ИНДУСТРИАЛЬНОЕ «СУХОЕ» СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ИЗ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

На сегодняшний день малоэтажное и индивидуальное строительство в России является одним из наиболее быстроразвивающихся направлений. Главным трендом такого строительства является переход от индивидуального способа возведения зданий к поточному, позволяющему возводить индивидуальные дома быстро, недорого и с гарантированным качеством.

Анализ различных зарубежных и отечественных публикаций, посвященных среднесрочным перспективам мирового рынка жилищного строительства, показывает, что большая часть экспертов считает важнейшей тенденцией ближайших десятилетий массовый переход от «архаичных» методов возведения домов непосредственно на стройплощадках (on-site manufacturing) к сборно-модульному (off-site manufacturing) домостроению.

Единой классификации индустриального строительства в специальной литературе пока нет. В Великобритании уже сравнительно давно существует специальный общий термин – Modern Methods of Construction–MMC–современные методы строительства. Под ММС понимается довольно широкий спектр технологий и процессов, объединяемых в основном наличием развитых форм логистических цепочек, заводским монтажом сборных конструкций, а также конструированием и модульной сборкой основных элементов будущих домов непосредственно на производстве. Согласно оценкам британских экспертов, при эффективном использовании технологий ММС имеется возможность почти четырехкратного увеличения совокупного объема строительства жилых домов по сравнению с традиционными методиками при одинаковом уровне трудозатрат непосредственно на стройплощадке.

Схожая с британской ММС классификация сборно-модульных методов строительства имеется и в Соединенных Штатах, но в американской версии чаще используется термин Factory Built Housing– заводское домостроение, а также более универсальное определение Prefab Housing– строительство домов из сборных заводских конструкций. Аналогичная ситуация складывается и в других странах.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что индустриализация малоэтажного домостроения является весьма перспективным и важным направлением развития строительной отрасли России. Появление крупных промышленных производств, выпускающих универсальные комплекты изделий и деталей для возведения полносборных индивидуальных зданий, может обеспечить растущие потребности россиян достаточно дешевым и удобным жильем.

Инновационные подходы к малоэтажному строительству предполагают использование новых эффективных материалов, например, таких, как композиты. Их использование позволяет создавать изделия практически любых форм, что в свою очередь дает возможность активно внедрять технологии «сухого» строительства. В Германии существует специальный термин «trockenbau», указывающий на то, что процесс возведения объектов ведется без применения воды, однако за рубежом им называют в основном отделочные работыи организацию внутреннего пространства. Для России «сухое строительство» – относительно новое направление, которое развивается и дополняется, поэтому это определение является собирательным. В нашей стране в  него дополнительно включают деревянное домостроение, здания,  возводимые из легких стальных тонкостенных конструкций и сборно-панельные дома на основе древесины.

Нами предлагаются пять различных инновационных строительных систем индустриального малоэтажного домостроения, на которые получены патенты РФ [1]. При этом возможны как замена отдельных традиционных изделий композитными, так и применение комплексных универсальных наборов элементов, обеспечивающих возведение здания «под ключ». Все предлагаемые изделия и детали производятся из бинарных композитных материалов с полимерной или минеральной матрицами и различными порошковыми наполнителями.

Две первые системы могут применяться в бревенчатых или брусчатых домах и предполагают замену традиционных элементов стен бревнами и брусьями из древесно-полимерных композитов (Рисунок 1).

Сложный профиль изделий обеспечивает меньшую ветропродуваемость за счет плотности их лабиринтного прилегания друг к другу. Внутренние полости могут быть заполнены эффективным утеплителем. При необходимости бревно или брус могут выполняться с армированием для повышения их жесткости. Введение в расплав композита цветовых добавок дает возможность разнообразного окрашивания изделий. Производство предлагаемых элементов методом экструзии практически полностью исключает появление отходов.

Композиты могут применяться и в легкокаркасном домостроении. При этом возможна замена как элементов стен – досок или стальных тонкостенных профилей, – так и балок перекрытий (Рисунок 2).

Отметим, что простая замена деловой древесины полимерным композитом в конкретных конструкциях и даже в какой-либо отдельной части здания или сооружения в целом все еще не дает возможности в полной мере использовать преимущества искусственных материалов, однако убедительно доказывает их применимость в строительстве. Более важной задачей является разработка комплексных наборов универсальных элементов и конструкций, полностью выполненных из композитных материалов, и обеспечивающих возведение объекта «под ключ», начиная от фундаментов и заканчивая инженерными системами.

Отдельные относящиеся к несущему остову здания элементы подобного набора, включающего в себя около тысячи различных изделий и деталей, представлены на Рисунке 3.

Одним из достаточно существенных недостатков экструзионного производства композитных изделий является невозможность организации ломаных резов профиля при его выходе из фильеры. Необходимость производства стеновых блоков сложной формы обуславливается тем, что при «сухом» строительстве плоские стыки между отдельными элементами на всю ширину стены могут стать мостиками холода или путями проникновения влаги внутрь здания.

Нами предлагается система объемных строительных элементов для возведения «сухим» способом стен, перекрытий, внешней и внутренней отделки «Росси». Ее основным элементом является мелкий рядовой стеновой блок, показанный на Рисунке 4.

Предлагаемые строительные системы обеспечивают скоростное возведение комфортных для проживания малоэтажных домов, обеспечивают их бесконечную вариативность и архитектурную выразительность, а используемые для их производства композитные материалы являются экологически чистыми и предполагают возможность неоднократной переработки.

Список литературы

1.     Вержбовский Г.Б. Малоэтажные быстровозводимые здания и сооружения из композитных материалов. – Ростов н/Д: ООО «Издательство Бара». – 2015. - 280 с.