Архитектурно-строительное проектирование +7 (343) 286 64 38
+7 (343) 286 64 39
Главная / Статьи /

ФОРМУЛА ИНДУСТРАЛИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА: ВЫСОКАЯ СКОРОСТЬ + НИЗКАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ = УДС

ФОРМУЛА ИНДУСТРАЛИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА: ВЫСОКАЯ СКОРОСТЬ + НИЗКАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ = УДС
Как правило, перед любой страной в посткризисный период встают вопросы модернизации строительства: компаниям необходимо строить быстрее, с более высоким качеством и дешевле. В данной статье анализируется ситуация на отечественном рынке жилья, и в качестве одного из инструментов решения проблем предлагается выбор наиболее выгодного типа домостроения.
 
ФОРМУЛА ИНДУСТРАЛИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ВЫСОКАЯ СКОРОСТЬ + НИЗКАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ = УДС
 
 
         Как правило, перед любой страной в посткризисный период встают вопросы модернизации строительства: компаниям необходимо строить быстрее, с более высоким  качеством и дешевле. В данной статье анализируется ситуация на отечественном рынке жилья, и в качестве одного из инструментов решения проблем предлагается выбор наиболее выгодного типа домостроения.
 
В настоящее время, в развитых странах мира ежегодно строится сто­лько миллионов квадрат­ных метров жилья, сколь­ко миллионов людей жи­вет в стране. То есть не менее 1 м2 в год на 1 чело­века.
По данным NationalBureauofStatisticsofChina, за последние пять лет строительство жилья в расчете на 1 жителя в год в различных странах изменялось следующим образом:
 

  Различные страны Удельный объем строительства жилья (м²/чел/год)
1. Страны  Западной Европы 1,1-1,4
2. Соединенные Штаты Америки     1,2-1,4
3. Китайская Народная  Республика   1,1-1,2
4. Республика Беларусь 0,4-0,7
5. Республика Казахстан 0,39 – 0,41
6. Российская  Федерация 0,3-0,4
 
 

Опыт показывает, что уменьшение темпов строительства ниже пока­зателя 1м2/чел/год приво­дит к накоплению потен­циального спроса и спеку­лятивному повышению цен на рынке жилья, а так­же негативно отражается на социальных процессах. Так, например, считается, что для нормальных демографических показателей  необходимо строить в России не менее 140 млн. квадратных метров жилья в год. Имеющуюся разницу  (в 2,5 раза) можно устранить только существенным увеличением строительства недорогого, быстровозводимого и, желательно, комфортного жилья.
Поэтому, обеспе­чение необходимых тем­пов строительства жилья является одним из государствен­ных приоритетов  страны, что отражено, в частности в решениях правительства РФ.
Чтобы соответствовать поставленным задачам, компаниям необходимо снизить себестоимость сооружения объектов, увеличить производительность труда и повысить качество домостроения в целом. В то же время известно, что в любой уже существующей системе строительства эти три показателя работают как взаимно сообщающиеся сосуды: улучшение одного из них приводит к ухудшению других.
Улучшить все три показателя можно, только изменив саму систему строительных работ.
В настоящее время существуют: крупнопанельная,  монолитная и каркасная системы домостроения.Они имеют свои плюсы и минусы.
Монолитное домостроение.
Плюс- можно строить любые здания, не имея индустриальной базы (ЖБИ или ДСК).
Минусы - низкая производительность труда (при большом количестве квалифицированных и высокооплачиваемых людей на строительной площадке); длительное время возведения каркаса (особенно зимой); плохо контролируемое качество; высокая себестоимость каркаса.
Крупнопанельное домостроение.
Плюс - высокая скорость возведения домов и высокая производительность труда монтажников.
Минусы - жесткая привязка к поставкам существующих ДСК,  которые  имеют свои цены, ограниченные мощности и радиус поставок; исключение свободной планировки внутренних помещений,  низкая комфортабельность и эстетика панельного дома; высокая себестоимость панельного дома.
Каркасные (или) каркасно-монолитные системы.
Плюсы - низкая себестоимость каркаса, высокое качество ЖБ конструкций; средняя скорость строительства, свободная планировка внутренних помещений, высокая эстетика фасада.
Минусы - необходимо иметь индустриальную базу (ЖБИ, ДСК, КИС*) для изготовления на заводе элементов каркаса домов.
Как видим, крупнопанельное и монолитное жилье с точки зрения сочетания значимых для нас критериев: скорости и себестоимости возведения –  уступают каркасно-монолитной системе. 
Один из факторов, влияющих на себестоимость – затраты на материалы. Представление о материалоемкости каждой из систем дает сопоставление веса объектов в приведенной ниже таблице.
Показатели  удельного веса для различных видов домостроения.   
 

  Виды дома Вес дома  в т/м2
1. Кирпичный 3
2. Крупнопанельный 2
3. Монолитный дом 1,2
4. Каркасно-монолитный 1
 
Очевидно, что каркасно-монолитный дом обеспечивает значительную экономию средств за счет экономии ресурсов.
Поэтому, в настоящее время, в различных странах мира постоянно увеличивается объем использования сборного железобетона, в том числе за счет каркасных технологий.
На сборное строительство в Европе  ежегодно расходуется 30 млрд. евро,  а на производство товарного бетона для монолитного строительства -12 млрд. евро.  Это дает возможность строить больше, быстрее и дешевле.
Выбрав лидера технологий, далее мы проанализировали различные сборно-монолитные и каркасные системы и технологии: «КУБ», «КУБ 2,5», «Рекон» (он же «Чебоксарский каркас»), «Сарэт» (Франция), «Формат», «УДС», «ЛЭК», «КаРе» (Россия), «Аркос» (Белоруссия), «Филигран» (Германия) и др.
Для объективного выбора домостроительной системы сформулированы критерии, среди которых, по-прежнему, основные для нас - себестоимость и  скорость строительства. Также нельзя исключать из анализа другие важные показатели: энергоэффективность, возможность свободной планировки внутренних помещений, долговечность, санитарно-гигиеническая оценка, пожарная безопасность, а также современные и перспективные нормативные требования.
 
Наиболее интересные из каркасно-монолитных систем  сведены в таблицу.

  Виды каркасов Общепринятое название Приведенная толщина перекрытия (см) Расход стали кг/м²диска перекрытия
1 Каркас с безбалочными безкапительными перекрытиями  (обзор Мордича А.И. БелНИИС) КУБ 16 19,3
2 Каркас с безбалочными безкапительными перекрытиями (обзор Шембакова  В.А.) КУБ 2,5 16 20,2
3 Каркас унифицированный безбалочный КУБ 2,5 16 12,63
4 Монолитный                                                    (безригельный каркас с шагом  колонн 6 метров) Монолит 16 13,46
5 Связевой каркас межвидового применения   14,7 14,2
6 Универсальная архитектурно-строительная система серии Б-1.020.7 (Белоруссия)    Аркос 14,2 14,6
7 Сборно-монолитный каркас (с применением плиты-несъемной опалубки ООО=6см) Рекон 14,6 9,8
8 Сборно-монолитный каркас  (с применением пустотной плиты марки ПБ) Рекон 14,2 8,8
9 Универсальная Домостроительная Система УДС 14,2 6,2
 
Между каркасными системами тоже существует конкуренция. Большинство из них, строго говоря, являются каркасно-монолитными, поскольку доля монолитных работ в них достигает  30% и выше. Таковы дома серии «Аркос» или  «Бело­русской домостроительной системы» (серия Б1.020.1-7), а также каркас «Рекон» или «Чебоксарский». По этой причине названные системы постоянно модифицируются.
 Отдавая должное большинству известных систем домостроения, мы обращаем внима­ние специалистов на «Универсальную домострои­тельную систему». По нашему мнению, это удачная попытка применить все лучшее, что есть в системе каркасного домостроения.
Каркас «Универсальной домостроительной системы» в большинстве своем (85% элементов) производится на заводе ЖБИ и только 15%  изготавливается на строительной площадке с использованием товарного бетона.
Каркас «УДС»  характеризуется следующими показателями:
- лёгкостью(0,22-0,25 м3или 600 кг ЖБК на  м²),
- высокой скоростью монтажа  (4000  м ² в месяц при одном  кране),
- небольшим объёмом монолитных работ на стройке.  
 
Каркас «УДС» обладает дополнительными  преимуществами:
1.Новая конструкция ригеля и точная стыковка плит на 70% сокращает количество необходимой опалубки (рис. 1).
2.Использование штепсельного соединения стыка колон позволяет отказаться от сварочных работ(рис. 2) и монтировать колонну до 3-х этажей (рис. 3).
3.При монтаже первого яруса колонн можно использовать автокран (рис. 4).
4.Высокое качество обеспечивается изготовлением основных элементов каркаса под контролем ОТК завода ЖБИ (рис. 5).
5.Использование свай нового поколения, изготовляемых на линии безопалубочного формования, дает дополнительную экономию средств.  Количество проволоки ВР-IIв свае длиной в 10м составляет не более 22 кг (рис. 6).
Забивка свай производится тупым концом (даже в мерзлый грунт), без дополнительного армирования головы. Для применения данных свай разработана вся необходимая разрешающая документация (СНиП 2.02.03-85 2011г). Рентабельность достигает 100%.
6. Минимизация монолитных работ при строительстве каркаса уменьшает затраты на прогрев бетона в зимних условиях и ускоряет процесс монтажа дома.  По себестоимости каркас «УДС» дешевле мо­нолитного на 20%. Вид дома, построенного по проекту «УДС», приведен на рис. 7.
 
         Рис. 1. Узел опирания плит перекрытия на сборно-монолитный ригель
 
Рис. 2. Узел стыка колонн штепсельного типа.
 
Рис.3. Сборная железобетонная колонна. 
 
Рис. 4. Монтаж сборных железобетонных конструкций с использованием автокрана.
 
Рис. 5. Современный высокотехнологичный завод ЖБИ с ОТК
 
Рис. 6. Пример армирования свай нового поколения, изготовляемых на линии безопалубочного формования
 
Рис. 7. Вид дома, построенного по проекту «УДС»

Следствием вышеназванных факторов является низкая себестоимость каркаса:  не более 200  $/м².
 
Индустриальной базой изготовления каркасно - монолитных домов явля­ется универсальный комбинат каркасного домостроения (или более привычное название – домостроительный комбинат). Он обеспечивает все потребности «УДС»,  размещается в двух - четырех пролетах завода ЖБИ. Годовая производительность 100-200 тысяч м² высококачественного каркасно-монолитного жилья в год (рис.9). Универсальные ДСК позволяют изготавли­вать не только каркасы «УДС», но и каркасы «Аркос», «Рекон», «Че­боксарский каркас» и др.
Основа комбината - линия безопалубочного формования, позволяю­щая изготавливать более половины всех железо­бетонных элементов дома. УДСК можно со­здать, модернизируя действующие заводы ЖБИ или ЖБК.
 
              Технологические линии  Универсального ДСК  производят следующие  элементы каркаса:
o   Плиты перекрытий  шириной  1,2-1,5 м и длиной от 4 до 18 м.
o   Колонны  различного сечения длинной до 9 м.
o   Ригеля, балки и плитные  перемычки.
o   Сваи различного сечения и длинны.
o   Лестничные марши, диафрагмы жесткости, лифтовые шахты, 
o   вентиляционные блоки, лестничные ступени.
o   Межкомнатные перегородки.
o   Мелкоштучные железобетонные изделия: блоки стеновые, перегородочные блоки, «рваные» блоки, тротуарная плитка различной конфигурации, кирпич, бордюры дорожные и тротуарные и др.

Выводы:
Из существующих каркасно-монолитных систем наибольшим преимуществом обладает Универсальная Домостроительная Система (УДС).
Универсальность данной системы заключается в возможности изготовления различных конструктивных элементов, как по видам изделий, так и по их геометрии, на одной линии.
 
            Использование изделий заводского изготовления с применением предварительного напряжения является ключевым моментом в достижении хороших экономических показателей, в противовес традиционным монолитным элементам построечного изготовления и сборных элементов заводского изготовления без предварительного напряжения, которые, по большому счету исчерпали резервы оптимизации расхода материалов. Однако для широкого внедрения УДС необходимо решить ряд задач, сдерживающих поступательное развитие и эволюцию данной системы.  
 
            Первая и основная задача заключается в полной сертификации данной системы, как в конструктивном, так и элементном плане. На сегодняшний день фактических трудностей по проектированию зданий по УДС не существует. Все методы и расчетные предпосылки изложены в действующих нормах, однако они  разбросаны по разным нормативам и не определены как  единый норматив по проектированию сборно-монолитных каркасных зданий, что является препятствием при защите проектов в органах госэкспертизы.
 
             Вторая задача состоит в необходимости увеличения количества УДСК в регионах в разы, для исключения эффекта монополизма отдельных производителей. Сборные элементы УДС должны быть максимально доступными с экономически обоснованной ценой. На сегодняшний день заказчики-застройщики опасаются «сесть на крючок» монополиста  и как следствие поставить под удар сроки реализации и экономику проекта.   
 Третья не маловажная задача состоит в необходимости в профессиональной подготовке непосредственных исполнителей – монтажников  и  ИТР. Каркас не прощает небрежного к себе отношения. При некачественном исполнении экономическая составляющая уходит в минус, при исправлении ситуации растут материальные издержки, сказывается отсутствие системы ОРГТЕХСТРОЯ.

            Хочется заметить, что все эти трудности можно квалифицировать как «болезнь роста» и при необходимых усилиях всех участников процесса период становления системы можно максимально сократить.
            При разработке проектных решений  зданий с использованием УДС имеется хорошая возможность добиться максимальной сборности и соответственно минимизировать долю монолитных работ на площадке, доводя это соотношение до величины 15/85.
 Отсюда вытекает еще одна задача – разработка максимально широкой номенклатуры сборных изделий, выпускаемых на  ЛБВФ (линии безопалубочного виброформования). В конечном итоге необходимо выйти на серию проектов жилых домов и общественных зданий  в разных климатических районах для повторного применения, а также применяемых в районах с сейсмической активностью.
            Данные задачи внедрения УДС возможно решить применяя кластерный подход к организации дела, что в конечном итоге позволит контролировать процесс строительства, начиная от идеи – безнес-плана до пуска объекта в эксплуатацию поэтапно.  
 
            Индустриальная основа этой системы   - создание УДСК.
            Для освоения больших объемов строительства жилья и снижения его себестоимости необходимо сформировать новую технологическую цепочку,которая обеспечит производство и регулярную поставку элементов каркаса УДС на строительную площадку.
На базе УДСК возможно раз­витие кластеров индуст­риального строительст­ва, включающих в себя: транспортные подразде­ления, отделочные под­разделения, отделы повы­шения заводской готов­ности элементов дома, проектные и отделы ди­зайна и т.д.
Внедрение  каркасно-монолитного домостроения на базе УДСК приведет к уве­личению объемов строи­тельства, повы­шению его качества и к снижению себестоимости домостроения в целом.
 
Основные показатели проекта:
Стоимость Универсального ДСК в зависимости от  мощности (от 100 до 200 тыс.м²жилья в год): 3 - 7 млн. евро.                                                            
Необходимые помещения: 2-4 пролета цехов завода ЖБИ.                                                                         Срок поставки  оборудования и завершения ПНР: 6 месяцев.                                          Окупаемость:  до 2-3 лет.
 
__________________
КИС – комбинат индустриального строительства

 
 
 
21 августа 2013