Устройство модульного здания: из чего состоит и какие материалы используются

Сборная конструкция, состоящая из готовых секций, называется модульным зданием. Технология предполагает создание блочных элементов в стационарных заводских условиях. Затем их доставляют на строительную площадку, где расставляют в предписанном технической документацией порядки и соединяют между собой. В качестве сборочных элементов, как правило, выступают обычные блок-контейнеры со стандартными размерами, но для индивидуальных проектов могут создаваться и более объёмные секции. Принципиальное устройство модульного здания почти всегда остаётся одинаковым. Разница заключается лишь в габаритах, этажности, конфигурации и применяемых отделочных материалах.

Каркас

Основной элемент модульной конструкции – её силовой каркас. Именно он задаёт размеры сборочной секции, служит несущей опорой для используемых отделочных материалов, определяет прочностные характеристики всего изделия. 

В изготовлении каркаса применяются различные виды металлопроката.

• Швеллер 120-125 мм.
• Уголок от 90 до 140 мм.
• Профильные трубы подходящего сечения.
• Листовое железо для укрепления ответственных узлов.

Размер стандартного каркаса (ДШВ) – 5,5/6х2,45х2,45 м. В таких пределах обычно находятся габариты блок-контейнера, который чаще всего используются в роли сборочной единицы модульных зданий.

Стыки в местах неразъёмных жёстких соединений выполняются посредством сварных работ. Для разъёмных узлов предусматриваются самозамыкающиеся устройства, дополненные для увеличения надёжности обычными (высокопрочными) болтами. Вся конструкция должна иметь технические решения, препятствующие произвольному отвинчиванию гаек, разъединению или смещению фиксирующих механизмов. Все допуски по геометрическим параметрам регулируются нормативами существующих ГОСТов и не должны превышать указанных в них значений.

Каркас – важнейший элемент всей конструкции сборочной секции модульного здания. От используемых в нём материалов и качества произведенных работ зависит общая безопасность, надёжность и долговечность изделия. Сложность в проверке данного элемента заключается в том, что в готовом модуле он скрыт под отделочными панелями и не может быть подвергнут тщательной ревизии. Поэтому ведущую роль в данном случае имеет репутация, опыт и добросовестность изготовителя конструкции. 

Крыша модульного здания

В модульных зданиях можно создавать любые типы крыш: плоские, одно- или двускатные. Но в случае возведения строения из нескольких этажей следует учитывать, что крыши элементов первого уровня должны иметь только плоскую конфигурацию. Они служат основой для верхних сборочных ярусов. Несмотря на отсутствие запретов на разработку любых форм кровли, традиционно встречается один её вид – плоский. Это обусловлено чисто практической выгодой. 

1. Снижение общего веса модульной конструкции и нагрузки, передаваемой им на фундамент. Чаще всего земляное основание под сборными зданиями отсутствует (особенно в тех случаях, когда речь идёт о небольших временных строениях) или его роль возложена на подкладки из деревянного бруса и железобетонных блоков.
2. Уменьшение площади, на которую воздействует ветровая нагрузка.
3. Снижение затрат на постройку, расходов на транспортировку, оптимизация эксплуатационных усилий и бюджетов.
4. Простота монтажа и демонтажа.

Отличные от плоской крыши у небольших модульных зданий встречаются в том случае, когда они устанавливаются на стационарной основе. Во всех остальных примерах верхняя часть зашивается металлическим листом (профилированным или гладким) толщиной 0,7-1 мм. Опорой для него служит периметр каркаса и поперечные рёбра жёсткости, расположенные по всей площади верхнего периметра. 

Потолок в модульных элементах сборного здания делается с учётом их функционального назначения. Например, в помещениях с высоким уровнем влажности чаще всего применяются пластиковые панели, которые не боятся контакта с водой, не подвержены гниению, не служат питательной средой для появления плесени и грибка. В жилых секциях может использоваться гипсокартон, плита ДСП, ДВП или ОСБ, деревянная вагонка, фанера и другие аналогичные им компоненты.

Полы модульного здания

Нижняя часть каркаса имеет поперечные усиления из швеллера, уголка или профильной трубы. За их счёт достигается улучшение жёсткости всей конструкции и обеспечивается надёжная платформа для пола. В качестве первого уровня применяется сплошной металлический лист, толщиной 1 мм. Он служит базовым для покрытия из фанеры, ОСБ, ДВП. Сверху пол может краситься, покрываться линолеумом или декоративными материалами на тканевой основе. 

Исключение из правила составляют только санитарно-гигиенические помещения и места приёма (приготовления) пищи. К ним предъявляются более высокие требования в части безопасности здоровья человека. Поэтому здесь всегда используются покрытия из пластика и других синтетических материалов.

Стены модульного здания

Важная часть конструкции быстровозводимого сооружения, влияющая не только на его внешний дизайн, но и на общий микроклимат, который формируется внутри. Благодаря непритязательным на вид покрытиям, визуально сборные дома выглядят достаточно примитивно. Но это никак не влияет на их практические качества.

Для стен используют всего два вида материалов.

1. Профилированный или гладкий металлический лист (0,7-1,2 мм).

Одно из самых надёжных и экономичных ограждающих изделий. Сталь может покрываться цинковым слоем или же обходиться без него. Окраска производится с применением европейской палитры RAL, предлагающей широкий цветовой спектр. Кроме того, декоративный слой выполняет функцию дополнительной защиты металла, предохраняя его от контакта с атмосферной влагой, коррозии и гниения. 

Применяются железные стены только в случаях, когда помещение используется в качестве холодного склада или для других целей, не связанных с постоянным нахождением в них людей или работающих механизмов с установленными температурными критериями эксплуатации. В составе модульных зданий сборочные элементы со стенами из металла встречаются относительно редко. Они, чаще всего, бывают предназначены для сезонного использования или же несут второстепенные функции.

2. Сэндвич-панели.

Трёхслойные элементы, состоящие из двух жёстких листов и расположенного между ними утеплителя. Универсальное ограждение стен, выпускающееся в различных комплектациях и размерах. Бывает гладким, профилированным, покрытым имитацией декоративного сайдинга, камня, блок-хауса. Внешняя часть делается из металла, производных поливинилхлорида, других синтетических веществ, ОСБ, оргалита и прочих аналогичных им материалов.

В качестве утеплителя используется минеральная вата, стекловолокно, полипропилен, пенополистирол и другие. Толщина его может быть различной и зависит от климатических особенностей, в которых предполагается эксплуатация модульного здания. Достоинствами сэндвич-панелей считаются:

• Простота монтажных работ и скорость;
• Независимость от погодных условий во время строительства;
• Высокий уровень тепло- и звукоизоляции;
• Небольшой вес; 
• Безопасность при контакте с агрессивными химическими и биологическими раздражителями.

Сэндвич-панели недорого стоят, что также считается их бесспорным преимуществом. Они являются самым распространённым материалом, используемым для ограждения стен модульных зданий.

Расчет модульного здания

В составе сборной конструкции может находиться любое количество модульных секций. Их число регламентируется только техническим заданием и индивидуальными требованиями заказчика проекта. Для получения расчёта необходимых элементов и их исполнения следует определить некоторые подробности.

1. Длину, ширину и высоту планируемого здания.
2. Тип кровли и стеновых ограждений (профилированный лист, сэндвич-панели).
3. Необходимость в фундаменте и цоколе.
4. Вид монтажа (временный или стационарный).
5. Требующиеся инженерные системы (электроснабжение, вода, канализация, линии связи и другие).

В тех случаях, когда за реализацию проекта берётся опытная компания-изготовитель, расчёт параметров модульного здания, скорее всего, будет выполнен непосредственно самим предприятием на базе готовых типовых решений. Такой сценарий можно считать оптимальным. 

• Специалисты рассчитают количество сборочных секций. 
• Учтут их габариты и вес модульного здания. При перевозке подобные сведения крайне важны для организации правильной логистики.
• Определят тип и глубину заложения фундамента.
• Предложат оптимальный набор материалов.
• Выполнят привязку к точкам подключения внешних инженерных коммуникаций.
• Сформируют смету, график выпуска и поставки комплектующих на строительную площадку.

Организовать весь цикл работ по проектированию и изготовлению блок-модулей для быстровозводимого здания в состоянии только надёжная компания, имеющая опыт разработки и производства таких конструкций.