От BIM к ТИМ
Максимально полный переход на отечественные решения в технологиях информационного моделирования, применяемых в проектировании и строительстве, может занять несколько лет. Но, отмечают эксперты, российские разработчики способны заместить рынок качественными продуктами.
С 1 июля 2024 года использование технологий информационного моделирования должно стать обязательным при реализации проектов капитального долевого строительства и возведении объектов по госзаказу. Такое решение в конце прошлого года принял глава Правительства РФ Михаил Мишустин. Напомним, с 1 января 2022 года BIM-технологии уже должны были стать обязательными для бюджетных строек, но в силу известных геополитических и экономических событий это требование сделали временно «опциональным».
В новых реалиях, предполагающих максимальное использование отечественных цифровых решений, в том числе в технологиях информационного моделирования, чиновники в своих речах и нормативных документах уже заместили иностранную аббревиатуру BIM отечественной ТИМ. На практике, считают эксперты, реальный переход на все отечественное будет совершить сложнее. Тем не менее потенциал качества и эффективности российских продуктов высок, и через несколько лет они могут занять максимальную долю рынка.
На пути к альтернативе
Ряд опрошенных экспертов отмечают, что уход иностранных вендеров негативно отразился на внедрение BIM в строительную отрасль. Руководитель BIM-отдела компании «Айбим» Алексей Савватеев считает, что ситуация наглядно показала, что из-за софта (закрытия доступа, остановки техподдержки) могут быть нарушены жизненно важные бизнес-процессы компании. Особенно болезненно ощущается уход Autodesk — его продукты занимали ключевые доли рынка и во многом стали стандартом отрасли. Проектные организации, работающие с применением технологии BIM, вложили немало усилий в свое развитие: на протяжении нескольких лет обучали проектировщиков, разрабатывали средства автоматизации проектирования, формировали внутренние BIM-стандарты. В такой короткий срок заменить САПР не представляется возможным. Да, есть российские продукты Renga, nanoCAD, Model Studio CS, но они в данный момент не являются полноценной альтернативой зарубежным Revit, Archicad, Tekla. Вероятно, в ближайшее время нас ждет период использования нелицензионного программного обеспечения. Что будет дальше, загадывать сложно, так как годовые лицензии у многих компаний или закончились, или закончатся в 2023 году.
«Что касается государственных и окологосударственных компаний, то у них вариантов нет: в ближайшем будущем им необходимо будет перейти на российские САПР, каких бы усилий это ни стоило. Несмотря на сложности и нерешенные проблемы, связанные с зарубежным ПО, количество проектов, в рамках которых разрабатывались информационные модели, сильно выросло по сравнению с прошлым годом. Мы думаем, что цифровизация продолжится и BIM-моделирование будет использоваться на разных этапах жизненного цикла объектов, включая эксплуатацию. Какие-то организации смогут перейти на отечественные программные продукты, а кто-то из частных компаний останется с зарубежным нелицензионным софтом», — полагает Алексей Савватеев.
Вслед за постоянными отсрочками обязательного применения ТИМ в проектах, а также уходом основных поставщиков ПО с российского рынка, продолжает тему генеральный директор Проектного бюро ЛУЧ Александр Кузьмин, заказчики теряют интерес к информационному моделированию. «Во главе угла, к сожалению, все чаще стоит скорость и стоимость, а качество можно будет подтянуть в процессе строительства. С одной стороны, рынок по-прежнему не готов: менее 20% проектировщиков готовы выпускать свои проекты с использованием ТИМ, но и заказчиков, готовых работать с моделью, можно увидеть крайне редко. Пока государство не обяжет применять ТИМ хотя бы в проектах государственного финансирования, никакого рывка не случится. На все это накладывается уровень отечественных продуктов, которые еще не готовы полноценно заменить ушедший Autodesk. Поэтому массовый переход — дело не менее пяти лет».
Ломая предубеждение
Схожие выводы делает и исполнительный и технический директор компании АО «СиСофт Девелопмент» (CSoft Development) Игорь Орельяна Урсуа. По его словам, переход на отечественные BIM/ТИМ-решения — процесс долгий. Наравне с такой общераспространенной проблемой, как дополнительное финансирование на импортозамещение, одно из значимых препятствий — это определенное предубеждение потенциальных пользователей, связанное с качеством российского продукта. «Строительная отрасль — один из драйверов российской экономики, и многие современные технологии приходят в первую очередь именно сюда. Поэтому я считаю, что BIM/ТИМ-решения будут внедряться все интенсивнее. Очень интересным процессом станет цифровизация стройплощадки — появление решений для сбора, обработки, анализа данных в режиме реального времени с помощью роботизированных устройств, дронов, приложений. Однако для реальной динамики цифровизации строительства государству совместно с участниками рынка и экспертными сообществами необходимо уже сейчас создать прозрачное, понятное, работающее правовое поле для всего, что связано с ТИМ. Сегодня многие из действующих нормативных актов, определяющих порядок применения и критерии, предъявляемые к информационным моделям, содержат противоречивые требования и формулировки. Поэтому проектировщики, застройщики, эксплуатанты и разработчики софта тратят большие ресурсы там, где, по логике прогресса, должны их экономить», — отмечает представитель рынка.
По мнению инженера-геодезиста компании «КРЕДО-ДИАЛОГ» Глеба Серафимовича, процесс перехода на BIM уже заставил многих специалистов и еще многих заставит в ближайшее время, привыкших к комфорту отлаженных технологий и полному пониманию процесса, искать новые решения, осваивать новые методики и двигаться для достижения совместно поставленной цели — твердотельной 3D-модели. «Действуя в условиях санкций, специалисты ограничены в возможностях выбора решений, ведь ориентироваться приходится только на отечественных разработчиков. Это прекрасный шанс показать, на что способны отечественные разработчики, но вместе с этим это и огромная ответственность, ведь на кону стоит огромная строительная отрасль РФ. Однако все не так страшно, как может показаться на первый взгляд, ведь отечественных разработчиков во всех отраслях инженерных программных продуктов в достатке со своими решениями, преимуществами и возможностями. Это прекрасные условия для разработчиков и инженеров хорошо узнать друг друга и благодаря высокому уровню конкуренции создать качественный и востребованный продукт», — подчеркивает эксперт.
Катализатор перемен
Влияние санкций на внедрение BIM-технологий в отечественную строительную отрасль не стоит преувеличивать, считает BIM-эксперт «НИП-Информатика» Павел Храпкин. Скорее введение санкций породило взрывной рост предложений на рынке ПО для строителей. С уходом западных вендоров множество ИТ-компаний ринулось осваивать освободившееся место на рынке России и ближнего зарубежья. Сейчас в реестре Минцифры таких импортозамещающих приложений более 600. Однако министр строительства и ЖКХ Ирек Файзуллин отметил, что почти всем им необходимо 2–3 года для становления и устранения недостатков. Многие разделы отечественных BIM-технологий и не могли быть использованы в России в силу различий отечественных и западных практик в нормативных требованиях, в документообороте и пр. А в последнее время сами крупные строительные компании внедрили у себя и распространяют свои приложения, разработанные под руководством строителей для строительного рынка.
«По-моему, перспективы внедрения BIM в строительство сейчас зависят не от разработок IT-приложений, а от расширения практики работы с цифровыми информационными моделями. С этого года Государственная экспертиза стала во многих городах и регионах страны принимать к проверке BIM-модели, а Правительство — поощрять проектировщиков, использующих BIM применением дополнительных финансовых стимулов. Несомненно, цифровизация строительной отрасли — тенденция нашего времени», — добавил он.
Санкции послужили катализатором перемен, которые ждали своего часа уже много лет, считает директор департамента управления продуктом компании «Нанософт» Сергей Сыч. Гегемония западных разработчиков в России начала медленно, но верно ослабевать, а отечественные разработчики САПР и ТИМ стали стремительно развивать свои продукты. В текущих условиях оперативного импортозамещения отечественные компании столкнулись с необходимостью быстрой адаптации к новым условиям. Но не все быстро примирились с необходимостью кардинальных перемен. К тому же и сейчас еще не во всех компаниях выстроены процессы работы в среде общих данных.
«Тем не менее все больше компаний оценивают потенциал российских ТИМ как достаточно высокий. С каждым днем растет число предприятий, которые переходят на отечественные решения для цифрового моделирования. К сожалению, многих российских пользователей САПР и BIM еще преследует "тень" продуктов иностранных разработчиков и в целом нежелание переучиваться на новые продукты. Но в ближайшие годы ситуация изменится, так как крупные российские профильные вузы — такие, например, как МГСУ, НовГУ, ВГТУ и КГТУ, — обучают своих студентов работе с САПР и BIM на отечественном ПО, решая одну из стратегических задач, определенных Правительством РФ при переходе на российские BIM. Слишком много уже вложено сил, времени и средств в переход к работе с российскими продуктами. С уверенностью могу сказать, что мы готовы не только успешно заместить импортные аналоги, но и развивать и внедрять свой отечественный ТИМ», — резюмирует Сергей Сыч.
Оптимистично настроен и основатель и генеральный директор компании Development Systems Сергей Веселов. «Сегодняшнее положение дел в строительной отрасли могу сравнить с экономическими кризисами конца 90-х и середины 2000-х: финансовая нестабильность, снижение спроса, уход иностранных вендоров, разрыв партнерских отношений, растерянность, невозможность долгосрочного планирования. При этом существует однозначная уверенность, что без BIM-технологий и дальнейшего их распространения мы жить уже не сможем. Процесс цифровизации строительства, как и любой другой сферы деятельности, необратим. Из новых тенденций в области BIM-технологий, которых еще не было год-два назад, хочу отметить начало слияния BIM и искусственного интеллекта. ИИ помогает в разы увеличить количество возможных концептуальных предложений по заданным параметрам или вариантов планировок в определенном пространстве. За этим стоит большое будущее в скорости и вариативности проектирования».
«Мы в DS, — добавляет Сергей Веселов, — начали использование ИИ как раз на объектах отельной недвижимости. Загружая исходные параметры и пожелания инвестора в программу, на выходе получаем несколько вариантов концепций с точными характеристиками, удовлетворяющими запросам заказчика. При традиционном подходе нам пришлось бы сделать несколько десятков трудоемких итераций, чтобы найти компромиссный вариант. Считаю, движение в этом направлении будет продолжаться», — констатирует участник рынка.
Мнение: Сергей Веселов, основатель и генеральный директор компании Development Systems:
— Мы в DS всегда были и остаемся мобильными и гибкими: каждую сложность оцениваем как вызов и возможность выйти на новый, более совершенный уровень. Начав свое развитие с проектирования жилой недвижимости, к настоящему времени мы расширили функционал, в нашей группе компаний появилось два новых направления: технический заказчик и стратегические международные закупки. Дополнительный драйвер развития нашего бизнеса и еще одно новое направление — проектирование курортных отелей, с учетом изменения туристических потоков прошлого года мы видим в нем большую перспективу.
Технический заказчик (ТЗ) дал новый импульс в применении накопленных нами BIM-компетенций. ТЗ — совместный бизнес Development Systems и крупнейшего туристического оператора России Alean. В сотрудничестве мы развиваем старые и строим новые отели на Черноморском побережье. Это большой и очень перспективный, в отличие от жилищной недвижимости, сегмент приложения девелоперских усилий. Применение BIM-технологий здесь становится крайне востребованным. Проектирование новых объектов гостиничной инфраструктуры от концепции до инженерных коммуникаций, реконструкция старых санаториев — поднятие по облаку точек и дальнейшая модернизация, разработка ландшафтных территорий с особенностями местного рельефа и природопользования, автоматизация расчетов объемов и стоимости строительства, инженерный документооборот — это неполный спектр задач, которые мы решаем с помощью BIM.
Подключая BIM в традиционное проектирование, мы получаем раннее прогнозирование стоимости объекта и возможность иметь бюджет уже на стадии «Концепция». Это важно в работе с инвестором, поскольку позволяет точно рассчитывать и оптимизировать расходы на строительство. Встроенные в BIM-модель процедуры контроля качества снижают дальнейшие издержки при возведении объектов.
Опалубка
Данная структура состоит из разных компонентов, в ней заполняют бетонированный состав, для того чтобы получить продукцию установленной формы. В последствии после застывания цемента опалубку убирают. Основное предназначение – выдержать влияние бетонированной смеси без сдвигов, которые могут сильно повлиять на геометрию запланированного продукта.
Опалубка обязана соответствовать следующим условиям:
- повторять фигуру бетонированной установки;
- в конструкции не должно быть щелей;
- крепкий строгий каркас;
- противостоять влиянию нагрузки бетонированной смеси без изменения формы;
- соединение бетона с щитами должно быть неплотным с целью установки сменной опалубки;
- иметь возможность неоднократного применения.
Опалубка делится на типы согласно материалу производства и установке. Материал изготовления такой конструкции выбирается в зависимости от её назначения. Для изготовления применяют:
- дерево;
- металлы;
- резину (надувная опалубка);
- пластмассу;
- для комбинированной опалубки: дерево и металл;
- железобетон;
- армоцемент.
Перечисленные типы материалов применяются с целью изготовления щитов, для крепления используют металл.
Все типы опалубок подразделяются на 2 категории: сборно-разборные и несъемные. Каждая из них обладает конкретными плюсами, но и не обделена минусами.
Несъемная форма: преимущества, а также недостатки
Этот тип опалубки возник на строительном рынке недавно, однако по праву заслужил авторитет и популярность у строителей. Несъемная конструкция обладает следующими преимуществами:
- малая масса – дает возможность избежать трудозатрат;
- при последующей эксплуатации форма делается частью структуры строения, что предоставляет вероятность сберечь материалы;
- скорость и простота монтажа;
- позволяет строить сооружения фактически на разных почвах, а также сейсмически не безопасных участках;
- ровная и гладкая плоскость несъемной опалубки упрощает и ускоряет внутреннюю отделку стен.
Главный минус несъемной опалубки – одноразовость. Но строители не категоричны в этом вопросе: считают это равно как минусом, так и плюсом. Несъемная форма освобождает строителей от трудной работы по неоднократной перестановке опалубки.
Несъемная конструкция опалубки подразделяется на группы по предназначению:
- для устройства фундамента;
- для возведения стен;
- для устройства перекрытий.
Несъемная форма делится на категории согласно и типам материала, из которого её производят. Материалом выступает как бетон, так и пенополистирол.
Бетонную опалубку используют с целью получения укрепленных систем с большой толщиной. Для производства применяют 2 бетонированные плиты незначительной толщины. Эти элементы объединяются железными перемычками. Внутренние стенки плит шероховатые, вместе со множественными выбоинами, что способствует лучшему сцеплению с бетоном.
В пространство между плит заливают бетонирующий состав. Затем к перемычкам крепят каркас из арматуры. Подобным способом получается единая структура.
Опалубка из пенополистирола делает стенки здания более теплыми, следовательно, после её применения необходимость в дополнительном утеплении лицевой стороны минватой либо иным утеплителем не возникает. Монтаж опалубки заключается в следующем:
- плиты или блоки кладут по принципу кирпичной кладки;
- в пустоты опалубки устанавливают арматурный каркас;
- заливается раствор бетона;
- когда бетон станет надежным, лицевую сторону упрочняют арматурой, а также штукатурят. Чаще используется несъемная форма с целью единой постройки.
Более популярными считают сборные и разборные конструкции. От их установки может зависеть объём материала и производительной силы, период времени, необходимый для монтажа конструкции, потребность в спецтехнике. По принципу установки опалубки распределяются на следующие типы:
- деревянные стационарные;
- универсальные переставные;
- скользящие;
- передвижные объемные;
- блок-формы.
Опалубка может быть мелкощитовой и крупнощитовой. Мелкощитовая форма состоит из компонентов не очень больших объемов, основание иногда имеет массу не более пятидесяти килограмм. С ее помощью формируют установки сложных конфигураций и всевозможных объемов.
Производство такого рода опалубки допускается выполнять ручным способом. Такой вид опалубки чаще применяют для небольших строений.
Крупнощитовая форма представляет собой мощные щиты вместе с крепежными компонентами. Эта форма способна вынести существенные перегрузки без использования добавочных усиливающих систем. Используют её для постройки длинных стен, перекрытий и тоннелей.
Деревянная неподвижная опалубка
Данную опалубку применяют в том случае, когда предстоит сделать бетонированные установки непростой конфигурации, либо с целью однократного применения. После разборки, как правило, древесную опалубку утилизируют. Структура опалубки элементарна, а также легко и просто собирается. Из досок сбиваются древесные щиты, которые объединяются между собой. Для того чтобы форма оставалась крепкой, её прочность усиливают упорами, распорками и перемычками.
Строительство жилья собственноручным способом предусматривает использование деревянной опалубки.
Скользящая железная опалубка
Опалубки такого типа используют для поярусного бетонирования при помощи особой конструкции. Применяется в строительстве многоэтажных строений, когда используется единая отливка. Такая опалубка предназначается для многоразового применения. Ввиду особой конструкции опалубка поднимается вверх самостоятельно. Подвинченные винты упираются в бетонированную поверхность, что ведет к поднятию конструкции. Электромоторы делают подобную опалубку более точной и высококачественной. В таком случае структура опалубки поднимается одинаково.
Навесная опалубка
При помощи навесной опалубки производят межэтажные, а также мансардные перекрытия, площадки маршевых лестниц.
Структура опалубки состоит из балок, щитов и стоек.
Щиты изготавливают из фанеры, пластика или листов железа. Балки со стойками – из железа или дерева. Щиты объединяются между собой, а строители подвешивают их на балках и ставят на стойки. Высота стоек регулируется.
Передвижная большая опалубка
Этот тип опалубки подобен скользящей железной опалубке. Главное различие заключается в мобильности большой опалубки – с ее помощью бетонируются горизонтальные конструкции, обладающие немалой длиной (водосточные лотки или стены и перекрытия одновременно). На опалубке допускается заливать боковые и верхние места конструкции одновременно. При затвердевании полимербетона опалубку переставляют. Для этого используют роликовое приспособление или колесные опоры. Для основания фундамента подобную конструкцию делают из секций в форме буквы П.
Блок-формы
Такой вид опалубок представляет собой каркасные конструкции крупных габаритов. Блок-формы делают съемными и несъемными. Для демонтажа съемных используют домкрат, а несъемные снимают при помощи специализированных ключей. Используют подобную опалубку для компактных элементов с горизонтальной и отвесной поверхностью. Её используют для постройки больших компонентов стен, шахт лифтов, колонн и др.
Блок-формы используют при производстве ЖБИ (железобетонных изделий) в промышленных условиях. Для возведения стен из шлакоблоков, пеноблоков и газоблоков применяют блочные материалы.
Несъёмная опалубка
Несъёмная форма опалубки — это конструкция из панелей, выполненных из разных материалов. Эти элементы собираются в единую опалубочную систему — форму для укладывания армированного бетона. Стимулирует, а также упрощает построение за счёт соединения некоторых действий в едином технологическом цикле (несущая стена вместе с необходимым противодействием теплопередаче возводится за один технологический период). Несъёмная форма в процессе схватывания в ней бетона делается многофункциональной частью установки отделанной стены.
Различают некоторые разновидности несъёмной опалубки.
Несъемные конструкции отличаются простотой и быстротой монтажа.
Обычно для несъемной опалубки используют ДВП и ДСП. Если необходимо обустроить столбчатое основание, функцию опалубки могут на себя взять полые металлические трубы либо трубы из асбеста. Выполнение такой технологии гарантирует увеличение дополнительной прочности бетонного основания. В таком случае строители отказываются от опорных элементов и дополнительных распорок.
Опалубка для фундамента
Опалубка для фундамента может стать в основном несъемная конструкция. Она применяется для придания нужной формы или для поддержания прочности фундамента. Для возведения основания фундамента при строительстве зданий необходима рассчитанная профессионалами опалубка, которая изготавливается из подходящих по габаритам деревянных досок. Щитовые элементы соединяются друг с другом при помощи крепежной системы. Соединённые между собой щиты усиливают строительными лесами. Чаще всего они смотрятся как рамы или стойки.
Требования к опалубке:
- жесткость – при недостаточной укреплённости конструкция может не выдержать массу бетонной смеси и будет отходить, влияя на конфигурацию и изменяя заданную форму;
- допустимое отклонение от установленных параметров – 2 мм;
- крепление осуществляется при помощи специального крепежа и металлических уголков;
- допустимая ширина щели на стыках щитов – 2 мм;
- четкость – монтаж опалубки проводят только на выровненном дне траншеи (сверху фундамент должен быть ровным).
Железобетонная опалубка
Это относительно дорогой вид опалубки.
Такая опалубка выполняется с применением бетонных плит. Ввиду того, что плиты имеют конкретную толщину, при заливке фундамента расход бетонной смеси сокращается. Это способствует экономии строительных материалов, но в то же время не влияет на прочность и другие технические характеристики конструкций.
Недостатком считают большую массу плит. Для их монтажа требуется специализированная техника. Размер готовых плит не всегда подходит под размер фундамента. При нехватке элементов устанавливают дополнительные распорки. Это ведет к некоторому удорожанию опалубки.
Пенополистирол
Это высококачественный и в то же время практичный материал опалубки. Сборка такой конструкции проста и позволяет элементам принимать требуемую форму.
Основные недостатки – трудность при подборе элементов конструкции и повышенная стоимость.
Для изготовления опалубки строители и умельцы могут использовать и имеющиеся под рукой материалы: листы шифера, профильного железа, или других материалов, которые позволят придать конструкции нужную форму и не приведут к образованию крупных щелей.
Основное преимущество этого типа опалубки – бюджетность.
Среди недостатков строители выделяют следующие:
- сложность сборки;
- риск утечки залитой бетонной смеси;
- низкие показатели несущей способности;
- необходимость использования дополнительных опор.
Стоит отметить, что этот тип опалубок применим только для маленьких строений.
Опалубка из дерева
Самый известный и широко распространенный тип опалубки. Часто используется листовая фанера и доски.
Основное преимущество этой опалубки – низкая стоимость и доступность материалов. Древесные элементы легко монтируются. Манипуляции проводятся без использования дорогостоящих сложных инструментов и техники.
Основным недостатком считается необходимость использования усиливающих конструкцию элементов. Причиной этого чаще выступает расхождение размеров материалов.
Монолитная опалубка
Монолитные опалубки применяются при возведении зданий и промышленных объектов с использованием современных технологий. Это гарантирует быструю постройку сооружений любой сложности и формы. Строители прибегают к использованию такой опалубки при точечной застройке в стесненных условиях центра города. Таким способом придается прочность и сейсмоустойчивость перекрытиям этажных конструкций.
Для использования технологии монолитного строительства существует съемная и несъёмная опалубки. Съемные конструкции используют для возведения фундаментов, стен и перекрытий. Применяется такая опалубка как горизонтально, так и вертикально.
Стационарная, несъемная, конструкция в свою очередь одноразовая. Выполняется из теплоизоляционного материала и служит для утепления монолитных стен. Монтируется такая опалубка только вертикально.
Мелкощитовая опалубка выполняется из щитов малого размера и включает в себя соединительные, поддерживающие и монтажные элементы. Масса щита составляет при этом не более 26 кг, а в сборе – 50 кг. Мелкощитовая опалубка монтируется без грузоподъемных механизмов и сложной техники.
Крупнощитовая опалубка представляет собой усиленную строительную конструкцию с ребрами жесткости, может быть сборной и разборной. Применяется при заливке протяженного фундамента и других элементов, требующих высокой прочности и надежности.
Объемно переставная опалубка — это крупногабаритная строительная конструкция, разделяющаяся на сегменты. Строители используют ее для заливки бетона как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях одновременно. Применяется чаще всего для заливки стен и перекрытий тоннелей.
Опалубка стен
Типы опалубок стен зависят от предъявляемых к ним требований.
Несъемная – сооружается из недорогих материалов для однократного использования.
Съёмная – прочная и долговечная опалубка (применяется в масштабном строительстве). Для сооружения используют железо, дерево и комбинированные материалы.
Устройство опалубки
Опалубки представляет собой сооружение из щитов, обеспечивающих форму и ровность поверхности будущего фундамента. Крепление опалубки способствует неподвижному положению опалубочных щитов. При установке этих элементов появляются пустоты, в которые заливается бетонирующий состав. После застывания смесь принимает характеристики бетона с заданной прочностью.
Как только бетон достигает требуемой прочности, опалубку демонтируют.
Для грамотно подобранной и смонтированной опалубки характерны следующие особенности:
- прочность;
- неизменность форм;
- устойчивость;
- выдерживание нагрузок при строительных работах;
- отсутствие больших щелей, которые могут быть источником вытекания раствора;
- обеспечение ровной поверхности без трещин и наплывов;
- практичность при сборке и разборке;
- низкая себестоимость.
В строительстве возникла тенденция, регламентирующая применение опалубок в соответствии с конкретными целями:
- разборно-переставная – для строения фундаментов, балок, массивов стен, перекрытий, перегородок и колонн;
- блочная – для строительства отдельно стоящих и крупногабаритных фундаментов;
- подъемно переставная – для строительства высоких конструкций с изменяющейся формой поперечного сечения;
- горизонтально перемещаемая – для возведения протяженных конструкций;
- несъемная- для строительства конструкций с гидроизоляцией, утеплением и облицовкой.
Самыми рациональными строители считают комбинированные конструкции. В них сочетаются металлические несущие и поддерживающие элементы.
Соприкасающиеся с бетоном элементы выполняются из пиломатериалов, ДСП, фанеры и пластика. Сейчас все большую популярность набирает металлическая опалубка, которая дает превосходный результат – гладкую бетонную поверхность.
Монтаж опалубки
Важный этап любой стройки – возведение прочного фундамента. Правильная установка опалубки —неотъемлемая часть этого процесса.
Этапы стройки:
- в начале очищается площадка для строительства сооружений;
- размечается площадь и наносится обозначение будущей опалубки деревянными брусками;
- после этого будет закрепляться другая часть опалубки;
- замеряется расстояние между брусками, по которым впоследствии собирают щиты опалубки;
- после этого с помощью саморезов и гвоздей элементы соединяются между собой. Бруски должны располагаться снаружи;
- параллельно выстраивается ряд щитов, образуя коробку по перимтеру площадки.
Необходимо обеспечить прочное крепление щитов к брускам для предотвращения возможной деформации конструкции при расширении бетона.
После завершения сборки опалубки в неё засыпают щебень или песок для защиты от влаги и грунтовых вод.
На этом этапе часто производят и гидроизоляцию фундамента. Для этого рекомендуется закрепить рубероид или пленку к внутренней стороне опалубочной конструкции.
После сборки опалубки рекомендуется проверить ее по высоте и длине с помощью уровня. Это гарантирует ровность залитого бетонного раствора и красоту заложенного фундамента.
Таким образом, можно смело говорить о том, что грамотно подобранный материал и конструкция опалубки обеспечит фундаменту здания или постройки «светлое» будущее и избавит от проблем, которые могут возникнуть в процессе дальнейшего строительства и эксплуатации объекта.
Фундаменты для малоэтажного строительства
Любое строительство начинается с подготовки основания. Фундамент – это важнейший элемент при сооружении зданий и сооружений, принимающий нагрузку от строения и равномерно распределяющий ее на опорный грунт.
Значение строительного основания огромно. Фундамент выполняет несколько функций:
- Равномерно распределяет нагрузку на грунт, благодаря чему минимизируется неравномерное проседание отдельных участков.
- Стабилизирует положение строения вне зависимости от смещения грунтов.
- Выполняет роль начальной точки возведения здания. Так как поверхность фундамента должна быть идеально ровной, обеспечивается соблюдение горизонтальных и вертикальных уровней.
- Несет в себе влагозащитную функцию. Грамотно выполненное основание защищает стены сооружений и домов от поглощения ими влаги из почвы, предохраняет от водной эрозии.
- Позволяет контролировать микроклимат в доме, так как теплопотери осуществляются через фундамент в том числе.
- В сейсмически нестабильных регионах обеспечивает устойчивость зданий к толчкам и смещениям грунта.
От правильности выбора основания зависит себестоимость строительства, время и качество эксплуатации здания.
Что же влияет на выбор фундамента? При частном, малоэтажном, малогабаритном строительстве серьезной ошибкой заказчика является то, что предпочтения того или иного вида фундамента строятся на опыте знакомых, на рекомендациях интернет-каналов, на желании сэкономить. На то, каким должен быть правильный фундамент должны влиять все же объективные факторы, а именно:
- Данные о постройке: материал, толщина стен, этажность и так далее. Это нужно, чтобы рассчитать массу постройки. От нее зависит необходимая несущая способность основания.
- Конфигурация стен. От формы здания зависит выбор типа основания. Например, для сложно форменных сооружений не подойдет блочный тип ленточного фундамента. Учитывается угол ската крыши. От этого зависит ветронагрузка и способность удерживать снег, а эти природные факторы способны значительно утяжелить строение.
- Состав грунтов. Схема залегания грунтов, их плотность, уровень грунтовых вод определяется в ходе проведения геологоразведки.
- Климатические особенности. Важно понимать на какую глубину промерзает почва в данной местности. От этого зависит глубина закладки фундамента.
- Рельеф местности.
Все вышеперечисленные характеристики принимаются для проектирования качественного и надежного фундамента для строительства.
Виды фундаментов
На первый взгляд может показаться, что существует весьма большое разнообразие фундаментных конструкций. Но все их можно классифицировать по ряду признаков:
- глубине заложения
- материалу изготовления
- по способу изготовления
- по виду конструкции
По глубине заложения фундаменты существуют:
- Мелко заглубленными. В этом случае закладка основания производится выше или наравне с точкой промерзания грунтов, и составляет до 0,7 метра.
- Глубоко заглубленными. Строительство фундамента ведется глубже 0,7 метра и глубже точки промерзания грунта в холодное время года.
По материалу изготовления производятся:
- Бетонные. Используются в ленточных фундаментах
- Железобетонные. Получили наибольшее применение в ленточных, свайных, блочных типах оснований. Отличаются прочностью и долговечностью.
- Кирпичные. Применяются в столбчатых и ленточных конструкциях при возведении не массивных конструкций. Но широко не используются, так как недолговечны.
- Бутовые.
- Бутово- бетонные. Как и бутовые основания, имеет смысл использовать в тех краях, где этот материал является природным, и не требует длинной логистики. По характеристикам фундаменты с применением бута экологичны, обладают высокой несущей способностью
- Деревянные. Редко встречаются из-за недолговечности. Гарантийный срок службы 15 лет. Мало кто знает, что по показателям на сжатие древесина мало уступает бетону. Для продления срока службы дерево необходимо обработать средствами, предотвращающими гниение. К достоинствам этого материала стоит отнести стопроцентную экологичность, доступность на большей части территории России. Интересно будет отметить, что более 500 зданий в Итальянской Венеции построены несколько столетий назад на деревянных сваях из дуба и сибирской лиственницы.
По способу изготовления выделяют:
- Сборные. Производятся на заводе и монтируются в необходимом месте.
- Монолитные. Изготавливаются непосредственно на строительной площадке.
- Комбинированные. Применяются для улучшения характеристик фундамента в зависимости от конкретных потребностей.
По виду конструкции:
- Ленточные
- Свайные
- Плитные
- Столбчатые
- Комбинированные
Ленточные фундаменты подразделяются на монолитные и сборно-блочные.
Монолитный ленточный фундамент
Данный тип фундамента распространен и популярен в малоэтажном строительстве и строительстве на стабильных грунтах. Изготавливается непосредственно на строительной площадке. Ленточный фундамент может быть мелко заглубленным и глубоко заглубленным. В зависимости от глубины залегания и ширины ленты роют траншею ручным способом или экскаватором. На дно траншеи укладывается песчаная подушка, которая тщательно трамбуется.
Далее возводится опалубка, которая располагается выше уровня земли на запроектированную высоту цоколя. Чаще всего опалубка выполняется из досок. Главным требованием выступает то, чтобы расстояние между досками было не более 3 мм. При обнаружении таких промежутков, их конопатят или забивают рейками во избежание утечки бетона. Для того, чтобы надземная часть опалубки не развалилась под весом бетонного раствора, щиты опалубки подпирают наклонными укосинами.
Когда опалубка готова приступают к заложению арматурного каркаса. Для армирования применяют стальные пруты – арматуру, диаметром 10-14 мм. В теле фундамента заранее проектируют технологические сквозные отверстия для:
- Отведения паров влаги и вентиляции – продухи.
- Для вывода канализации.
- Для внешнего теплоснабжения.
После завершения работ по армированию, приступают к заливке бетоном по длине ленты. Важно отметить, что заливка раствором должна производится по всему объему одновременно. Часто допускают ошибку, заливая сначала подземную часть фундамента, а затем цоколь. В этом случае кристаллизация цементного состава происходит неравномерно и достичь максимальных технических характеристик не удается.
На монолитном ленточном незаглубленном фундаменте целесообразно возводить дома из бревна, бруса, каркасных конструкций.
Более тяжелые строения возводят на монолитных ленточных фундаментах глубокого заложения или Т-образной формы. Т-образные ленточные основания представляют собой монолитную ленту, в сечении представляющую перевернутую букву Т. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки и стабилизацию здания. Плюсом ленточного фундамента глубокого заложения выступает отсутствие реакции на пучение грунтов и возможность организации подвального помещения.
Монолитный ленточный фундамент подходит для заливки оснований под любые конфигурации зданий.
Блочный ленточный фундамент
Блочный ленточный фундамент представляет собой сборную конструкцию ленты из железобетонных блоков. Элементы фундамента производятся вне строительной площадки. Между собой блоки скрепляются цементным раствором. По техническим характеристикам схож с монолитным фундаментом.
Использовать сборный фундамент имеет смысл в прямоугольных конфигурациях оснований и размеры длин сторон должны быть кратны размерам применяемых блоков, так как резать железобетонный блок, менять его форму крайне затратное мероприятие.
К важным достоинствам относится быстрое возведение фундамента и начало строительства. Нет необходимости ждать застывания раствора в случае применения монолитного ленточного решения.
Для ленточного фундамента всех типов можно выделить общие преимущества и недостатки.
Плюсы:
- Выдерживает нагрузку до 17 тонн на м2 при глубине 1,6 метра.
- Срок эксплуатации 100 лет.
- Стоимость находится в среднем диапазоне между плитным и свайным фундаментом.
- Не требует высокой квалификации исполнителей.
Минусы:
- Целесообразно использовать при низком уровне залегания грунтовых вод. Либо проводить дополнительно дренажные работы, что удорожает стоимость.
- Нецелесообразно применять ленточный фундамент при сильном уклоне местности.
- Возможность возведения фундамента только при температуре окружающего воздуха выше 50 С. При более низких температурах бетонный раствор кристаллизуется некачественно, что существенно влияет на прочность конструкции.
Свайный фундамент
К данному типу относятся:
- Винтовой
- Буронабивной
- Забивной
Винтовой фундамент
В качестве несущей основы используют полые металлические винтовые сваи, которые ввинчиваются в грунт на заданную глубину по периметру стен. Для устойчивости и стабилизации, а также противодействию коррозии трубы заливают бетоном. Между собой сваи обвязываются стальным швеллером или деревянным брусом, закрепленным на оголовки. Свайно-винтовой фундамент применим во всех типах грунтов за исключением крупнокаменистого и скального. В такие почвы невозможно вкрутить сваю.
К достоинствам свайно-винтового фундамента относится:
- Стоимость. Это самый дешевый вариант основания для возведения строений.
- Можно применять на подвижных и заболоченных грунтах и там, где высокий уровень грунтовых вод.
- Мало подвержен воздействию пучения грунтов (выпирания массива грунта в следствии застывания свободной влаги в холодное время года)
- Используют при значительных уклонах местности.
- Строительство стен можно начинать в день установки свай
- Срок монтажа основания составляет 1 день.
Из недостатков выступают факторы:
- Неравномерность усадки
- Возможность строительства легких строений: каркасных, каркасно-щитовых, брусовых конструкций
- Срок эксплуатации до 50 лет.
- Низкая несущая способность сваи- до 3 тонн.
Буронабивной фундамент
Технология изготовления буронабивного фундамента заключается в бурении скважины необходимой глубины, установке внутрь готового арматурного каркаса и заполнение скважины бетоном. В сыпучих и обводненных грунтах стенки скважины укрепляют обсадной трубой. В процессе эксплуатации и ремонта стенки могут быть укреплены струйным бетонированием. Буронабивные сваи, как правило, обвязываются бетонным ростверком. Но обвязка может быть и железобетонными блоками. К плюсам данного метода относят:
- Применение в сложных грунтах. В условиях наличия подземных коммуникаций.
- Простота возведения.
- Минимум земляных работ
- Невысокая стоимость
- Долговечность
Из минусов специалисты выделяют:
- Необходимость тщательной очистки дна скважины от остатков грунта. Это важно, так как при наличии сыпучего грунта на дне, он обязательно даст усадку под сваей и весь фундамент «поплывет»
- Начало строительства возможно через 20 дней.
- Сезонность. Заливать сваи, как и монолитные типы фундаментов можно только при устойчивых положительных температурах.
Забивной фундамент
Забивной фундамент– это свайный тип, в качестве основы используются железобетонные сваи прямоугольного сечения, которые заколачиваются в грунт сваезабивной машиной. Неравномерность уровня погружения сваи нивелируется оголовком. Такой тип может применяться для строительства любых домов. Не восприимчив к смещению и пучению грунтов, так как сваи погружаются ниже точки промерзания грунта. К другим преимуществам относят:
- Быстрые сроки монтажа
- Долгий срок службы: более 100 лет
- Высокая несущая способность: 20 тонн на сваю при длине 1,6м.
- Отсутствие земляных работ. Нет необходимости вывозить грунт
- Начало строительства возможно в день установки последней сваи
- Подходит для всех видов грунтов, кроме скальных, куда невозможно забить сваю
- Позволяет вести строительство на уклонах
У данного типа фундамента есть недостатки:
- Обязательно необходимо привлекать копровые машины для забивания свай. Собственноручно это сделать невозможно.
- Невозможно сделать подвальное помещение. Этот минус присущ всем типам свайных фундаментов
- Крайне трудно добиться 100% центровки. Сваи могут отклоняться от центральной линии на несколько сантиметров. Отклонения нивелируются обвязкой и отделкой.
- Отделка. Пространство между домом и поверхностью земли необходимо как-то закрывать и декорировать, а это влечет удорожание основания, хотя и не относится напрямую к фундаменту. Этот недостаток также относится ко всем свайным фундаментам.
Плитный фундамент
Это незаглубленный тип фундамента, представляющий собой монолитную железобетонную плиту под всем пятном застройки. Почему данное решение получило распространение? Применяют при строительстве на грунтах, подверженных пучению и с высоким залеганием грунтовых вод. Так как основание имеет значительную площадь, то давление на почву оказывается минимальное, что не вызывает проседание грунта и нагрузка, за счет цельнолитой конструкции, распределяется равномерно. Плитные фундаменты хорошо выдерживают горизонтальные смещения почвы. Такой фундамент держит нагрузку не только по периметру, но и по диагонали. Если грунт просел под одним из углов, то монолит выдержит перекос, и дом останется недвижим.
Эволюционным продолжением монолитной плиты выступает УШП – утепленная шведская плита. Это литая бетонная конструкция, в которую вмонтирован обогрев полов и инженерные коммуникации. В данном решении фундамент может служить основанием для полов в доме.
При указанных плюсах, существуют и минусы плитного фундамента:
- Целесообразно только на горизонтальной местности.
- Высокая стоимость относительно других типов фундамента. Особенно проявляется в случае использования УШП.
- Относительно низкая несущая способность по сравнению со свайно-забивным, буронабивным, монолитно-ленточным и блочным типом.
Комбинированный тип фундамента
Существуют ситуации, когда для улучшения свойств того или иного типа фундамента приходится совмещать несколько технологических решений. Примером служит свайно-ленточный или свайно-плитный фундамент. Такой ход позволяет воспользоваться преимуществом разных типов фундамента, но очень часто увеличивает стоимость материалов и трудозатрат. Применяется тогда, когда иные методы строительства фундамента неэффективны.
Как не ошибиться в выборе фундамента
При выборе фундамента для будущего дома необходимо учесть множество факторов. От этого зависит долговечность, безопасность, финансовая нагрузка. Бесспорно, если ошибиться с характеристиками основания, то это, с одной стороны повлечет ослабление надежности здания, а с другой стороны, если чрезмерно усилить фундамент, то необоснованно приведет к значительным, необоснованным финансовым тратам. Поэтому, чтобы избежать тех и других рисков, проектирование нужно доверять специализированным организациям или проверенным опытным профессионалам.
Работы по проектированию должны быть осуществлены в полном объеме:
- Разработаны проект организации строительства– ПОС и план производства работ– ППР.
- Расчеты должны производиться сертифицированными организациями, имеющими соответствующие допуски для выполнения этих работ, а также профессионалами, обладающими соответствующей квалификацией и практическим опытом.
- Необходимо обеспечить координацию и связь между специалистами по инженерным изысканиям, проектированию и строительству.
- Соблюдать контроль качества при выпуске строительных изделий и производстве работ на строительной площадке.
- Работы на строительной площадке по возведению фундамента должны выполняться квалифицированным и аттестованным опытным персоналом, прошедшим инструктаж по технике безопасности.
- Строение должно использоваться по его назначению в соответствии с проектом.
Только в этом случае гарантировано полное и качественное исполнение всех функций, возложенных на здание и избежание непоправимых ошибок при строительстве.