Full Text

Введение Одной из самых актуальных проблем в Российской Федерации является обеспечение граждан жилыми площадями, так как данная проблема непосредственно связана с уровнем социальной напряженности в стране. Ввиду этого большое внимание уделяется развитию технологий жилищного строительства, позволяющих снизить материалоемкость и трудоемкость работ, а также сократить продолжительность выполнения основных строительных процессов, что напрямую отразится на сметной стоимости объектов и обеспечит их доступность на рынке. Модульное строительство может стать решением жилищного кризиса с учетом современных требований по архитектуре и дизайну, комфорту и функциональности, энергоэффективности и экологичности. Поскольку строительство является отраслью реального сектора экономики и относится к наиболее капиталоемким отраслям, его приоритетной задачей является снижение капиталоемкости, чего и позволяют достичь технологии модульного строительства. Сокращение издержек и влияния на окружающую среду, а также сроков реализации проектов всегда актуально для строительных компаний, и применение современных технологий модульного строительства, таких как объемно-блочное строительство (ОБД), многослойные клееные деревянные панели (CLT-панели) и легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК), представляется оптимальным и действенным направлением достижения указанных целей, в связи с чем в Российской Федерации данная современная строительная система должна рассматриваться как один из способов решения проблем, связанных с нехваткой жилых площадей. Модульные конструкции используются не только в жилищном строительстве, но и в сфере энергетики, металлургической, машиностроительной, нефтегазовой промышленности. Наиболее широкое применение в Российской Федерации имеют мобильные или временные здания и сооружения с блок-контейнерами легкой и быстрой сборки. В настоящей статье рассмотрен мировой опыт строительства зданий и сооружений по модульной технологии. Объектом исследования является возможность применения модульных конструкций в строительстве. Цель - определить вероятные пути оптимизации модульного строительства в России в части планирования строительства и рационального применения технологий. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи: 1) раскрыть понятие и сущность технологий модульного строительства; 2) проанализировать мировой опыт применения технологии модульного строительства при возведении зданий и сооружений; 3) выявить возможности и методы использования технологии модульного строительства в целях повышения эффективности возведения строительных объектов. 1. Основная часть Объекты, возведенные с использованием технологии модульного строительства, а именно - здания, сооружения и т.д., представляют собой собранные из блоков или модулей, изготовленные на заводе- производителе, конструкции, которые транспортируются на стройплощадку и соответствующим образом собираются воедино [1, 2]. Для более детального анализа рассмотрим каждую технологию модульного строительства по отдельности. Распространение модульного строительства из объемных блок-модулей в мире произошло в 50-60-е гг. XX в., в период развития и подъема индустриального строительства из железобетона [3, 4]. В послевоенный период проблема дефицита жилой площади достигало критической отметки как для западных стран, так и для России. В Европе Вторая мировая война оставила после себя не только разрушенные города, но и еще и колоссальное отставание в области инвестиций в гражданскую инфраструктуру, прежде всего в сфере жилищного строительства [5, 6]. Объемно-блочное строительство в 60-70-е гг. было инновационным, но при этом экономичным и отмечалось колоссальной экономией материалов, исчисляемой в миллионах тонн металла и цемента, а также финансовых ресурсов [7, 8]. Между тем выдающимся примером первого модульного строительства в мире является жилой комплекс «Хабитат 67» в Монреале (рис. 1). Спроектирован архитектором Моше Сафди в 1966-1967 гг., является памятником архитектуры. Комплекс был построен к началу выставки «Экспо-67», одной из самых крупных мировых выставок того времени, темой которой были дома и жилое строительство. Являясь уникальным проектом будущего, воплотившимся в 1967 г., как пример модульного жилья, остается футуристическим и по сей день, доказывая, что архитектура модульных зданий не ограничена рамками прямоугольной конфигурации здания в плане и фасадов, собираясь при этом из одинаковых железобетонных блок-модулей с размерами 5,2×11,5×2,8 м [9]. Параллельно со строительством из железобетонных блок-модулей развивается направление модульного строительства из легких конструкций, представляющих собой пространственные каркасы по типу морских контейнеров (рис. 2), в несколько раз легче их аналогов из железобетона, они нашли применение во многих странах, в том числе в России [10, 11]. Рис. 1. Жилой комплекс «Хабитат 67» (Монреаль, Канада) [3] Fig. 1. Habitat 67 Residential Complex (Montreal, Canada) [3] Рис. 2. Офисное здание из контейнеров [3] Fig. 2. Office building made of containers [3] Стоит также отметить опыт внедрения модульных конструкций в строительство зданий в Соединенных Штатах Америки, где довольно широко распространено строительство малогабаритного жилья. В России первый капсульный отель построен в Москве, в доме 27 на ул. 1-й Тверской-Ямской - Sleepbox Hotel Tverskaya. В отличие от зарубежных аналогов, где номера для постояльцев буквально представляют собой капсулы, московский отель состоит из слипбоксов - модульных комнат (рис. 3), обеспеченных всеми необходимыми удобствами для полноценного проживания гостя [1, 12, 13]. Рис. 3. Капсульный отель Sleepbox Hotel Tverskaya [1] Fig. 3. Capsule Hotel Sleepbox Hotel Tverskaya [1] В Швейцарии в 90-х гг. прошлого столетия впервые применили многослойные клееные деревянные панели, состоящие из деревянных ламелей, сложенных в ряды. Изделия склеиваются между собой и спрессовываются. Ряды располагаются крест-накрест относительно друг друга. Вертикальные ламели обеспечивают высокую несущую способность, а горизонтальные - жесткость в продольной плоскости [14, 15]. Благодаря возросшему интересу общества к эко-строительству технология стала востребованной, из таких панелей стали возводить не только одноэтажные, но и многоэтажные здания, многоквартирные дома. В Западной Европе данная технология занимает все большую долю строительной отрасли. В России производство CLT-панелей активно развивается. Новая строительная технология имеет больше преимуществ, чем недостатков, поэтому ее популярность постоянно возрастает, однако сейчас, к сожалению, основным недостатком является высокая стоимость - по сравнению с другими строительными материалами, и для рядового застройщика это может стать нерентабельным [15, 16]. Подтверждением того, что этот строительный материал является перспективным, является тот факт, что из него строят многоквартирные здания, одно из которых в Портленде (штат Орегон) называют самым высоким деревянным зданием в Америке, проект Carbon12 фирмы PATH Architecture - это жилой кондоминиум высотой 26 м (рис. 4). Мировой опыт подтверждает, что эта технология имеет право на существование, многие эксперты утверждают, что за ней будущее [17, 18]. Рис. 4. Здание из CLT-панелей (Портленд, США) [19] Fig. 4. The building of the CLT-panels (Portland, USA) [19] Технология легкой стальной тонкостенной конструкции была разработана в 50-х гг. в Канаде. Основная причина появления данной технологии обусловлена необходимостью возведения большого количества малоэтажных домов для среднего класса, она довольно быстро приобрела характер массового применения, уменьшив, а в пригородах и городах и вовсе исключив использование каркасов из дерева из-за их высокой стоимости, подверженности гниению и воздействию насекомых - вредителей [20]. Основным фактором развития данной технологии явилась возможность промышленного, массового производства стальных профилей и доступность материала, она отличалась не только универсальностью, но и высокой эффективностью. Одними из самых ярких примеров, подтверждающих долговечность сооружений и наглядно иллюстрирующих технологию каркасного металлостроения, являются Эйфелева башня, воздвигнутая еще в 1889 г., и Бруклинский мост в Нью-Йорке, построенный в 1883 г., это один из старейших висячих мостов в США, его длина составляет 1825 м (рис. 5). Рис. 5. Эйфелева башня (Париж, Франция) и Бруклинский мост (Нью-Йорк, США) [21, 22] Fig. 5. The Eiffel Tower (Paris, France) and the Brooklyn Bridge (New York, USA) [21, 22] Легкие стальные тонкостенные конструкции являются результатом совместной работы инженеров-конструкторов, архитекторов и строителей. Даже на сегодняшний день совершенствование данного метода не стоит на месте, поскольку металл - один из самых перспективных строительных материалов для строительства домов, коттеджей, гаражей и т.д. Его популярности на рынке строительных технологий способствуют такие качества металлокаркасов ЛСТК, как технологическая простота, энергосбережение, долговечность [23, 24]. Заключение Мировая практика применения технологий модульного строительства позволяет определить преимущества и недостатки той или иной технологии. Достоинствами технологий модульного строительства являются: агрегирование всех видов работ; предварительная обеспечение соответствия технологических показателей нормативным требованиям; уменьшение количества возможных угроз физических или механических повреждений при использовании параллельно-последовательного метода строительства; уменьшение трудозатрат рабочих-строителей при непосредственном возведении здания или сооружения за счет предварительной заготовки конструктивных модулей, что является следствием снижения себестоимости СМР и продолжительности выполнения СМР. Также очень важным достоинством является уменьшение негативного воздействия на состояние окружающей среды [1, 25]. К недостаткам можно отнести то, что необходимые финансовые вложения являются предварительными, т.е. осуществляются до начала производства строительных работ; на текущем строительном рынке ощущается острая необходимость в модернизации производственных мощностей и технологической базы подрядных организаций [10]. Любое развитие носит перманентный характер, в частности, в области модульного строительства необходимо предпринять меры по сокращению продолжительности конкретных производственных операций и уменьшению всего производственного цикла [11]. Одной из основных задач в рамках реализации идеи модульного строительства является нахождение оптимальных путей доставки данных конструкций до площадки укрупнительной сборки [26, 27]. Рассмотрев все преимущества и недостатки, а также потенциал применения модульного строительства, можно сделать вывод, что данные технологии могут использоваться практически во всех сферах строительства [28, 29]. Учитывая необходимость увеличения жилого фонда Российской Федерации, а также сжатые сроки реализации государственных планов, отметим, что данная технология найдет широкое применение в реализации национальных проектов, так как низкая продолжительность строительства и высокие заводские требования к качеству модулей позволят осуществить поставленные задачи должным образом [30, 31]. Однако для полноценного использования данной технологии нужно адаптировать нормативную правовую базу и закрепить необходимые положения, касающиеся модульного строительства в законодательстве Российской Федерации [32].

About the authors

A. O Khubaev

National Research Moscow State University of Civil Engineering

S. S Saakyan

National Research Moscow State University of Civil Engineering

N. V Makaev

Etalon-invest LLC

References

Statistics

Views

Abstract - 8648

PDF (Russian) - 409

Refbacks

• There are currently no refbacks.