Индустриализация в строительстве мансард


15.11.2007

Многообразие существующих способов возведения мансард учитывает конструктивные и архитектурные особенности зданий, техническое состояние кровли и сезонность проведения работ.
Но опыт ученых СПбГАСУ показывает, что для оптимизации возведения мансард еще найдутся резервы, если обратиться к индустриальным методам строительства.


Мансарды как решение жилищных проблем

Специалисты не раз высказывали мнение, что возведение мансард могло бы наполовину решить задачи национального жилищного проекта. Тем не менее освоение кровельного пространства связано со многими факторами, которые приходится учитывать при возведении даже одноэтажной надстройки. К наиболее значимым из этих факторов относятся: выселение жильцов, трудозатраты по монтажу, стоимость кв. м, время монтажа, наличие подъемной техники.

Известны различные способы устройства мансардных этажей здания, включающие поэтапный демонтаж кровли и несущих элементов покрытия, проведение монтажно-восстановительных работ. Современные методы позволяют возводить мансарды намного эффективнее, быстрее и качественнее, чем раньше.

По мнению ученых СПбГАСУ, Северо-Западный регион в ближайшее время должен стать одним из лидеров в области мансардостроения, учитывая опыт проектирования и реализации проектов, наличие специалистов и активную деятельность властей, направленную на эффективное решение жилищных проблем, реконструкцию и капитальный ремонт старого жилого фонда.

Так, один из рассматриваемых законопроектов направлен на упрощение процедуры передачи инвесторам чердаков для надстройки мансард.

При выборе рациональных конструктивных и технологических вариантов надстройки и устройства кровель применяются методы оптимизации по следующим критериям оптимальности: расходу материалов, трудозатратам, расходу энергии, стоимости продукции, продолжительности строительства.



Эффективные технологии для строительства мансард



Ассоциацией делового сотрудничества «СОВБИ» (руководитель – д. т. н. В. Д. Васильев) предложена технология заливки монолитного пенобетона в различных конструкциях, в том числе при возведении и утеплении кровель и мансард.

Перед разборкой старой кровли производится гидроизоляция чердака с заливкой промежутка между балками, высланного с обеих сторон несъемной опалубкой из оцинкованного профлиста или ЦСП, теплоизоляционным слоем монолитного неавтоклавного пенобетона плотностью 250 кг/м3 с поверхностным слоем конструкционного пенофибробетона плотностью 600–650 кг/м3, служащего черным полом мансарды или плоской кровлей мансардного этажа.

Способ устройства мансардного этажа, предложенный фирмой VELOX Building Systems, заключается в применении несъемной опалубки стен и перекрытий, которая состоит из двух щепоцементных плит VELOX, скрепленных между собой металлическими стяжками. Опалубка вручную выставляется на высоту этажа по поясам, конструкция армируется и заполняется бетоном.

Низкий вес конструкций позволяет надстроить 1–2 этажа без усиления фундаментов или стен дома. Элементы конструкций VELOX комбинируются с металлическими, деревянными, кирпичными или панельными конструкциями реконструируемых зданий. Материал опалубки дает возможность воплощать самые сложные архитектурные формы и декоративные элементы фасада. Наружные стены штукатурятся тонким слоем цементно-известкового раствора или отделываются другими фасадными материалами.

Наиболее часто применяемая сегодня технология состоит в устройстве мансардного этажа из легкого холоднокатаного профиля швеллерного сечения. Толщина материала составляет от 1,0 до 3,0 мм, высота балки от 100 до 350 мм.

Эффективность технологии в том, что она обеспечивает необходимую прочность и жесткость всей конструкции при минимальном расходе стали (достигаемое уменьшение веса конструкции 40–60%), не требует усиления фундаментов, не нуждается в применении  крановой техники.

С-балки используются в качестве несущих элементов в стропильных системах, каркасах внутренних несущих стен и межэтажных перекрытий, в оконных рамах и арках ворот. Z-балки применяются в качестве несущих прогонов в конструкциях кровли и стен сооружений ангарного типа. Вес 1 кв. м несущего стального каркаса здания находится в пределах 20–25 кг, а вес 1 кв. м готового здания в среднем составляет 150 кг.

Монтаж такой конструкции может осуществляться всесезонно. Это особенно важно для инвестора и при строительстве экономичного жилья, когда возврат вложенных средств является определяющим фактором.

Сокращение сроков строительства и, как следствие, его стоимости зависит и от степени оптимизации строительного процесса. Для серийного строительства (например, коттеджный поселок с типовой застройкой или таунхауз) можно применять укрупненную сборку предварительно изготовленных в заводских условиях элементов здания.



Крупноблочные мансарды



Наиболее важными показателями при выборе вариантов конструктивно-технологических решений являются продолжительность выполнения работ и условия интенсификации процессов. Этим требованиям полностью соответствует метод возведения мансардных этажей из объемных конструкционных элементов полной заводской готовности.

Такая технология надстройки здания, впервые предложенная д. т. н. О. А. Тимощуком и д. т. н. Г. М. Бадьиным (СПб ГАСУ), состоит в устройстве за пределами продольных стен с одного из торцов здания монтажной площадки (патент РФ № 2116417).

На площадке на высоте, равной высоте здания, производят сборку на катках укрупненных блок-секций в виде объемных структурных элементов. По продольным направляющим посредством лебедок блок-секции перемещаются к месту установки.

Заслуживает внимания также разработанная в СПбГАСУ технология надстройки мансардных этажей из легких унифицированных панелей.

Достоинства применения этого способа надстройки мансард в его простоте, универсальности и в предельно сокращенных сроках сборки. По данным ученых кафедры «Технология строительного производства», срок сооружения полного каркаса мансарды составляет не более одной недели или даже один-два дня.

Такой способ надстройки мансардного этажа включает устройство мачтового подъемника с торца здания, организацию монтажной площадки на крыше, установку гидравлического подъемника с траверсой, с помощью которого панели устанавливаются в проектное положение, и распределительной рамы, не дающей сложиться панелям. Сборные панели с целью упрощения и ускорения монтажа по четырем сторонам имеют направляющие, которые фиксируют их положение.



Монтажная рама прикреплена к краям панелей в виде профиля С-образного сечения, который обеспечивает монтаж первого ряда панелей. Последующие панели крепятся к уже установленным панелям и подпираются поддерживающими устройствами. Монтаж начинается с нижних угловых панелей, верхняя часть крыши собирается на месте из прямоугольных и угловых панелей с помощью передвижного гидравлического подъемника с траверсой и устанавливается в проектное положение.

Предлагаемая технология надстройки мансарды реализуется различными способами. По одному из них, с помощью анкеров устанавливают угловые панели по обе стороны здания, после этого собирают в горизонтальном положении при помощи направляющих укрупнительный блок верха крыши мансардного типа с прикрепленной к ним монтажной рамой или монтажных подмостей для предотвращения складывания и прогиба незакрепленного каркаса.

После сборки верх каркаса с помощью передвижного гидроподъемника устанавливается в проектное положение с креплением к нижним угловым панелям. Последующие ряды панелей крепятся к предыдущему болтами. После сооружения каркаса торцы кровли могут замоноличиваться в несущие торцевые стены, или с помощью легкого стального профиля им может быть предано любое очертание.

С наружной стороны каркаса щели между панелями дополнительно прикрываются вытянутыми нащельниками, а стык четырех панелей – крестообразным нащельником с заведением вытянутых нащельников под него и закреплением их саморезами.

Метод позволяет отказаться от применения для монтажа грузоподъемных машин, перемещающихся вдоль здания, и исключить спуско-подъемные операции над этим зданием. Таким образом, реконструкцию здания можно проводить без остановки его эксплуатации и без выселения жильцов, что может иметь решающее значение при выборе наиболее экономичного варианта реконструкции.

Практическая ценность предлагаемой технологии заключается в получении ряда зависимостей, позволяющих определить трудоемкость и стоимость надстройки домов различной конфигурации, площади и типовой серии. Так, наибольшая эффективность от применения предлагаемого способа достигается при реконструкции линейно протяженных зданий (получено положительное решение на выдачу патента от 11.08.2007). Научная значимость выявленных зависимостей состоит в установлении новых строительных закономерностей между основными показателями разработанной технологии надстройки мансардных этажей.



Количество показов: 601


^ Наверх