектное положение.
Из-за кризиса 2008 года после монтажа каркаса купола строительство было приостановлено – и возобновлено только в 2011 году. В результате влажность древесины, не защищенной от атмосферных осадков, значительно превысила величину равновесной влажности, соответствующей условиям эксплуатации. Быстрое завершение строительства и ввод в эксплуатацию могли привести к неравномерной усушке древесины и, как следствие, к появлению значительных трещин и расслоений. Разработанные в ЦНИИСК рекомендации по обеспечению температурно-влажностного режима при завершении строительства позволили избежать этих проблем.
Цифровые технологии – спорту
Олимпиада в Сочи и Чемпионат мира по футболу – 2018 задали новые требования к проектированию и строительству спортивных сооружений в России. О том, как создать современный спортивный объект мирового класса и уложиться в жесткий дедлайн, рассказывает руководитель отдела ОВиКВ компании «Метрополис» Сергей Брюзгин.
Проектирование спортивных сооружений – задача сложная и ответственная. Объекты такого рода сочетают в себе яркую, запоминающуюся архитектуру и комплекс сложнейших инженерных систем. Именно поэтому проектировщики постоянно находятся в поиске новых эффективных решений для работы с такими проектами.
В основе – технологии
Одними из наиболее успешных разработок, активно используемых проектировщиками, являются BIM-технологии. Их применение при проектировании современных сложных объектов, к числу которых относятся и спортивные сооружения, является одним из ключевых условий успешных инвестиций заказчика, ведь технология BIM-проектирования позволяет существенно сэкономить время и средства, необходимые для реализации проекта.
Эта технология дает возможность повысить качество проектирования и на раннем этапе представить полную картину того, как будет выглядеть и функционировать объект. При необходимости заказчик может своевременно внести корректировки в проект на той стадии, когда изменения не влекут за собой больших затрат. Это отличная возможность для всех участников проекта получить практически идеальный продукт, обладающий внешней привлекательностью, комфортом и безопасностью среды и, что самое главное, инвестиционной привлекательностью.
Сейчас все проекты нашей компании разрабатываются с применением этой технологии. Например, Центр художественной гимнастики имени Ирины Винер-Усмановой еще в 2016 году получил первое место на конкурсе BIM-технологий, организованном Минстроем РФ.
Другая многообещающая разработка – достаточно молодая в строительной сфере технология математического моделирования (CFD-моделирование). До ее появления то или иное техническое решение можно было обосновать либо опираясь на накопленный опыт (чаще всего используя решения, принятые ранее для подобных объектов), либо при помощи натурных испытаний (создание макета, испытательного стенда и т.п.). Первый вариант – рискованный (аналогичный объект может достаточно сильно отличаться по своим характеристикам от проектируемого, что может дать свою погрешность и привести к неработоспособности решения). Второй – затратный как по деньгам, так и по времени, не говоря о том, что далеко не все макеты можно физически реализовать. Технология CFD дает возможность за пару дней, а иногда и за несколько часов решить нестандартный узел, внести в него требуемые корректировки и добиться эффективности и работоспособности решения.
Мы применяли CFD-моделирование при проектировании таких объектов, как Центр художественной гимнастики в Москве, многофункциональный плавательный центр «Лужники», крытый каток Москомспорта, а также при проектировании жилых зданий.
До того, как мы освоили эту технологию, нам казалось, что ее применение будет востребовано только на уникальных объектах, однако практика показала, что использование CFD-моделей полезно для объектов любого уровня сложности. С его помощью можно решать такие задачи, как распределение температур в сложных трехмерных многослойных конструкциях, расчет параметров микроклимата помещений, воздухораспределение, расчет потерь давления в нестандартных сетевых элементах и т. д.
Данная технология дает специалисту возможность на раннем этапе проектирования отследить вероятные недочеты потенциальных инженерных решений, а иногда и понять, что предлагаемое решение слишком затратно (как энергетически, так и финансово) или вовсе нежизнеспособно. Например, для проверки условий, создаваемых для зрителей и спортсменов, наша компания выполняла оценку проектных решений систем вентиляции и кондиционирования главной арены Центра художественной гимнастики в Москве при помощи CFD-моделирования. Для достижения оптимального результата нам пришлось провести 8 итераций расчетов, в результате чего системы вентиляции и кондиционирования были значительно переработаны. Это еще раз подтверждает: CFD-моделирование и проектирование при помощи BIM-технологий позволяет на раннем этапе выявить проблемы и оптимизировать проектные решения. А заказчик, в свою очередь, получает наглядное, интуитивно понятное обоснование принимаемых решений. Вот несколько примеров выполненных расчетов:
В гармонии со стройкой
Посмотрим, как применение этих технологий реально отражается на строительном процессе. В качестве примера возьмем Центр художественной гимнастики. Для проектируемого объекта выполнялись следующие стадии проекта:
- концептуальные решения (стадия «К»);
- стадия «Проектная документация» (стадия «П»);
- стадия «Рабочая документация» (стадия «Р»);
- авторский надзор.
Проект стадии «К» стартовал в конце мая 2016 года и длился примерно 2 месяца. Последующая стадия «П» длилась примерно 3,5 месяца. Стадия «Р» длилась примерно 2 года, при этом строительные работы на объекте велись с запаздыванием от проекта всего на 2–3 месяца, иногда этот разрыв становился еще меньше, так что можно сказать, что проект стадии «Р», строительство и авторский надзор шли практически параллельно.
Основные сложности при проектировании как раз и связаны с малым разрывом в сроках между разработкой проектного решения и выдачей его для реализации на стройплощадку. У инженеров и архитекторов остается очень немного времени на принятие и согласование решений, и ошибки при таких малых сроках недопустимы. Именно использование BIM-технологий и, в частности, CFD-моделирования позволяет проектировщикам достаточно комфортно чувствовать себя в процессе взаимодействия со всеми заинтересованными сторонами. При этом есть, конечно, одно обязательно условие, с чем нам повезло: в арсенале всех участников проекта были современные технологии и подходы к проектированию, что позволило выполнить поставленную задачу в требуемый срок.
