Монтаж быстровозводимых зданий: от фундамента до возведения

Неофициально такие постройки часто называют сборными, опираясь на тот факт, что все детали для них заранее подготовлены в производственных условиях. На строительной площадке они просто соединяются в установленном технической документацией порядке. Это позволяет не только экономить время и уменьшить количество задействованных рабочих, но и добиться высокого общего качества сооружения. Монтаж быстровозводимых зданий имеет некоторые специфические особенности, не встречающиеся в традиционных технологиях.

Разновидности быстровозводимых конструкций

Используется всего два способа, при помощи которых возводятся такие проекты. В каждом существуют общие черты, но имеются и серьёзные различия.

1. Модульные здания на базе сборочных элементов в высокой стадии заводской готовности. В их роли выступают широко известные блок-контейнеры. В них присутствует полная внешняя и внутренняя отделка, размещено необходимое оборудование и проложены все требующиеся коммуникации. Такие детали доставляются на строительную площадку, где они устанавливаются на заранее подготовленные места и соединяются с другими элементами модульной конструкции.

Основным достоинством данной технологии называют скорость возведения постройки; безукоризненное качество, достигаемое за счёт выполнения работ в стационарных условиях на высокоточных станках и при постоянном контроле производственных процессов; незначительный объём отходов, получаемый благодаря надлежащему уровню стандартизации применяемых комплектующих; относительно низкая стоимость изготовления; нетребовательность к площадке и фундаменту. Для монтажа такого здания не нужно привлекать большое количество рабочих и специальной строительной техники.

В негативном плане рассматривается только вопрос перевозки готовых модулей. Транспортировка габаритных изделий требует удовлетворительного состояния дорожной инфраструктуры. В некоторых случаях приходится заблаговременно ремонтировать подъездные пути, чтобы тягачи с блок-контейнерами свободно маневрировали в месте разгрузки.

Модульные здания могут состоять из произвольного количества сборочных элементов. Например, небольшой торговой точке достаточно 2-3-секционной постройки, административно-бытовые комплексы обычно объединяют 8-12 частей, а при возведении общежития встречается даже использование 60-80 контейнеров различной модификации. 

Основным потребителем этого вида продукции является малый и средний бизнес в нише сервиса, питания и сферы услуг. Модульными зданиями традиционно пользуются и производственные компании. Они также незаменимы в организации промышленной инфраструктуры.

2. Сборные конструкции из плоскостных элементов. В данном варианте сооружение полностью разукомплектовано, на строительную площадку доставляются его детали. Здесь первым делом собирается каркас, затем на него монтируются перекрытия, устанавливаются отделочные панели внешних и внутренних стен, настилаются полы, делается прокладка линий инженерных коммуникаций. 

Весь процесс монтажа по сравнению с предшественником занимает несколько больше времени, но в таком виде создаются постройки, которые невозможно реализовать никаким другим традиционным способом. Они обладают высокими потолками, широкими пролётами, минимальным числом внутренних поддерживающих колонн, просты в эксплуатации и ремонте. Такая конфигурация востребована в нише крупного бизнеса. Торговые и развлекательные центры, современные складские комплексы премиум-класса А и А+, производственные цеха, выставочные павильоны и спортивные арены – все они являются представителями быстровозводимых зданий с использованием сборных конструкций.

Проблема с перевозкой, присущая модульным проектам, в данном случае отсутствует. Детали собираются с траспаки (транспортные пакеты) с учётом технических параметров (габаритов) тягачей и доставляются на строительную площадку. Здесь с ними производятся все необходимые сборочные и монтажные работы.

Фундамент

Хотя быстровозводимые здания обладают относительно малым весом и не предъявляют повышенных требований к земляному основанию, но для стационарных строений его используют обязательно. Другое дело, когда небольшая модульная постройка планируется к временной установке. Тогда для неё существуют более экономичные варианты, сокращающие расходы на дорогостоящие фундаментные работы. Такой конструкции потребуется ровная площадка с твёрдым грунтом; асфальтированная или бетонированная поверхность; в некоторых случаях применяются подкладки из деревянного бруса или бетона (не менее 6 точек опоры под каждым из модулей).

Для стационарной постройки основание делается обязательно. Но здесь может рассматриваться несколько технологий, выбор которых зависит от особенностей проекта и с учётом параметров грунта.

1. Столбчатый фундамент. Используются бетонные опоры, распределённые по периметру внешних стен и под внутренними перегородками.

• Различается по глубине заложения. На решение о типе влияют характеристики промерзания почвы и подземные воды.
• В планируемых местах до нужного уровня выбирается земля, помещается труба подходящего диаметра, под которой внизу формируется подушка из щебня и песка.
• Внутрь вставляется устойчивая свая из арматуры, придающая дополнительную жёсткость.
• Отверстие заливается бетоном. Необходимую прочность смесь приобретается спустя 5-7 дней (в зависимости от погодных и других условий).
• Заключительным этапом идёт создание ростверка – верхней части, связывающей все столбы.

2. Cвайный фундамент. Очень похож на предшественника с тем отличием, что устанавливается на проблемных грунтах (например, глине), где вся конструкция может подвергаться подвижкам в связи с сезонными атмосферными явлениями.

• Существует 3 разновидности этого типа, отличающиеся видом используемых свай. Они бывают винтовыми, точечными из железобетона и буронабивными.
• Поверху создаётся ростверк из металла или железобетона.

3. Ленточный фундамент. Строится малозаглубленным и подходит для установки на нём каркасных модулей из металлоконструкций. В отличие от предшественников обладает большей надёжностью и прочностью.

• Выкапывается траншея по периметру планируемого строения и в местах соединения контейнеров. Ширина и глубина выборки земли зависит от индивидуальных особенностей проекта (количества этажей, веса).
• Послойно создаётся утрамбованная песчано-щебневая подушка.
• Делается укрепление выемки арматурой на всю высоту планируемого основания.
• Производится заливка раствора.

4. Монолитный и плитный фундаменты. Обе разновидности могут применяться и для постройки быстровозводимых зданий, и для объектов, возведённых по традиционным технологиям из камня или дерева.

• Под железобетонную плиту выкапывается углубление, в котором делается насыпка песка и гравия, и наверх помещается готовое перекрытие.
• Монолит предполагает на заключительном этапе создание армирующего каркаса и его заливку бетонной смесью.

Каждый тип имеет определённые достоинства и недостатки, вытекающие из стоимости, продолжительности работ, параметров грунта. 

Металлокаркас

Быстровозводимые конструкции в любом виде – из модульных контейнеров или в сборном варианте – имеют железный каркас, выполняющий роль основы всего сооружения. Для его создания используются несколько видов материалов, выбор которых зависит от технологии.

1. Лёгкие металлические конструкции (ЛМК). Они применяются уже много десятилетий и доказали свою эффективность. Изготавливаются из чёрного горячекатаного металлопроката (двутавр, швеллер) с толщиной от 4 мм (для сборных зданий) или труб (модули из блок-контейнеров). 
2. ЛСТК – лёгкие тонкостенные металлоконструкции. Чаще применяются при возведении строений небольшого объёма с пролётами до 24 м и высотой не более двух этажей. В каркасе используется сложновыгнутый профильный лист до 3-4 мм, имеющий перфорацию (тёплый) или сплошной (холодный).

Различия между этими двумя вариантами находятся в плоскости их собственного веса и способности выдержать положенные нагрузки. ЛСТК несколько легче и не создаёт большого давления на фундамент, но за счёт формирования сложных профилей абсолютно успешно выполняет необходимую функцию. К тому же, здесь меньше металлоёмкость проекта, что выгодно отличает его от использования ЛМК.

Монтаж каркаса из ЛСТК производится с применением саморезов высокой прочности. ЛМК же соединяются между собой болтами или сварочными швами.

Несмотря на разницу в количестве необходимого материала (в пользу ЛСТК), говорить о существенной экономии на проект не приходится. Лёгкие оцинкованные конструкции более дорогие, что приближает их общую стоимость в сооружении к уровню ЛМК. Остаётся только та выгода, которую даёт малый вес и удобство в работе, не связанное с использованием тяжёлой строительной техники и привлечением большого количества специалистов.

Монтаж быстровозводимых зданий

Сборные сооружения не имеют общей концепции монтажа. В каждом случае процесс регулируется технической документацией. Однако, существуют типовые проекты, которые более всего подходят для иллюстрации порядка сборки деталей и частей, выпущенных в высокой степени заводской комплектации.

Модульные конструкции на основе блок-контейнеров рассматриваются в двух вариантах.

1. Элементы, имеющие полную готовность, доставляются на заранее оборудованную строительную площадку. Здесь уже должны быть произведены необходимые фундаментные работы и организована подводка внешних точек подключения энергоснабжения, водопровода, канализации, систем связи и других предусмотренных проектом коммуникаций. Модули первого этажа расставляются в нужном порядке с небольшим зазором. В него помещается герметизирующая прокладка, обеспечивающая плотность стыка между всеми элементами. Затем производится стяжка болтами или сварочные работы. В результате все блок-контейнеры соединяются, а конструкция приобретает законченный вид. Если необходимо устанавливать второй этаж – все действия повторяются в аналогичном порядке. Уплотнительная лента прокладывается и в горизонтальной, и в вертикальной плоскостях, герметизируя шов соединения уровней.
2. Модули бывают в разукомплектованном виде. Они перевозятся к месту монтажа в транспортировочных пакетах. В таком случае первым делом каждый из них предварительно собирается. Детали каркаса скрепляются болтами и сваркой; затем устанавливаются стеновые панели из профилированного листа или сэндвичей; положенное место занимают крыша и нижняя защита пола; монтируется внутренняя отделка, линии энергоснабжения и другие коммуникации. Заключительным этапом идёт сборка готовых элементов в единую конструкцию, идентичная алгоритму, предписанному для укомплектованных блок-контейнеров.
3. Кардинально отличается технология возведения здания из плоскостных деталей. Она не похожа как на модульную схему, так и на способ традиционного строительства.

• Фундамент в таком случае обязателен. Чаще всего используется железобетонная плита (заливная или цельная) и свайный метод.
• Детали здания доставляются на площадку в транспортировочных пакетах.
• На нижний ростверк устанавливаются несущие вертикальные опоры и скрепляются между собой горизонтальными распорками.
• Создаётся верхняя обвязка из металлоконструкций. На неё монтируется крыша.
• Делаются межэтажные перекрытия (если они предусмотрены проектом). На них настилается черновой пол, где требуется – устанавливаются стеновые переборки.
• В специально подготовленные полости каркаса закладывается кабель электропроводки, трубы водоснабжения, канализации, линии связи, другие коммуникации.
• Монтируются внешние стены из профилированного листа или сэндвич-панелей. В качестве декоративных слоёв могут использоваться любые подходящие материалы (дерево, полимер, металл).
• Производится внутренняя отделка, установка окон, дверей, технического оборудования.
• Подключаются источники энерго- (водо-) снабжения и другие.
• Заключительным этапом идут пусконаладочные мероприятия, определяется надёжность и соответствие всех инженерных систем.

Основным отличием данной технологии является её направленность изнутри – наружу. Значительная часть работ производится при отсутствующих стеновых элементах, что обусловлено необходимостью передавать крупногабаритные детали внутрь строения. Именно таким способом ведётся монтаж быстровозводимых зданий большого объёма: торговые и развлекательные центры, складские помещения, спортивные и выставочные залы.