Комплексным изучением этой темы занялся наш авторский коллектив в составе Ю. Н. Казакова (д. т. н., проф.), В. В. Верстова (д. т. н., проф., зав. каф. технологии строительного производства), Г. М. Бадьина (д. т. н., проф.) и Г. Д. Макаридзе (генеральный директор ООО «МастерСтройКомпания», к. т. н.). Содержанием исследования явился поиск новых энергосберегающих строительных систем на основе поризованного и термо-вакуумного бетона. Ставилась задача разработки таких технологий, которые одновременно с повышением теплозащитных свойств наружных ограждающих конструкций, стен и перекрытий обеспечат заметное снижение стоимости малоэтажного строительства.
Объектом исследования выступили малоэтажные градостроительные комплексы на всех этапах технологического цикла их возведения. В рамках этой работы удалось:
– обосновать технологию приготовления и укладки монолитной поризованной бетонной смеси в построечных условиях малоэтажного жилищного строительства;
– разработать технологии применения элементов несъемной опалубки для возведения монолитных конструкций из поризованых бетонных смесей, а также термо-вакуумной обработки монолитных бетонных перекрытий;
– провести теоретические исследования технико-экономической эффективности применения поризованного бетона в конструкциях стен и перекрытий;
– внедрить и оценить эффективность технологических решений в условиях строительных площадок при возведении малоэтажных градостроительных комплексов.
|
6-квартирный энергоэффективный дом
комплекса 2-х этажной застройки
в градостроительном комплексе жилой застройки двухэтажными домами с мансардами,
возведенными в г. Пушкине в 1999 г.
|
Практическая значимость проделанной работы состоит в реальной перспективе использования основных положений исследования в производственной деятельности строительно-монтажных организаций и в учебном процессе высших учебных заведений Петербурга. Результаты исследования доведены до возможности их практической реализации. На основе полученных результатов разработан технологический регламент на возведение малоэтажных домов из сборно-монолитных конструкций с несъемной опалубкой.
Наши рекомендации были внедрены на объектах нового жилищного строительства в ООО «МастерСтройКомпания» в Санкт-Петербурге в 1998–03 гг. (г. Пушкин и Павловск), где силами этой фирмы возводились малоэтажные градостроительные комплексы из кирпича с внутренним заполнением поризованным бетоном. При этом удалось достичь 10–15% экономии сметной стоимости строительства.
Данная технология работ отличается простотой выполнения операций и экономным расходом стройматериалов. Стоимость изготовления и укладки поризованного бетона составляет 350–400 руб./м3. Это в 1,5–2 раза дешевле использования блоков газобетона заводского изготовления из п. Сертолово.
Результаты нашего исследования на сегодня внедрены в учебных процессах на кафедре технологии строительного производства СПбГАСУ и на кафедре строительных материалов ВИТУ в 1997–03 гг. Поризованный конструктивный бетон поровой структуры, изготовленный методом аэрирования, испытан и сертифицирован в центре «Акцепт» (Аттестат аккредитации испытательной лаборатории № ГОСТ Р RU. 9001.6.1. 0029 Госстандарт России, Минстрой России, № 00261 от 19.07.1996 г.). Результаты четырехлетних наблюдений за состоянием построенных зданий показывают, что несущие конструкции сохраняют свои эксплутационные качества, тем самым подтверждая научную обоснованность и достоверность разработанных решений.
Для оценки эффективности данного метода в качестве базисных принимаются два варианта традиционной технологии возведения наружных кирпичных стен для малоэтажных жилых домов (см. таблицу).
Система
Технико-экономических
показателей |
Вариант № 1
(сплошная
кирпичная стена) |
Вариант № 2
(слоистая кирпичная стена
с газобетонными блоками) |
Вариант № 3
(кирпичная стена
с аэрированным бетоном) |
Толщина стены, см |
77 |
58 |
81 |
Прочность, МПа |
10 |
2 |
5 |
Теплопроводность, В/м°К |
0.26 |
0.10 |
0.25 |
Объемная плотность, кг/м3 |
1100 |
400 |
1150 |
Стоимость 1 м3, руб |
1500 |
820 |
350 |
Морозостойкость, циклы |
25 |
25 |
25 |
Эксплутационные расходы, руб |
приняты одинаковыми |
Размеры, мм |
250x120x65 |
600x300x250 |
монолитный вариант |
Огнестойкость |
группа негорючих строительных материалов по ГОСТ 30244 |
Стоимость 1 м2, руб |
1171 |
622 |
562 |
Использование отходов производства |
нет |
нет |
нет |
Система технико-экономических показателей вариантов технологии производства работ
для устройства наружных стен жилых домов
В рамках нашего исследования предложена технология применения энергосберегающих строительных систем в малоэтажных градостроительных системах с использованием конструкций из поризованного опилко- и перлитобетона. Обоснована методика технико-экономической оценки ее эффективности на всех стадиях производственного цикла: заводское изготовление, транспортирование, выполнение строительно-монтажных работ, эксплуатация возведенных конструкций.
|
Зависимость стоимости наружных стен различных конструкций жилых домов
от их площади:
1 – слоистая кирпичная стена из поризованного кирпича НПО «Керамика» (вариант № 1); 2 – слоистая кирпичная стена с газобетонными блоками 211 КЖБИ (вариант № 2); 3 – слоистая кирпичная стена с поризованным монолитным опилко-песчаным бетоном (вариант № 3) |
Анализ вариантов использования конструкций из аэрированного бетона подтвердил их высокую технико-экономическую эффективность по сравнению с сопоставимыми современными аналогами. По сравнению с технологией сплошной кирпичной стены из поризованного керамического кирпича плотностью 1100 кг/м3 теплопроводностью 0,26 Вт/м 0 К производства НПО «Керамика» (г. Санкт-Петербург), эффект составляет 609 руб. на 1 м2 поверхности наружной стены. Затраты на кирпичную кладку составляют 1171 руб./м2, а на бетонную кладку – 562 руб./м2 , т. е. в 2,1 раза меньше. По сравнению с технологией кирпичной кладки с использованием газобетонных блоков плотностью 400 кг/м3 теплопроводностью 0,10 Вт/м0К производства 211 КЖБИ (п. Сертолово) эффект составляет 60 руб./м2. Затраты на газобетонную кладку составляют 622 руб./м2, что в 1,11 раз выше разработанной монолитной технологии.
|
|
Внутренний фасад и пример многослойной наружной стены с внутренним слоем из поризованого
монолитного бетона в градостроительном комплексе 3-этажных жилых домов с мансардами
в г. Павловске постройки 2001 г. |
Исследование показало высокую эффективность и перспективность расширенного использования предложенной технологии поризованного бетона для строительно-монтажных организаций в Санкт-Петербурге при возведении малоэтажных жилых домов. Сравнительно-экономическая эффективность технологии при использовании одной смесительной установки при обслуживании одним работающим достигает 1,734 млн. руб. в год, а двух установок с двумя работающими – 4,624 млн. руб. в год.
Выполнено внедрение разработанной технологии поризованных бетонов и проверка эффективности технологических решений в условиях строительных площадок Санкт-Петербурга при возведении малоэтажных жилых домов. Технология использована ООО «Мастер Строй Компания» при строительстве двух- и трехэтажных жилых домов в г. Пушкине и г. Павловске в 1999–2003 гг. Опыт использования технологии показал достаточную сходимость теоретических расчетных показателей эффективности с практическими оценками по фактам строительства и эксплуатации. При этом технология работ с поризованным бетоном отличается экономичным расходом доступных строительных материалов и простотой выполнения. Технология позволяет вести работы при отрицательной температуре (до –15° С) с использованием противоморозных добавок и покрытием бетонируемых поверхностей теплоизоляционными матами.
|
Поризованный монолитный бетон в наружных
стенах и перекрытиях в мансардном этаже
|
Предложена технология использования поризованного бетона, основанная на приготовлении смеси в специально разработанной оптимальной бетоносмесительной установке и укладке смеси между внутренним и наружным слоем многослойной кирпичной кладки в наружных стенах жилых домов. Предлагаемые технологические и конструктивные решения позволяют оптимально использовать конструкционные (несущие) и теплозащитные (ограждающие) свойства поризованного бетона в среднем слое стены, уменьшить количество швов и стыков и организовать технологический процесс на строительной площадке. Это обеспечивает достижение поставленной цели, снижение стоимости строительства и повышение теплозащитных свойств наружных ограждающих конструкций.
Исследование технологичности применения конструкций из поризованного бетона с помощью методов экспертного оценивания показало высокий уровень технологичности разработанных решений с учетом заводской, транспортной, монтажной, эксплуатационной технологичности и технологичности модернизации и реконструкции. При этом интегральный критерий технологичности равен 0,665, что способствует повышению общей эффективности процесса возведения малоэтажных градостроительных комплексов.