Модульные здания изнутри: материалы и отделка

Быстровозводимые сооружения ошибочно уравнивают только с непрезентабельными металлическими бытовками – привычным атрибутом любой строительной площадки. В большинстве случаев обыватели даже не подозревают, что современные торговые комплексы, логистические центры и различные сервисные объекты малого или среднего бизнеса являются типичными представителями технологии возведения сборных домов. Изнутри модульные здания дают возможность реализовать любые дизайнерские фантазии, открывая широкое поле и для экспериментов с пространством, и для традиционных решений.

Что такое модульные здания

Технология строительства таких зданий основывается на создании конструкции из повторяющихся элементов, которые называются модулями. Характерной особенностью является практика высокой степени подготовки всех деталей в заводских условиях. Затем производится доставка комплектующих на строительную площадку, где они собираются воедино, согласно разработанной технической документации. Скреплённые между собой модули образуют общую структуру здания. 

В различных вариантах производственная готовность деталей составляет от 60 до 90%. Такой подход позволяет добиваться высоких результатов в части экономии материалов, точности обработки деталей, ритмичности выпуска продукции. Дело в том, что весь процесс подготовки комплектующих не зависит от, например, погодных условий и производится с использованием высокотехнологичного оборудования. При работе непосредственно на открытой строительной площадке подобных возможностей нет. В некоторых случаях небольшие проекты могут занять на финальной стадии сборки от нескольких часов (когда речь идёт о монтаже здания, объединяющего 2-3 модуля) до 2-3 дней. Для примера, возведение аналогичного каменного сооружения займёт не менее 2-3 недель. И это ещё без учёта фундаментных работ.

Следующим пунктом, выделяющим модульную технологию возведения зданий, является как раз отсутствие длительных и дорогостоящих земляных работ. В традиционной строительной смете они занимают до 25% и более. А некоторые сборные дома, в случае их временной установки, способны обойтись вообще без фундамента. Им достаточно твёрдой и ровной площадки, на которую укладываются блоки ФБС или другие материалы (не менее 6 точке опоры под каждый из модулей). Возводимые на стационарной основе более крупные здания обычно полагаются на свайную методику. Оно подходит почти всем типам почв, быстро монтируется и позволяет, не тратя лишнего времени на ожидание «созревания» бетона, сразу же приступать к этапу установки элементов модульного здания.

Вся технология отличается почти полным отсутствием «мокрых» работ с цементом, бетоном и другими строительными смесями. Это крайне выгодное преимущество, при котором доля специфических процессов, происходящих непосредственно на открытой площадке, снижается до максимальных показателей. Но подобный плюс не единственный.

• Скорость строительства позволяет быстро добиться окупаемости инвестиций. Работы одновременно ведутся и снаружи, и внутри модульного здания, благодаря чему возможно 50-процентное уменьшение срока сдачи объекта в эксплуатацию. 
• Монтаж производится из полностью готовых элементов, что даёт независимость от погодных условий.
• Снижается уровень отходов, образующихся в результате строительства. Подготовка элементов модульного здания в заводских условиях способствует более точному раскрою деталей и использованию максимального числа остатков. В стандартизированных проектах, в которых учтены все применяемые материалы, существует возможность найти место для любых (даже самых незначительных) отрезков древесины, утеплителя и металлопроката. Поэтому модульные проекты в данной области выгодно отличаются от традиционных аналогов из камня и дерева.
• Любой проект сборного здания предполагает гибкость и трансформируемость конструкции. При необходимости к сооружению могут присоединяться дополнительные модули или же наоборот – демонтироваться ненужные. Кроме того, проект предполагает возможность его временного использования. В этом случае все элементы крепятся болтовыми соединениями, и в дальнейшем могут быть разобраны без утраты целостности. Их транспортируют на складскую площадку или устанавливают на новом месте.
• Высокое качество сборных конструкций. Поскольку все детали модульного здания изготавливаются на технологичном оборудовании и подвергаются строгому контролю – выпускаемая продукция имеет отличные качественные характеристики.

Серьёзный недостаток только один и касается он способов транспортировки крупногабаритных готовых модулей. Вопрос перевозки компонентов здания всегда рассматривается отдельно. В некоторых случаях приходится даже заниматься благоустройством подъездных путей, чтобы доставить на строительную площадку необходимые детали.

Какими бывают сборные строения

Всего существует две разновидности проектов. Их следует различать, поскольку выбор варианта влияет на вид модульного здания изнутри и общую организацию пространства.

Сборная конструкция на основе блок-контейнеров – типовых или имеющих индивидуальные размеры

Такая модель отличается самым большим уровнем заводской готовности. Модули целиком комплектуются на предприятии всем необходимым оборудованием, имеют внутреннюю отделку чистовыми материалами и в таком виде транспортируются на строительную площадку. Могут устанавливаться в виде одноэтажного здания или иметь несколько ярусов. В типовых проектах обычно этажность не превышает трёх уровней, но в индивидуальных решениях она может быть сколь угодно высокой. Правда, в некоторых регионах разработаны местные нормативы, призванные ограничивать данный параметр. 

Установка готовых модулей производится в следующем порядке:

• Для одноэтажных временных строений обустройство фундамента не обязательно. Его роль может выполнять твёрдая ровная площадка или положенные на землю фундаментные блоки. Для многоэтажных конструкций (особенно устанавливающихся стационарно) необходимо делать свайное, столбиковое или ленточное основание.
• Все модули первого этажа выставляются в обозначенном проектом порядке с небольшим зазором.
• В технологические пазы вставляется герметизирующая стыки лента.
• Производится скрепление элементов, затяжка болтовых соединений или сварочные работы.
• В случае необходимости установки второго (и выше) этажа, монтаж совершается аналогичным способом.
• Ставятся внешние лестницы, переходы, монтируются козырьки, навесы.
• Производится установка межкомнатных дверей и окон.
• Подключаются инженерные коммуникации.
• Производятся пусконаладочные работы, проверяется исправность оборудования.

Модульные здания из готовых элементов характеризуются самым высоким темпом работ на строительной площадке. Но вопрос сложностей с перевозкой крупногабаритных изделий касается именно этого вида проектов. Поэтому логистика и транспортировка всегда выделяются в отдельный раздел строительной документации.

Сооружения этого типа отличаются комнатной планировкой. В них невозможно, например, создавать высокие потолки или большие внутренние пространства. Поэтому использование блок-контейнеров в качестве основных элементов накладывает некоторые функциональные ограничения.

Модульные здания сборного типа с плоскостными деталями силового каркаса, стен и перекрытий

Все необходимые компоненты конструкции изготавливаются на предприятии и в разобранном виде доставляются на стройплощадку для окончательного монтажа. Здесь отсутствуют все ограничительные рамки, присущие проектам с использованием блок-контейнеров. Чересчур длинные детали могут быть разборными, что позволяет без проблем перевозить их обычными грузовыми автомобилями. Все элементы собираются в транспортные пакеты и в порядке, определённом сборочной документацией, доставляются на место. 

Монтаж производится в следующей последовательности:

• На свайный фундамент устанавливается силовой каркас.
• Делаются межэтажные перекрытия (если они предусмотрены проектом).
• Монтируется кровля.
• Устанавливаются переборки стен и производится их техническая обшивка, настилается черновой пол, прокладываются сети энерго- (водо-) снабжения, канализация, линии связи и другие коммуникации.
• Закрываются внешние стеновые панели.
• Производятся внутренние отделочные работы, устанавливается оборудование.

Принципиальным отличием используемого алгоритма от привычных строительных технологий является тот факт, что в сборном проекте все работы ведутся по направлению «изнутри – наружу». Первым делом в высокую степень готовности приводится внутреннее пространство, а наружные плоскости зашиваются в предпоследнюю очередь.

Для постройки сборных зданий требуется больше времени и увеличивается количество задействованных рабочих на площадке. Значительную роль играет ритмичность доставки всех комплектующих модульной конструкции и соблюдение их очерёдности, оговоренной в плане. Здесь нельзя отложить какой-нибудь вид работ «на потом» из-за того, что необходимые материалы вовремя не оказались на строительной площадке. В противном случае весь процесс останавливается до тех пор, пока нужные комплектующие не будут доставлены.

Сфера применения модульных зданий

В зависимости от типа строения, может изменяться область его использования. 

• Модульные конструкции из блок-контейнеров отлично зарекомендовали себя в нише малого и среднего бизнеса, где в них размещают различные объекты продажи и сервиса. Такие строения не отличаются внушительными габаритами, но они выгодны тем, что быстро устанавливаются, неприхотливы в обслуживании, а при необходимости могут быть перемещены на новое место без утраты прочностных качеств. 
• В таких здания часто размещаются временные офисы, гостиницы, общежития, медицинские пункты, столовые, административно-бытовые комплексы, помещения санитарно-гигиенического назначения.
• Прошедшая пандемия коронавируса стимулировала внедрение модульных технологий при возведении больниц и госпиталей. Здесь положительную роль сыграли два фактора. Во-первых, скорость строительства, которая оставляет далеко позади конкурентов из привычных каменных и железобетонных материалов. Во-вторых, возможность «на ходу» менять конфигурацию. При необходимости к зданию могут быть присоединены новые модули или же наоборот – демонтированы ненужные.
• В некоторых случаях сборные помещения используются в целях организации небольшого склада или для размещения в них какого-нибудь производственного участка (упаковка, сортировка, маркировка и другие виды деятельности, не требующие больших пространств).

Сборные конструкции чаще всего применяются в трёх направлениях.

1. Создание современных логистических центров. В них, чаще всего, размещаются складские здания класса А и А+. Для них установлены строгие нормативы, касающиеся высоты потолков (от 10-12 метров), количества поддерживающих колонн и другие технические требования, которые свободно реализуются в технологии модульного строения.
2. Торгово-развлекательные комплексы. Им также требуется большой объём. Столь подробных технических условий к ним не выдвигается, но предпочитают они именно быстровозводимые проекты.
3. Спортивные арены, выставочные залы, другие места для проведения массовых мероприятий.

В каждом индивидуальном случае подбираются такие параметры модульных проектов, чтобы лучшим образом соответствовать поставленным задачам и целям. Это одна из самых сильных черт модульных зданий – возможность гибко подстраиваться под требования заказчика.

Материалы и отделка изнутри

Поскольку для сборных сооружений не существует универсальных параметров прочности применяемых материалов, каждый производитель опирается на собственные разработки и опыт. 

В самой массовой нише модульных сооружений на базе блок-контейнеров оптимальным вариантом считаются следующие показатели.

• Для несущего каркаса используется швеллер 125 мм и уголок с шириной полки 140 мм. Такая комбинация способна обеспечить необходимую прочность всей конструкции.
• Дно делается из оцинкованного металлического листа (1 мм) и покрывается плитой ОСБ 18 мм. 
• Плоская крыша из листовой стали 0,7 мм.
• Для обшивки внешних стен используются сэндвич-панели с 10-сантиметровым слоем утеплителя.
• Этого достаточно, чтобы поддерживать изнутри модульного здания комфортную температуру в любое время года.
• В стандартный пакет электроснабжения входят светодиодные светильники, розетки, выключатель и устройство автоматического отключения на 25 А. 

Для временных строений, эксплуатируемых в тёплый сезон, существуют более экономичные варианты комплектации. В них, например, стеновые сэндвич-панели замещены оцинкованным профлистом С8 и внутренней отделкой из ДВП, а в силовом каркасе применяется уголок 90 мм и швеллер 120 мм. Но даже такие блок-контейнеры могут стать основой модульного здания. Только их использование в холодное время года будет неудобным.

Относительно сборных строений из плоскостных деталей делать предварительные расчёты по используемым материалам каркаса можно только опираясь на планируемые размеры здания. В качестве основного компонента стен применяются всё те же тёплые сэндвич-панели, способные обеспечить и отличный внешний вид, и приемлемый уровень температуры внутри помещения.

Планировка и типовые решения проектов различных назначений

Также как материалы, модульное здание изнутри не имеет строго установленных параметров и подчиняется только практической цели, для которой будет использоваться. Каждый производитель разрабатывает собственную линейку типовых проектов, рассматриваемых либо в качестве основного предложения, либо базы для индивидуальной планировки.

1. Модульный офис из трёх блок-контейнеров – оптимальное решение для создания временных рабочих мест прямо на объекте. Общая площадь такого здания составляет 40-45 кв. м. Внутри имеется санузел, 3 изолированных кабинета и большая комната по центру, используемая в качестве основного офисного пространства. За входными дверями предусмотрен коридор, чтобы холодный воздух не попадал непосредственно внутрь помещения. Благодаря такой планировке этот маленький офис можно использовать в зимний сезон.
2. Двухэтажное мобильное здание из 10 модулей. В таком офисе может разместиться большой штат сотрудников со всем необходимым для работы оборудованием. Примечательно, что в модульном строении из блок-контейнеров могут отсутствовать некоторые перегородки, создавая достаточно объёмные рабочие пространства. Для этого на этапе проектирования рассчитывается необходимое количество элементов, не имеющих боковых стен по длинной стороне. На строительной площадке они стыкуются друг к другу и создают цельное пространство, не разделённое перегородками. Второй этаж предполагает общий коридор по всей длине здания, из которого можно попасть в изолированные комнаты. Вход на него, как правило, осуществляется непосредственно с улицы. Это помогает не занимать лестничными пролётами полезное пространство внутри здания.
3. Модульные гостиницы и общежития. В таких проектах лучше всего видна гибкость постройки сборных зданий. В различных примерах могут быть объединены от 3-х до 70 блок-контейнеров на двух этажах. В каждом случае количество комнат и мест для отдыха рассчитывается индивидуально, так же как и число туалетов, умывальников, душевых, сушилок и других удобств санитарно-гигиенического характера. Все внутренние коммуникации и оборудование монтируются во время заводского этапа сборки. На строительной площадке остаётся только подключить модульное здание к внешним узлам снабжения, произвести проверку системы и – в случае корректной работы – сдать в эксплуатацию.
4. Столовая. Такой проект – это типичный представитель использования элементов, не имеющих 2 или 3 стен, чтобы обеспечить планировку изнутри с одним большим обеденным залом. Поддержку кровли на месте отсутствующих переборок осуществляют металлические колонны, сделанные из швеллера или профилированной трубы. Общая площадь, например, столовой из 8 стандартных блок-контейнеров составляет 98 м². Этого вполне достаточно, чтобы оборудовать полноценный пункт питания.

Таким же образом формируется планировка изнутри всех остальных модульных зданий, имеющих различное назначение. В сборном строении могут располагаться фельдшерско-акушерские пункты на любое количество койко-мест, полноценные гостиницы и отели, штабы строительства, вахтовые посёлки и административно-бытовые комплексы. Именно благодаря такой универсальности в подходах к эксплуатационным характеристикам, возможности создавать любые конфигурации внутри помещения и скорости строительства, модульная технология стала чрезвычайно популярна и востребована на рынке.