Типы модульных зданий: общие сведения и конструктивные особенности

14 марта 2024

Основной отличительной чертой постройки модульных зданий является тот факт, что их возводят из готовых к эксплуатации секций, имеющих одинаковые габаритные параметры. Производство и комплектация этих сборочных элементов ведётся на предприятии, а после доставки на строительную площадку их только монтируют в общую конструкцию и подключают к внешним инженерным сетям (электроснабжение, вода, канализация, линии связи и другие). Типы модульных зданий, их виды и классификация зависят от индивидуальных требований к конкретным проектам и условий, в которых они будут работать.

Общие сведения о модульных зданиях

Унифицированные блок-модули, использующиеся для постройки таких сооружений, представляют из себя объёмную пространственную конструкцию, имеющую несущие элементы, внешние ограждения, отделку и необходимый набор внутреннего технического оборудования (например, электропроводка и освещение).

Силовой каркас выполняется из металла: швеллер, профильные трубы, листовое железо, уголок и прочие элементы.
Обшивка стен зависит от предполагаемых условий эксплуатации. В неотапливаемом варианте она делается из профилированного или гладкого металла. Для всесезонного использования или при ориентации на холодный климат, лучшим решением считается установка трёхслойных сэндвич-панелей. Толщина утеплителя в этом случае может варьироваться от 5 до 20 см, что позволяет эксплуатировать модульные здания даже в условиях Крайнего Севера.
Материалы внутренней отделки подбираются с учётом характеристик конкретного изделия. Например, в жилых или офисных помещениях можно использовать фанеру, ДВП и ДСП, деревянный блок-хаус. А в санитарно-гигиенических или медицинских боксах лучше отдавать предпочтение панелям ПВХ или сайдингу. Они проще чистятся, не боятся контакта с водой, не привлекательны для различных насекомых.

В модульных зданиях, построенных на базе металлических комплектующих, важное значение имеет степень защиты железа от коррозии. Обычно для этих целей применяется цинкование и окрашивание полимерными составами. Но детали, сделанные из, например, профилированного листа подвержены повреждениям даже при незначительном механическом воздействии. При этом у них первым делом нарушается внешний слой, обнажая железо и давая возможность ему непосредственно контактировать с водой. Поэтому важно проводить регулярные осмотры конструкции и, при обнаружении дефектов, немедленно ремонтировать (подкрашивать) выявленные участки.

Популярность модульных зданий базируется на нескольких пунктах:

Во-первых, они относительно недороги в постройке и эксплуатации.
Во-вторых, имеют высокий уровень качества изделий. Оно достигается благодаря созданию сборочных элементов в заводских условиях, где возможно применение точных инструментов и осуществление постоянного мониторинга за надёжностью выпускаемой продукции.
В-третьих, при строительстве можно избежать затратного и длительного этапа грязных земляных работ и мокрых процессов. Для временного монтажа модульные здания чаще всего не нуждаются в фундаменте. Вместо него используются готовые бетонные блоки, уложенные прямо на площадку. А при стационарной установке обычно применяют свайную технологию обустройства основания. Она подходит для большинства почв и не требует много времени.

Наконец, такое положительное качество, как мобильность. Сборная постройка может быть демонтирована, перемещена на новый объект или на территорию хранения. При этом целостность не нарушается, в дальнейшем здание разрешается повторно использовать ещё не один раз.

Модульные здания

Предлагаем различные модификации модульных общежитий, из которых вы можете выбрать наиболее подходящий вариант.

Разделение по конструктивным особенностям

Основным сборочным элементом всех построек служит блок-модуль. При полном внешнем сходстве подавляющего большинства представителей этого вида изделий, существуют некоторые принципиальные различия в части их строения.

Каркас с опорными колоннами. Верхняя и нижняя горизонтальные рамы в нём держатся на угловых вертикальных стойках. Могут быть смонтированы дополнительные промежуточные элементы, но они не являются обязательным условием. Такое расположение деталей каркаса позволяет создавать более просторную компоновку внутренних пространств за счёт объединения нескольких модулей без стеновых ограждений. А недостатком является тот факт, что при этом необходимо использовать более мощные сечения балок и колонн.
Каркас с несущими стенами. В нём вертикальные стойки дополнительно скреплены между собой крестовой или раскосной решёткой. Все нагрузки при этом принимают на себя опоры и за счёт горизонтальных связей распределяют на соседние элементы. Такая компоновка делает модуль более прочным, устойчивым и позволяет ему при любых внешних усилиях сохранять первоначальную заданную геометрию. Соединения решётки могут быть фиксированными (сварными) или гибкими (шарнирными). Важное положительное свойство – возможность использования в постройке каркаса металлических элементов меньшего сечения и толщины стенки. Среди недостатков выделяется ограниченность помещения конечными размерами одного модуля.

Классификация модульных зданий начинается от схемы постройки, вида каркаса и применяемого в узловых соединениях способа крепления деталей.

Сооружение, смонтированное из однотипных по габаритам унифицированных сборочных элементов. В данном случае каждый из них соединяется с близлежащим. Возникающие горизонтальные и вертикальные нагрузки компенсируются силовым каркасом отдельного модуля. Характеристики прочности и устойчивости к деформации обусловлены параметрами этого одиночного объекта и свойствами его узловых соединений. В случае, когда речь идёт о постройке в несколько этажей, существует передача и накопление нагрузки от верхних модулей к нижестоящим. Поэтому невозможно рассматривать вопросы прочности и устойчивости всего здания только на основании технических параметров одной сборочной единицы. Экспертиза должна производиться комплексно, учитывая и качество применяемых материалов, и характеристики потенциальных разнонаправленных воздействий (особенно горизонтальных, возникающих под влиянием сейсмики и ветра), сопутствующих практической эксплуатации сооружения. Схема непосредственной сборки блок-модулей между собой получила наибольшее распространение. Её отличает простота, скорость проведения монтажных работ, возможность трансформации проекта (добавления в него новых элементов или удаления невостребованных частей здания). Объективный недостаток только один – ограничение этажности. На практике сборные конструкции не возводят выше 3 уровней, хотя такая возможность теоретически имеется.
Использование подобного типа модульных зданий трактуется весьма широко. В них размещают небольшие торговые объекты, мастерские и сервисные центры, административно-бытовые помещения и медицинские пункты.
Технология с ядром жёсткости. Применяется для возведения многоэтажных модульных зданий. Создаётся наружный металлический или железобетонный остов из горизонтальных стоек. В нём каждому блоку выделена отдельная колонна. Таким образом внешняя конструкция компенсирует горизонтальные влияния на сооружение, а на каркас модулей действуют только вертикальные усилия.
Схема постройки с внешним каркасом. Отдельный несущий остов, в котором для каждого сборочного элемента имеется изолированная ячейка. Подобное сооружение делает проект существенно дороже, но в плане безопасности оно считается наиболее эффективным. Принимает на себя все нагрузки – горизонтальные и вертикальные. Модули в данной планировке изолированы и несущей функции не выполняют.

Два заключительных типа сборных зданий применяются для возведения многоэтажных построек. Использование таких проектов выгодно за счёт экономии на производстве одинаковых стандартных элементов; скорости монтажа и ввода в эксплуатацию; высокого уровня контроля качества на этапе заводского изготовления. Существенная экономия также достигается благодаря небольшому собственному весу и отсутствию необходимости оборудовать полноценный фундамент. Все это обуславливает высокую популярность и востребованность такого варианта проектов.

Модульная конструкция штаба строительства

Штаб строительства

от 660000 ₽

Надежная и практичная конструкция для размещения сотрудников на строительных площадках.

Типы временных и стационарных модульных зданий

Классификацию быстровозводимых конструкций можно также организовать по особенностям их конечного назначения. От него зависят индивидуальные характеристики проекта и его наполнение.

Жилые объекты. В данной категории самыми распространёнными являются общежития и гостиницы (могут комбинировать 100 и более сборочных модулей) или отдельные домики из 2-4 элементов. Востребованы в инфраструктуре строительной отрасли, нередко встречаются на базах отдыха.
Офисные центры. Удобное решение, чтобы организовать работу персонала как на стационарной, так и на временной основе. Часто используются для постройки зданий на строительных объектах и размещения в них представителей различных служб, которые обязаны непосредственно руководить производственным процессом.
Административно-бытовые комплексы. Самая распространённая категория модульных зданий для бизнеса. В проектах используется от 4 до 10 блоков. Часто встречается 2-этажная компоновка. В таких сооружениях нередко совмещают рабочие места персонала на первом уровне и жилые помещения на втором.
Больницы. В данном случае модульная технология показала себя с самой лучшей стороны. Она позволяет в короткие сроки вводить объект в эксплуатацию, гибко подбирать требуемый размер здания и его конфигурацию, при необходимости срочно добавлять новые элементы или демонтировать ненужные.
Небольшие фельдшерско-акушерские пункты. Могут строиться в минимальной комплектации (например, кабинет для приёма пациентов и лаборатория) или же иметь несколько палат для больных и другие специализированные помещения.
Объекты торговли и сервиса. В данной группе, как правило, преобладают модульные проекты из 2-4 элементов. Для их установки не требуется много места, отсутствует необходимость постройки фундамента, монтаж и подключение к внешним коммуникациям занимает 1-2 дня.
Предприятия питания. Удобное решение, к которому прибегают во время массовых мероприятий, праздников или на производственных площадках. Такая модульная постройка отвечает всем необходимым санитарным нормам безопасности, быстро разворачивается для работы и может быть установлена практически на любой территории.
Душевые, раздевалки, сушилки и другие гигиенические помещения. Востребованы в строительной отрасли. Являются непременным условием создания качественной инфраструктуры на временных объектах.
Здания для размещения различных приборов и механизмов. Модульные сооружения используются для стационарной установки в них оборудования котельных, генераторов, средств связи, пультов управления и видеонаблюдения. Все технические приспособления крепятся внутри блоков и не подлежат разборке во время демонтажа и транспортировки.

Необходимо отметить ещё одну характерную особенность всех блок-модулей. Хотя для них не существует общего конструкторского решения, но чаще всего элементы быстровозводимого здания очень похожи друг на друга по своим размерам. Это диктуется особенностями перевозки готовых изделий к месту их установки. Чаще всего габариты приближены к показателям (ДШВ) 6,0х2,4х2,4. В таком случае транспортировка может осуществляться по дорогам общего пользования без специального разрешения.

Индивидуальные проекты могут оперировать увеличенными параметрами или собирать модульную секцию из нескольких элементов прямо на предприятии, а затем перевозить её для последующего монтажа. Но в данном варианте логистика станет одним из основных пунктов в подготовительном процессе. Поэтому все типовые решения обычно всё-таки базируются на стандартных размерах.