Статья:

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО ВАРИАНТА УСТРОЙСТВА ВНЕШНИХ СТЕН ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МАЛОЭТАЖНЫХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

Конференция: CLII Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Михеев Е.И. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО ВАРИАНТА УСТРОЙСТВА ВНЕШНИХ СТЕН ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МАЛОЭТАЖНЫХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ // Молодежный научный форум: электр. сб. ст. по мат. CLII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 1(152). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_interdisciplinarity/1(152).pdf (дата обращения: 29.03.2024)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО ВАРИАНТА УСТРОЙСТВА ВНЕШНИХ СТЕН ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МАЛОЭТАЖНЫХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

Михеев Евгений Игоревич
студент, Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского, РФ, г. Симферополь
Шаленный Василий Тимофеевич
научный руководитель, д-р техн. наук, профессор, Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского, РФ, г. Симферополь

 

В настоящее время сектор малоэтажного домостроения в России находится в стадии динамичного развития и, как правило, направлен на освоение территорий пригородов и сельскохозяйственных районов. В первую очередь тенденция роста объемов малоэтажного жилищного строительства связана с тем, что строительство малоэтажных зданий значительно менее затратное в сравнении с возведением жилых зданий повышенной этажности [1].

В настоящее время появилось большое количество вариантов стеновых ограждающих конструкций, начиная с традиционных (кирпичные, шлакоблочные и др.) и заканчивая модульными, каркасными и др. Предложения, большая часть из которых нашли широкое применение в практике малоэтажного строительства, различаются по материалам, конструктивным решениям и, следовательно, по себестоимости, трудоемкости и технологии изготовления. Кроме того, варианты стеновых ограждений различаются и по продолжительности их возведения, долговечности функционирования без изменения их потребительских свойств. Разнятся они и по методам их изготовления - непосредственно на стройплощадке или предварительно, в заводских условиях.

Все многообразие стеновых ограждающих конструкций с позиции технологии их возведения и конструктивных особенностей можно систематизировать в следующие шесть групп: из мелкоштучных элементов; монолитные с применением несъемной и съемной опалубок; деревянные; каркасные; каркасно-панельные, панельные; комбинированные.

В работе представлено комплексное сравнение стен каркасных и бескаркасных конструкций. Проанализировав рынок строительных технологий, которые наиболее востребованы в России, было отдано предпочтение восьми строительным материалам входящих в основу конструктивного исполнения несущих стен: деревянный каркас, СИП-панели, пеноблок, легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК), ракушечник, кирпич, блок из известняка.

Подбор конструкции стены ведётся исходя из равных требований:

  • к внешнему виду – фасадная отделка под кирпич;
  • к внутреннему виду – под чистовую отделку;
  • к теплотехническим характеристикам – толщина утеплителя подбиралась исходя из равных условий строительства;
  • к свойствам материалов – размеры, коэффициент теплопроводности.

К важнейшим задачам при выборе технолого-конструктивного решения ограждающей конструкции стен следует отнести критерий выбора и выбор ограничений при переборе вариантов. К критерию выбора, который должен определить или согласовать заказчик проекта, можно отнести один из следующих показателей: стоимость возведения стен, продолжительность или сроки строительства, долговечность, пожаростойкость, экологичность и даже такой вкусовой показатель, как престижность. Ограничениями могут выступать эти же показатели после выбора из них какого-либо критерия. При переборе вариантов, естественно, должны учитываться также и сопутствующие затраты как по финансам, так и по времени. Например, при выборе той или иной технологии следует учитывать и сопутствующие затраты на дополнительное утепление, на потерю времени, связанную с технологическими перерывами, например усадка сруба до его отделки и т.п. После выбора технологично-конструктивного решения стен, как, впрочем, и по другим фрагментам дома (полы, кровля, крыша и др.), окончательное решение должно быть принято после рассмотрения различных вариантов технолого-организационных решений. Аналогично необходимо рассматривать и другие виды технологий, применяемых при возведении конкретного объекта, т.е. осуществлении моделирования технологических процессов по всему объекту строительства. Критерием выбора конструктивно-технологического решения объекта должны быть снижение себестоимости квадратного метра, общей площади при условии, конечно, выполнения ограничений по термическому сопротивлению объекта, его пожаростойкости, долговечности и ремонтопригодности.

Для выбора наиболее целесообразного варианта конструктивного исполнения несущих стен малоэтажного гражданского здания для массового коттеджного строительства, были отобраны самые распространённые варианты несущих стен применительно к объекту представителю. Каждая из анализируемых конструкций стен была оценена по пятибалльной шкале по каждому из 20 параметров, которые можно условно разделить на 5 групп:

Физические параметры: 1. Фактическое сопротивление теплопередаче; 2. Огнестойкость – III степень; 3. Экологичность; 4. Шумоизоляция; 5. Наличие горючих материалов.

Условия строительства: 1. Возможность строительства и нормальной эксплуатации в различных регионах; 2. Строительство на сложных рельефах и нестабильных грунтах; 3. Сезонность строительства (не включая фундамент); 4. Возможность строительства в районах с повышенной сейсмической опасностью; 5. Влияние погодных условий; 6. Транспортные расходы; 7. Доставка в труднодоступные районы.

Дополнительные работы/реконструкция: 1. Дополнительные работы перед внутренней чистовой отделкой после возведения коробки; 2. Изменение фасадной отделки; 3. Прокладка инженерных сетей; 4. Специальные требования к несущим конструкциям здания, дополнительные работы.

Экономические параметры: 1. Полезная площадь внутренних помещений при наружных размерах дома 10,8х11,7 м; 2. Стоимость строительства под чистовую отделку.

Вероятностные параметры: 1. Изменение геометрии, свойств несущих конструкций здания под воздействием внешних факторов и времени; 2. Вероятность ошибки как следствие человеческого фактора.

Также для того чтобы выбрать относительно более целесообразный вариант устройства фасадных стен, нами были выполнены соответствующие расчёты и проведено исследование. Вычислительный эксперимент по исследованию стоимости и трудоемкости работ по устройству восьми вариантов фасадных стен на 2-х этажном коттеджном здании включает формирование 8-ми вариантов проектов производства работ возведения стен 2-х этажного коттеджного здания, утепляемого распространенными системами теплоизоляции. Вычислительный эксперимент по исследованию технико-экономических показателей, включает следующие варианты устройства фасадных стен: 1-й вариант - кирпичная стена с облицовкой кирпичом; 2-й вариант - стена из пеноблока с облицовкой кирпичом; 3-й вариант - стена из ракушечника с облицовкой кирпичом; 4-й вариант - стена из известнякового блока с облицовкой кирпичом; 5-й вариант – стена из деревянного каркаса; 6-й вариант – стена из СИП-панелей; 7-й вариант – стена из клееного бруса; 8-й вариант – стена из лёгких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) с заполнением минеральной ватой.

Задача вычислительного эксперимента: получить статистические данные для исследования изменения ожидаемых технико-экономических показателей (стоимости, трудоемкости и продолжительности выполнения работ) по устройству фасадных стен. Проведение эксперимента выполняется способом моделирования упомянутых технико-экономических показателей для объекта-представителя.

Модели формировались таким образом, чтобы под рассматриваемый объект строительства избиралась возможная фасадная система с учетом нормативных требований, требований пожарной безопасности, теплотехнических и конструктивных особенностей.

Расчёты по объёмам работ основных процессов при возведении ограждающих конструкций по всем вариантам, были использованы в калькулятивных и технологических расчётах с построением графика выполнения работ. Затем были выполнены сметные расчёты. Согласно графика продолжительности работ, наиболее продолжительный период устройства ограждающей стены имеет вариант из известняка-ракушечника – 47 дней, наименее продолжительное время имеет вариант со стенами из СИП-панелей. Наиболее трудоёмкими вариантами возведения фасадных систем, является способы устройства фасадных стен из деревянного каркаса, клееного бруса и по технологии ЛСТК, а наименее трудоёмким является устройство фасадной стены  из пеноблока.

Все технико-экономические показатели по устройству различных вариантов фасадных стен сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Технико-экономические показатели по различным вариантам фасадных систем

Варианты фасадных систем

Трудоем-кость,

чел.-час.

Продолжи-тельность работ, дни

Сметная стоимость, доллары ($)

1

Вариант 1. Кирпичная стена с облицовкой кирпичом

1177,36

29

18836,5

2

Вариант 2. Стена из пеноблока с облицовкой кирпичом

1171,24

32

19522,7

3

Вариант 3. Стена из ракушечника с облицовкой кирпичом

1465,40

47

16153,3

4

Вариант 4. Стена из известнякового блока с облицовкой кирпичом

1428,06

28

15990,1

5

Вариант 5. Стена из деревянного каркаса

2304,99

38

26404,2

6

Вариант 6. Стена из СИП-панелей

1414,37

17

16394,4

7

Вариант 7. Стена из клеенного бруса

1742,23

39

24868,3

8

Вариант 8. Стена из лёгких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) с заполнением минеральной ватой

1741,22

39

25615,4

 

Затем в результате обработки исходных данных, были составлены сметы на 8 видов фасадных систем. Все варианты фасадных систем, были сформированы в соответствии с назначением здания, системы утепления и его высоты. Далее были проанализированы сметные расчёты, согласно которой самым дорогостоящим вариантом устройства ограждающих конструкций (стен) являются варианты с устройством несущих стен из клееного бруса и деревянного каркаса, а также из лёгких стальных тонкостенных конструкций, а наименее дорогостоящими являются варианты с конструктивным исполнением несущих стен из местных строительных материалов, это стены из известняка (крупного блока), ракушечника, а также из СИП-панелей. Дополняя сравнительную оценку устройства несущих ограждающих конструкций (фасадных стен)  также по 20-ти различным показателям, позволила нам выделить наиболее рациональные конструктивно-технологические решения стен основным материалом, которых являются: СИП-панели и стена из лёгких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК).

 

Список литературы: 
1. Современные подходы к организации и управлению инвестиционно-строительными проектами малоэтажного жилищного строительства: монография / Цопа Н.В., Ковальская Л.С., Малахова В.В., Акимов С.Ф., Акимова Э.Ш., Матевосьян Е.Н. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2019. – 172 с.