timelapse

Металлокаркасы современных зданий – битва технологий

Если проанализировать открытые информационные источники (статьи, блоги, комментарии), посвященные металлокаркасам быстровозводимых зданий, то нетрудно заметить - какие страсти кипят за место под солнцем в этом актуальном и перспективном сегменте.

Причем, в самих понятиях нет единства, которое можно было наблюдать еще лет 15-20 назад.

Битва за металл

До 2012 года российский рынок металлоконструкций рос весьма заметными темпами – до 15% в год. Однако кризисные явления в отечественной и мировой экономике, окончание реализации крупных инфраструктурных проектов затормозили развитие отрасли. Объем потребления металлоконструкций в последние три года составил 1,8 млн т – это на 20% меньше, чем в 2012 году.

Тем не менее, металлурги и поставщики металлопродукции активно работают над расширением внутреннего рынка. За последние несколько лет введено более 500 тыс. т новых мощностей по производству металлоконструкций и металлообработке для строительной индустрии, как основного потребителя продукции. Именно здесь, как отмечают эксперты, благодаря усилиям металлургических компаний и научных институтов стальное строительство развивается вполне в русле мировых практик - в развитых странах доля многоэтажных зданий на стальном каркасе достигает 50—65%.

Основное преимущество для застройщика при использовании металлоконструкций - снижение переменных затрат за счет высокой скорости возведения зданий и гибкости их планировки. В ближайшее время объем жилого строительства на стальном каркасе достигнет 1 млн кв. м. Пока это немного на фоне 70-80 млн. квадратных метров общего ввода жилья в год. Но еще одним перспективным сегментом для расширения области применения стальных конструкций является социальная инфраструктура - городам необходимо возводить спортивные, логистические, оздоровительные и учебные объекты, а также складские, промышленные и агропромышленные комплексы.

Тем не менее, в стране до сих пор не хватает достоверной статистики по тем или иным видам металлоконструкций, по секторам их применения, информации о производственных возможностях и об оснащенности заводов. Отметим, что в 2015 году Ассоциация по развитию стального строительства (АРСС) сделала первый шаг по заполнению вакуума информации, сформировав «Каталог производителей металлических конструкций».

Но в любом случае, и без каталога очевидно, что любой металлокаркас в одинаковой степени требует квалифицированной проектной разработки, производства и монтажа конструкций. Преимущества или недостатки технологий определяются лишь функционалом и конкретными условиями строительства, поэтому ориентироваться необходимо на компании с многолетним брендом, то есть наработанным багажом объектов. Как правило, именное «клеймо» предполагает полный цикл работ, включая услуги специальной лаборатории по проверке металлопроката на входе и металлоконструкций на выходе производственного процесса.

Разбор по понятиям

Сегодня в информационном поле существуют две схожих технологии строительства: ЛМК (легкие металлические конструкции) и ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции).

Сегодня называть ЛМК "легкими" уже не совсем корректно, так как терминология была верна примерно до конца прошлого века, когда ЛМК была альтернативой конструкциям из кирпича и бетона. Но термины устоялись. Разве что ряд экспертов предлагает называть ЛМК проще - МК (металлические конструкции).

Различия между ЛМК и ЛСТК заключаются в разнице весе за счет использования различного по характеристикам металла. В технологии ЛСТК используют, как правило, оцинкованный металл толщиной до 4 мм. Необходимая несущая способность металлокаркаса достигается за счет специальной формы профилей, которые при малом весе способны выдерживать возложенные на них нагрузки. Отметим, что технология была разработана в 50-х годах 20 столетия в Канаде для строительства большого количества малоэтажных домов, соответствующих климатическим условиям севера Америки.

Технология же ЛМК подразумевает использование в качестве несущего каркаса горячекатаный черный металл (двутавры, швеллера, уголки, квадратные и круглые трубы) толщиной более 4 мм.

Здания, запроектированные на основе ЛСТК, монтируются с помощью специальных высокопрочных саморезов, монтаж зданий из ЛМК производится с помощью сварки, либо с применением болтов, включая высокопрочные.

Легче, еще легче

Технология ЛСТК прочно вошла в строительную практику благодаря своим очевидным преимуществам. Главное – наибольшей легкости относительно всех иных вариантов из тяжелого металла, дерева или клееного деревянного бруса. Так, масса 1 кв. м стены из ЛСТК без внешней отделки составляет в среднем 53 кг, а ферма с рабочим пролетом 9 м весит 70 кг.

Благодаря легкости комплектующих элементов все строительство может идти без использования подъемной техники. Этим зданиям не нужен фундамент глубиной 1,5-2 м - они хорошо стоят на мелко-заглубленных фундаментах и винтовых сваях. Как заявляют специалисты и маркетологи компаний - производителей ЛСТК - применение ЛСТК позволяет на 50-80% сократить снизить стоимость строительства. Благодаря легкости каждого элемента, точности размеров, правильной маркировке и сборочным чертежам, бригада из трех-четырех человек в состоянии собрать каркас дома площадью 150-200 кв. м за 2-3 недели. Как показала практика - возводимые из ЛСТК строения могут иметь высоту до трех этажей, иметь пролеты в ширину до 24 метров при высоте каждого этажа до 4,2 метров. Особенно актуальны ЛСТК при формировании надстроек или мансардных этажей - когда новая нагрузка на существующие фундаменты и конструкции должны быть минимальны. Более того, технологии ЛСТК незаменимы при строительстве в труднодоступных районах, в зданиях с облегченными фундаментами, в условиях, когда отсутствует крановая техника. Популярность технологии в Японии говорит еще и о высокой сейсмостойкости.

Исходными составляющими ЛСТК являются металлические профили, имеющие сечение в форме букв С, U, Z и изготовленные из оцинкованной горячим способом стали. "Изюминкой" несущих конструкций стен считается термопрофиль, в стенках которого, в шахматном порядке прорезаны многочисленные сквозные канавки. Из-за этого путь теплового потока по перемычкам между канавками резко увеличивается, а площадь сечения потока уменьшается. В результате количество теряемого тепла существенно снижается.

Однако при этом ослабляются прочностные показатели профиля (в том числе на сопротивление по изгибу, скручивание и продольную устойчивость). Поэтому для обеспечения жесткости каркаса здания его конструкцию приходится тщательно обдумывать и просчитывать. При этом используются специфические элементы, такие как панельные фермы, жесткие диски перекрытий, краевые балки, узлы креплений в фермах перекрытий и крыши. Термопрофили комбинируются с обычными тонкостенными профилями, с толщиной стенки 1-1,5 мм.

Тяжелые аргументы

У заказчика, при выборе той или иной технологии, возникает проблема достоверности информации. Например, много игроков рынка ориентировано на выпуск ЛСТК из оцинкованного проката толщиной менее 4 мм. Применение их нормативно не урегулировано, поэтому такие компании часто сталкиваются с проблемой государственной экспертизы реализованных проектов и не могут в срок ввести в строй объекты. Также есть риск, что отдельные игроки используют европейские практики проектирования ЛСТК, европейское программное обеспечение без учета российских климатических условий, ветровых и снеговых нагрузок.

Следует отметить, что со стороны производителей ЛМК на технологию ЛСТК идет серьёзный, порою аргументированный, а зачастую и не очень "наплыв", с попыткой доказать несостоятельность ЛСТК при устройстве полноценных каркасных зданий, тем более когда на этом фоне у "тяжелых" металлокаркасов есть преимущества, которые необходимо учитывать при реализации проектов, а именно:

  • возможность строительство крупных промышленных и складских объектов;
  • знакомая монтажным бригадам технология;
  • высокая стойкость к агрессивным средам;
  • возможность подвески на несущем каркасе подъемно-транспортного оборудования;
  • неограниченная высота быстровозводимого здания;
  • возможность устройства пролета здания более 30 м без промежуточных опор.

Владислав Васильев, генеральный директор «Северсталь Стальные Решения» поделился своим наблюдением: «... Металлоемкость в расчете на 1 кв. м при использовании ЛСТК меньше, но разница в стоимости металла, применяемого для таких конструкций, – она более чем на 30% выше, чем для технологии МК. Например, мы уже сейчас имеем в своем портфеле складские здания из МК, где металлоемкость выше чуть более чем на 15% в сравнении с ЛСТК, но за счет разницы используемого металла в целом их стоимость ниже на 10%".

Тем не менее, даже руководитель подразделения, производящего ЛМК далее отмечает: "... Все зависит от конкретных условий строительства и проекта. Если говорить в целом о рынке, то ЛСТК находит все большее применение в сельском хозяйстве, при строительстве небольших складов, с пролетом до 24 метров, а также небольших, до 3 этажей, торгово-офисных зданий. Крупные же торговые центры, промышленные здания, складские помещения с крановым оборудованием эффективнее и безопаснее строить из МК".

Но в любом случае очевидно - любой металлокаркас в одинаковой степени требует квалифицированной проектной разработки, производства и монтажа конструкций. Преимущества или недостатки технологий определяются лишь функционалом и конкретными условиями строительства, поэтому ориентироваться необходимо на компании с многолетним брендом, то есть наработанным багажом объектов. Как правило, именное «клеймо» предполагает полный цикл работ, включая услуги специальной лаборатории по проверке металлопроката на входе и металлоконструкций на выходе производственного процесса.

ardexpert.ru

Другие материалы по теме