Модульное строительство многоквартирных зданий
Востребованность строительства многоквартирных домов растет с каждым годом. Связано это с тем, что в одном здании можно поселить большое количество жильцов или использовать его как коммерческое для магазинов и офисов. Минусом конструкции считается длительный срок строительства и большое финансовое вложение. Перечисленные недостатки можно существенно уменьшить, если возводить модульные многоквартирные сооружения. Обсудим, что такое дома из модулей, в чем преимущества и недостатки метода, а также особенности конструкции.
Особенности модульных зданий
В настоящее время при строительстве домов важную роль играют сроки возведения и финансовые вложения, чем быстрее и дешевле застройщик предлагает выполнить работу, тем больше у него будет заказчиков. В связи с этим исполнители все чаще стали предлагать возведение зданий из модулей. Далее рассмотрим почему конструкция носит такое название.
При возведении зданий данным методом используются готовые блоки — модули. Строительство начинается с составления проекта дома, в котором осуществляются расчеты по нагрузкам, выбору вида фундамента, коммуникаций и т.д. По данным проекта выбирают и заказывают модули. Далее блоки доставляют на объект и после оформления фундамента возводится дом. В завершении внутри и снаружи зданий делается отделка.
При строительстве многоквартирных сооружений из блоков огромную роль играет профессионализм и наличие опыта у рабочих, осуществляющих монтаж и отделку. Дополнительно от знаний зависит качество оформления коммуникаций (водоснабжение, отопление и проводка) и их подключение.
Для строительства многоквартирных сооружений используют модули, состоящие из: металлического каркаса, утеплителя и древесной плиты, также предусмотрены коммуникации. Вид материалов и конструкция подбираются индивидуально в зависимости от специфики здания. Например, вместо каркаса из металла может использоваться брус, а деревянная обшивка заменена на металлопрофиль.
При возведении многоквартирных домов из модулей около 80% работ — это производство блоков, а 20% — сборка здания на месте его возведения. При этом объем работ на оформление фундамента учитывается отдельно, но так как такие конструкции существенно легче, то для их установки особо прочная основа не нужна. Кроме этого, модульные здания отличаются от капитальных: коротким сроком монтажа, невысокой ценой и меньшей сложностью строительных работ.
Преимущества и недостатки зданий из модулей
Рассмотрим подробнее все плюсы и минусы многоквартирных сооружений из модулей. К преимуществам строений относят:
- Быстрота и простота возведения здания. При сравнении с капитальным строительством, сооружение модульных зданий занимает в два раза (иногда и больше) меньше времени.
- Экономия бюджета. Благодаря быстроте возведения сооружения на строительство тратится меньше средств, например, оплата труда рабочим, расходы на освещение строительной площадки и т.д.
- Блоки производят в цехах, поэтому погодные условия не затормаживают строительство и не влияют на качество сооружения.
- Разнообразие размеров блоков. Максимальная длина может составлять до 12 метров.
- При возведении здания не образуется мусор. Это помогает экономить время и деньги (не нужно заказывать машину для вывоза отходов).
- Экологичность. Модули изготавливают из безопасных материалов, которые не выделяют вещества вредные для человека и окружающей среды.
- Высокая надежность. Производители блоков изготавливают модули с соблюдением ГОСТов и строгим контролем качества на каждом этапе.
- Качественная теплоизоляционная оболочка. Достигается это за счет отсутствия многогранных выступов, башен и других архитектурных элементов.
- Не требуется сооружения особо прочного фундамента, так как конструкция имеет небольшой вес при сравнении с капитальными зданиями. Это также позволяет экономить деньги и время.
- Здания из модулей можно возводить на неровном рельефе. Например, на склоне. Также допускается установка в сейсмоактивной зоне.
- После возведения сооружения можно сразу приступать к отделке, так как из-за легкости конструкции усадки фундамента нет.
- Строение, после монтажа блоков, быстро сдается в эксплуатацию, так как все необходимые коммуникации предусмотрены в блоках, их достаточно только подключить.
- Идеальный внешний вид. Стены строения ровные, окна расположены симметрично и т.д.
- Мобильность. Невысокие многоэтажные дома можно разбирать на блоки и перевозить на специализированном транспорте на новое место.
- Можно изменять конфигурацию зданий, пристраивая к ним дополнительные блоки.
Есть у модульных зданий и минусы: пределы по этажности, (всего допустимо 3, так как, чем ниже здание, тем надежнее его конструкция), ограничения по конфигурации, высокая стоимость перевозки и сложность транспортировки блоков на объект, плохая вентиляция модуля (требуется использование мощной вытяжки), также производители указывают максимальный срок эксплуатации до 70 лет, но значение на данный момент не подтверждено.
Сферы применения модульных зданий
Модульные сооружения очень популярны за рубежом, в России метод еще только начинает развиваться. В настоящее время из блоков возводят коттеджи и жилые дома, которые требуют использования особо прочных и утепленных модулей с необходимой коммуникацией для комфортного проживания. Военные здания, при их строительстве необходимо, чтобы постройка была особо прочной и защищенной от несанкционированного проникновения.
Сооружения для выставок, которые делают чаще одноэтажными используя легкие модули, чтобы конструкцию было просто демонтировать и перемещать на новое место. Промышленные помещения, сооружение должно быть пожароустойчивым, иметь необходимую коммуникацию, а также защищенным от взлома. Склады, при изготовлении модулей используют двери, защищенные от взлома, а также внутренние панели обрабатывают противопожарными средствами.
Гостиницы, торговые и офисные центры. В таких постройках необходимо тщательно продумать оборудование коммуникациями. Кафе, столовые. Их сооружают из легких блоков оснащенных достаточным количеством коммуникаций. Из модулей часто возводят летние варианты кафе, которые закрывают на зимнее время. Такие постройки более дешевые, так как не требуют проведения отопления.
Поликлиники и больницы. Постройки должны быть максимально надежными и оснащены усиленной проводкой, чтобы обеспечить бесперебойную работу оборудования. Также в России максимальное распространение получили модульные летние домики, которые строят для приема туристов. Благодаря разнообразию комбинаций соединения модулей можно создать интересную конфигурацию с большим количеством комнат.
Классификация многоквартирных домов из модулей
Здания, возводимые из блоков, имеют множества классификаций. Рассмотрим основные из них:
- По скорости возведения: блочно-модульные, которые требуют более тщательной установки, и быстровозводимые.
- По климатической ориентированности: утепленные, для северных регионов, всесезонные и летние.
- По габаритам. Габаритные с шириной 250 см и негабаритные — более 250 см.
- По виду блоков: профилированный металлический лист на каркасе, плиты из ОСБ и сэндвичи.
- По мобильности. Немобильные и мобильные. Последний вариант состоит из разборных модулей, которые легко транспортировать на другое место.
Также здания из модулей разделяют по назначению: жилые, производственные, общественные, складские и вспомогательные.
Особенности конструкции многоквартирных домов из модулей
Здания из блоков по коммуникации, надежности, теплоизоляции и другим параметрам не отличаются от капитальных домов. Возведение сооружения начинается с фундамента, вид которого зависит от количества квартир и цели применения здания. При оформлении основы заранее проектируется прокладка коммуникаций, так как в зависимости от вида фундамента электрокабеля, водопроводные трубы и т.д. может потребоваться проложить заранее.
Далее на объект доставляются модуля, состоящие из верхнего и нижнего перекрытия и стен, которые могут быть, как с трех сторон, так и с четырех, но тогда в одной стене устанавливается дверь. Также в модуле могут быть предусмотрены межкомнатные перегородки. Пол, потолок и стены имеют теплоизоляционный контур, при этом пол имеет дополнительную гидроизоляцию. На внешних стенах модуля установлены окна, которые могут быть как пластиковыми, так и деревянными.
После установки модулей, их фиксируют. Если запланировано возведение капитального многоквартирного здания, то блоки скрепляют сваркой, временные дома, которые планируется демонтировать устанавливают без сварки модулей. После фиксации устанавливают стропила и оформляют крышу, вид конструкции указан в проекте. При ее монтаже применяют утеплитель, гидро и ветрозащиту, а также пароизоляцию.
В завершении выполняют внутреннюю и внешнюю отделку готового здания для придания ему эстетического вида. Временные постройки во внешней обшивке не нуждаются. Конструкция модульного многоэтажного дома может отличаться от классической по индивидуальным пожеланиям заказчика, которые прописываются в проекте.
Для создания модулей многоквартирных домов чаще используют сэндвич-панели, которые состоят из двух пластин и утеплительного слоя между ними. Разберемся, почему изделия пользуются спросом:
- При использовании сэндвич-панелей сборка модулей по замерам выполняется в короткие сроки. В результате возведение здания занимает меньше времени.
- Многоквартирные дома из таких модулей обладают высокой звуко- и теплоизоляцией, что обеспечит комфортное проживание жильцам.
- Невысокая цена конструкции из сэндвич-панелей.
- Большой выбор цветовой гаммы и материалов и фактуры плит.
К минусам относят возможность деформации, в случае воздействия на них нагрузки выше допустимой.
Основные этапы возведения модульных многоквартирных домов
Рассмотрим по каким этапам выполняется строительство многоквартирных сооружений из модулей:
1 этап
Работы начинаются с изучения грунта, глубины расположения подземных вод, особенностей рельефа и других параметров, которые необходимы для выбора фундамента. Далее с клиентом оговариваются особенности конструкции здания:
- планировка расположения квартир и всей постройки;
- этажность: 1, 2 или 3 этажа;
- где будут находиться двери и окна;
- схема размещения инженерных систем;
- индивидуальные пожелания заказчика, которая чаще затрагивает отделку и особенности расположения коммуникаций.
После получения всех данных выполняются расчеты и составление документов. После этого оформляется разрешение на строительство.
2 этап
Следующий шаг — подготовка участка. Для этого убирают весь мусор, подводят коммуникации и оформляют фундамент. Если почва каменистая и возводится одноэтажное многоквартирное здание, то возвести его можно без фундамента. В оставшихся случаях основа необходима. Ее вид определяется по типу грунта и нагрузке здания.
3 этап
Пока рабочие оформляют фундамент на объекте, на производстве приступают к изготовлению модулей. В зависимости от модели дома, блоки могут иметь следующую комплектацию:
- с полным или частичным выполнением внутренних отделочных работ;
- с проложенной системой коммуникаций внутри всей конструкции;
- с сантехникой и установленной системой отопления.
В дополнении к блокам может прилагаться мебель, например при строительстве многоквартирных складских помещений изготавливают стеллажи.
Сами модули производят по следующим шагам. Сначала делают секции, которые собираются в единую конструкцию, формируя готовое здание. Затем в сборке проводят коммуникации. После проверки качества сооружения всю документацию на дом передают заказчику, в том числе с указанием гарантии. Этап занимает от 2 до 4 месяцев. Срок зависит от количества квартир и этажей дома. Важно. Все работы выполняются на территории производителя, а не на объекте проведения строительства.
4 этап
На этом этапе выполняется доставка готовых секций на стройку, но предварительно их на заводе тщательно запечатывают в плотную пленку. Средний вес конструкции составляет 3 тонны. Далее модули погружают на специализированную технику и доставляют на объект, где выполняется строительство. Чтобы не возникло проблем с подъездом транспорта, заказчик должен тщательно подготовить территорию. Зимой необходимо убрать снежные сугробы, а если бездорожье из-за размытия дороги дождями, то рекомендовано заранее заключить договор с транспортным вертолетом, для доставки блоков.
Транспортировка готовых модулей может выполняться как самим клиентом, так и исполнителем, заключив договор с транспортной компанией. В последнем случае цена доставки входит в стоимость работ и указывается в договоре. Общая сумма услуги зависит от количества модулей многоквартирного дома и удаленности завода производителя от места возведения здания.
5 этап
На этим шаге выполняется сборка дома на объекте. На строительной площадке рекомендовано заранее установить строительный кран с грузоподъемностью не менее 3 тонн и продумать место для выгрузки модулей, если их много. Если завод изготовитель не оформил в модулях дверные и оконные проемы, то их делают на месте используя болгарку, а также оборудование для обработки места среза материала, чтобы придать ему ровный вид. Далее выполняется сборка многоквартирного здания из модулей согласно проектной документации.
6 этап
Завершающий этап, на котором выполняется отделка здания. Для наружных работ чаще используют панели и другие отделочные материалы, которые позволяют выполнить работы в короткие сроки и при этом сэкономить. При желании клиента могут применяться индивидуальные дизайнерские решения, но тогда следует учитывать, что этап займет больше времени и будет стоить дороже.
При внутренней отделке в первую очередь оформляют теплоизоляцию пола на первом этаже и потолка на верхнем, если здание двух или трехэтажное. После этого прокладывают электрокабеля. Они должны располагаться в специальных трубках, защищающих дом от пожара, который может возникнуть в случае перепадов напряжения в энергосистеме. Затем в стенах делают розетки и выключатели.
После окончания работ с проводкой, устанавливают светильники. Далее в помещениях оформляют вентиляцию, подключают и проверяют как функционируют: водопровод, канализация и отопительная система. И самый последний, завершающих штрих — внутренняя декорация помещения. Создания натяжных потолков или теплого пола, оклейка стен обоями и т.д.
Советы клиенту
При выборе возведения многоквартирного модульного дома особое внимание уделите отзывам о компании, в которую обращаетесь за услугой и наличие сертификатов на проведение работ. Кроме этого, выбирайте фирму, которая выполняет строительство под ключ, это позволяет гарантировать максимально высокое качество постройки. Так, как например, при заказе модулей у одного производителя, окон у второго, а монтаж у третьего, то скорее всего в готовой постройке будут расхождения в стыках или возникнут перекосы при монтаже.
Подведем итоги. Модульные многоквартирные дома в России в настоящее время являются новинкой, но уже успешно внедряются. Их превосходство обосновано невысокой ценой и коротким сроком строительства. При этом конструкции по сохранению тепла и комфорта не уступают капитальным домам. Стоимость и длительность возведения сооружения зависят от количества используемых блоков, этажности здания и выбранного дизайна.
Как в одной BIM-системе спроектировать сразу три раздела детского дошкольного учреждения. Опытом делится ООО «ПСК РегионПроект»
В BIM-системе Renga создан проект детского сада на 140 мест.
Renga Software
О компании:
Предприятие: ООО «ПСК РегионПроект»
Сфера деятельности: проектирование объектов гражданского и жилищного назначения, объектов промышленности и транспорта, в том числе уникальных зданий и сооружений.
Город: Челябинск
Предпосылки перехода на BIM:
Дубовой Николай Владимирович, директор ООО «ПСК РегионПроект»: «Наша компания работает на рынке с 2009 года. За эти годы мы создали проекты не только жилых и промышленных зданий, торговых и развлекательных комплексов, но и уникальных объектов, таких как аквапарк, стадион и даже национальный центр управления обороны РФ.
Проекты становились все сложнее, на их реализацию привычными 2D-инструментами уходило много времени. Я пришел к выводу, что настало время внедрять новые технологии, переходить на BIM. Это сейчас активно поддерживается на законодательном уровне, да и наши заказчики все чаще стали предъявлять требование предоставлять информационную модель.
Часть наших сотрудников владели системой Archicad. Другие – освоили Tekla Structures, но опыта использования единого BIM-инструмента для проектирования всех разделов у нас не было».
Выбор новой системы
Основным критерием, на который ориентировалась компания при выборе системы для работы всех проектировщиков, стал комплексный подход к проектированию. Российская система Renga полностью соответствовала этому критерию, так как она позволяет проектировать и архитектуру, и конструктивную часть здания, и внутренние сети.
Для погружения в возможности системы было принято решение выполнить пилотный проект в Renga.
Процесс BIM-проектирования
Объектом для пилотного проекта стал детский сад на 140 мест в городе Копейске. Детский сад представляет собой двухэтажное здание с техническим этажом. Информационная модель объекта создавалась по имеющимся чертежам.
Улитин Сергей Алексеевич, главный инженер проекта ООО «ПСК РегионПроект»: «В соответствии с грунтовыми условиями мы выбрали свайный фундамент для здания. Несущими конструкциями стали кирпичные стены, сборные плиты перекрытий и деревянная скатная кровля.
Стены построили одноименным инструментом системы Renga, затем добавили в проект нужные плиты перекрытий и перемычки, взяв их из каталогов, представленных на сайте разработчиков системы.
Созданная в Renga стропильная система крыши завершила работу над проектированием конструктивной части здания (рис. 1). В процессе ее создания мы убедились, что 3D-моделирование способствует более наглядному отображению системы деревянной кровли и улучшает точность подсчета объема материалов».
Рисунок 1 – Конструктивная модель здания детского сада
Дерновая Софья Александровна, ведущий инженер ООО «ПСК РегионПроект»: «В здании предусматривались входные группы с пандусами для младших групп на уровне первого этажа, и металлические лестницы на второй этаж (рис. 2). Они создавались преимущественно встроенными инструментами «лестница», «колонна», «балка», «плита», «пандус» и «ограждение» с учетом планировочных отметок земли.
Рисунок 2 – Проработанные входные группы
При работе над проектом я активно использовала инструмент «Сборка». С его помощью законструировала монолитные участки перекрытий (рис.3), типовые элементы стальных лестниц, а также смогла создать двери различных нетиповых конфигураций (рис.4).
Рисунок 3 – Монолитные участки
Рисунок 4 – Нетиповые двери, созданные с помощью инструмента «Сборка»
Также в ходе разработки модели я оценила удобство инструмента «Помещение», который автоматически определяет площадь комнат (рис. 5) и упрощает подсчет отделочных материалов.
Рисунок 5 – Внутренние планировки детского сада
После завершения работы над архитектурной и конструктивной частью в модель была экспортирована мебель (рис. 6).
Рисунок 6 – Внутренние планировки с добавленной в проект мебелью.
Рисунок 7 – Архитектурная модель детcкого сада.
Улитин Сергей Алексеевич, главный инженер проекта ООО «ПСК РегионПроект»: «Далее к работе над моделью подключился инженер для проработки внутренних систем. Он создал в Renga систему отопления, водоснабжения и водоотведения, вентиляцию и электрические сети, оценив все преимущества 3D-моделирования на практике (рис. 8).
Рисунок 8 – Информационная модель инженерных систем детского сада
После расстановки точек трассировки были проведены магистральные сети и затем подключено к ним установленное оборудование. Загружать дополнительное оборудование из сторонних программ в Renga не потребовалось: все санитарно-техническое оборудование и электрические приборы, использованные в проекте, – из системы Renga (рис. 9).
Рисунок 9 – Санитарно-техническое оборудование в проекте
Готовая модель была выгружена в формат IFC для просмотра в сторонних программах» (рис. 10).
Рисунок 10 – Модель в сторонней программе.
Достигнутый Результат
В результате работы над проектом специалисты ООО «ПСК РегионПроект» создали в BIM-системе Renga информационную модель детского сада, проработав ее архитектурную и конструктивную части, а также внутренние инженерные сети, получив тем самым бесценный опыт комплексного проектирования по BIM-технологии.
Эффект от использования BIM-cистемы
Дубовой Николай Владимирович, директор ООО «ПСК РегионПроект»: «В процессе реализации пилотного проекта в системе Renga мы смогли убедиться, что BIM – это не сложно и не дорого. Мы самостоятельно освоили программу, многие инструменты были интуитивно понятны. Хотелось бы отметить вовлеченность создателей Renga и сотрудников компании АСКОН в процесс внедрения и освоения системы: на все возникающие у нас вопросы мы оперативно получали ответы.
Мы довольны полученным опытом 3D-проектирования и уровнем отечественной BIM-системы. Renga позволила нам создать полноценную 3D-модель здания от фундамента и до розеток. Наглядность BIM-проектирования помогла избежать коллизий и нестыковок в проекте. Планируем реализовывать в системе Renga и другие наши проекты».
Обследования: прорывы и тупики
Реконструкция и реставрация существующих объектов требуют предварительного обследования состояния существующих конструкций. Опрошенные «Строительным Еженедельником» эксперты рассказали о том, что нового в этой сфере и с какими проблемами приходится сталкиваться.
Что новенького
Эксперты отмечают, что за последние годы в обиход вошло немало новых технологий, которые продолжают совершенствоваться. «Появились много новых приборов неразрушающего контроля. Они стали легче, компактнее и удобнее для применения, и главное — дешевле. В нашем музее есть дисковый склерометр весом около 10 кг для испытания бетона. А сегодня электронный аналог весит 300 гр. Очень давно, наверное, одни из первых в городе мы купили электронный склерометр Шмидта и гордились этим. Это было дорогое удовольствие. А сегодня этот прибор есть почти у всех», — рассказывает генеральный директор ООО «БЭСКИТ» Сергей Пичугин.
«Ранее созданные методы инструментального обследования строительных конструкций, в том числе по обследованию скрытых параметров, стали совершеннее. Мы максимально применяем неразрушающие методы, используем видеоэндоскопы, приборы радиоволнового метода, сейсмоакустику и другое оборудование, прямо или косвенно позволяющее выполнить исследования и определить скрытые конструкции и элементы. Еще десять лет назад было практически невозможно исследовать глубину свайных фундаментов, сегодня при помощи сейсмоакустического метода это стало возможным. Наша лаборатория является первой в Петербурге аккредитованной на данные испытания в Национальной системе Росаккредитация», — отмечает генеральный директор ООО «ГЛЭСК» Сергей Салтыков.
Сергей Пичугин говорит, что, для того чтобы участвовать в больших конкурсах, компания также сертифицировала две свои лаборатории неразрушающего контроля. «Ежегодно проходим проверку и подтверждаем свою квалификацию», — добавляет эксперт.
По словам Сергея Салтыкова, помимо технических, конструктивных исследований, каждое обследование зданий и сооружений включает и обмерные работы. «Тахеометры, активно используемые сегодня, существовали и пятнадцать лет назад. Но если для современного строительства они являются лучшими помощниками, то возможность создания 3D-моделей при помощи сканеров или фотографий оказывает значительную помощь при выполнении обследования объектов наследия», — отмечает он.
Впрочем, эксперт считает, что, как и прежде, кадры решают все. «Показания большинства приборов, испытывающих скрытые параметры строительных конструкций, все равно приходится градуировать на основании вскрытий шурфов, зондажей», — констатирует Сергей Салтыков.
Не все гладко
Хронической проблемой в сфере обследований, как, впрочем, и в других, является система госконтрактования, которая отнюдь не способствует качеству осуществления работ. «Наличие аттестатов лаборатории и большого количества приборов сегодня не является преимуществом перед конкурентами. Побеждают в конкурсе в основном компании, предложившие наименьшую стоимость. Сегодня практически никто не проводит квалификационный отбор. Редко включается в конкурсную документацию требование о наличии собственной лабораторной базы. Главный критерий — наименьшая цена, а лучше, чтобы обследование провели "за еду"», — говорит Сергей Пичугин.
Внимание: наследие!
Зоной особой ответственности является работа на объектах наследия (ОКН), отмечают специалисты. «Обследование любого здания требует деликатного подхода, а исторических зданий в особенности. И большое количество вскрытий и разрушений не только затягивает срок выполнения работ, влияет на дальнейшие качественные характеристики объекта и нежелательно для заказчика, но и может подпадать под уголовную ответственность (в случае работы с ОКН)», — говорит Сергей Салтыков.
По словам Сергея Пичугина, к требованиям по составу обследования и испытаниям материалов, прописанным в ГОСТ 31937-2011, при работе на ОКН добавляются также нормы ГОСТ 55567-2013 и задание территориального органа по охране памятников.
«К сожалению, получение разрешения на обследование и согласование программы — это длительный процесс. Причем непонятно вообще, зачем это нужно. Все эти задания пишутся под копирку. А за работу на ОКН без разрешения предусмотрены штрафы до 1 млн рублей за каждое нарушение. В Пскове мы отрыли два шурфа и получили 2 млн штрафа, хорошо еще что суд уменьшил платеж до 1 млн. А вся работа стоила 400 тысяч рублей. В Йошкар-Оле на аварийной стене Дома культуры сталинского периода (ОКН) мы сделали вскрытие штукатурки 100 на 100 мм на участке с трещиной и получили протокол о грубом нарушении Закона 73-ФЗ, поскольку производили вскрытие без разрешения», — отмечает эксперт.