Найти в Дзене
Petro Building Systems

Индустриальное строительство: затянувшаяся история создания машины для жилья

Примерно через пару лет знаменитой фразе французского архитектора Ле Корбюзье «дом — машина для жилья» исполнится 100 лет. История современного индустриального домостроения в последнее столетие — это непрекращающаяся череда попыток строительной индустрии воплотить заветную мечту мэтра функционализма.

Ле Корбюзье
Ле Корбюзье

В 2012 году мировой рынок индустриального строительства оценивался в 90 млрд. долларов США. Чуть менее половины этого рынка сосредоточено в странах Восточной и Юго-Восточной Азии. Пятерку крупнейших игроков составляют Китай, Япония, Италия, США и Германия. На долю Китая приходится более 30% мирового рынка индустриального строительства, что превосходит соответствующие рынки Японии, Италии и США вместе взятые.

После многолетнего экспериментирования в области индустриального строительства, мировая практика производства зданий заводского изготовления разделилась на два направления:

  • перемещаемые здания и сооружения.
  • сборные объекты капитального строительства;
Слева - перемещаемое здание, справа - сборный объект кап. строительства
Слева - перемещаемое здание, справа - сборный объект кап. строительства

Индустрия сборного строительства капитальных объектов имеет множество форм — от банального производства разрозненных элементов заводского изготовления до изготовления укрупненных конструкций в форме секций здания и модульных блоков. К категории перемещаемых зданий и сооружений относят комплектные объекты, которые можно относительно легко передислоцировать. В этой области индустриального строительства выпускают мобильные здания контейнерного типа (как на собственной ходовой части, так и перевозимые грузовым транспортом) и сборно-разборные (для многократного использования на разных площадках). Последние могут состоять из блок-контейнеров, либо из линейных и плоских сборных элементов, либо из комбинации того и другого.

Преимущества индустриального строительства по сравнению с традиционным подтверждены многолетними наблюдениями:

  • снижение сроков строительства до 50%;
  • 30%-ное повышение производительности труда;
  • более высокое качество строительства;
  • жесткий контроль стоимости;
  • безотходность;
  • энергоэффективность;
  • экономия транспортных перевозок;
  • низкий травматизм на стройплощадке.

История человеческой деятельности, связанной с изобретением, проектированием и изготовлением технических изделий и устройств — это история эволюции от кустарного производства единичных объектов к сборочному промышленному производству серийной продукции. Строительство — как отрасль, занимающаяся созданием сложных технических устройств, какими являются здания и сооружения — тоже эволюционирует в этом направлении. Однако повода для ликования мало. В то время, как относительно молодые по сравнению со строительством отрасли машиностроения — автомобилестроение, авиастроение, станкостроение, приборостроение — достигли ошеломляющих успехов в области автоматизации и роботизации производства, унификации, совместимости, взаимозаменяемости, централизации управления и многого другого, строительство остается деятельностью множества разрозненных «цеховиков» с высокой долей ручного труда, кустарщины и производственного хаоса. В целом, строительной отрасли еще очень далеко до сборочной модели производства, где для получения готовой продукции строительному рабочему достаточно было бы воткнуть, присоединить и отрегулировать относительно небольшое количество готовых строительных элементов заводского изготовления.

Родившаяся в ходе промышленной революции отрасль строительства с применением элементов заводского изготовления имеет почти двухсотлетнюю историю.

Первые эксперименты с возведением домов из сборных элементов начались в первой половине 19-го века. Великобритания, будучи крупнейшей колониальной державой, поставляла в колонии сборные деревянные здания различного назначения — коттеджи, больницы, церкви, склады, школы, магазины. Золотая лихорадка, которая на протяжении столетия трясла Северную Америку, Австралию и Южную Африку, породила спрос на временное быстровозводимое жилье, который частично был решен массовым производством деревянных домов из сборных элементов.

Благодаря падению цен на железо и появлению технологии изготовления чугунного профилированного листа, в 1840-е начался «чугунный» строительный бум. Газеты того времени пестрели объявлениями о продаже зданий из сборного чугуна, цена которых зачастую была вдвое меньше, чем цена аналогичных комплектов из сборной древесины. В 1850 году Дж. Богард, американский изобретатель и фабрикант, получил патент на использование изделий из чугуна для оформления фасадов зданий и организовал литейное производство сборных элементов. Позднее завод американского промышленника Д. Баджера, отца американской чугунной архитектуры, снабжал чугунными изделиями не только внутренний рынок, но и отправлял заказанные по каталогу архитектурные детали для чугунных фасадов за рубеж, в Кубу и Египет. Наиболее известной постройкой из чугуна и стекла того периода был Хрустальный дворец в Лондоне, для строительства которого было организовано поточное производство сборных элементов, приводимое в движение паровыми машинами.

В 1856 году по проекту английского инженера И. Брюнеля был построен военный госпиталь из сборных деревянных конструкций на 1 тыс. коек для использования во время Крымской войны. Конструкции были изготовлены в Англии и морем доставлены в Турцию, где из них за два месяца было построено здание, укомплектованное системами вентиляции, канализации, водопровода и кондиционирования воздуха.

Реклама сборного дома, 1908 год.
Реклама сборного дома, 1908 год.

В начале 20-го века в США было освоено производство сборных жилых домов, которые изготавливались в виде комплектных заготовок для заказа по каталогу. Упакованные в ящики сборные элементы отправлялись заказчикам железнодорожным транспортом для сборки на строительной площадке. В период между 1908 и 1940 годами чикагская компания Sears, Roebuck and Company продала более 100 тыс. таких комплектов.

Всерьез идея индустриального строительства стала будоражить умы архитекторов и инженеров в 1910—1920-е, когда индустриализация набрала силу в странах Западной Европы и Северной Америки, и появилось понимание того, что здания можно собирать из укрупненных элементов заводского изготовления. В 1910 году В. Гропиус, один из основателей Баухауса, написал манифест о промышленном изготовлении жилых домов, в котором предложил унифицировать типы жилья и стандартизировать сборные строительные элементы. Гропиус не обошел вниманием и промышленную архитектуру. В 1913 году он опубликовал статью, в которой на примере американских заводов и зерновых элеваторов ратовал за индустриализацию строительства объектов промышленности и сельского хозяйства. Идеи Гропиуса оказали большое влияние на других архитекторов-модернистов — в частности, на Ле Корбюзье, автора вышеупомянутого лозунга «дом — машина для жилья».

В 1920—1930-е годы в Голландии, Германии и других странах Европы стало развиваться панельное домостроение. В 1940—1950-е популярность индустриального строительства в Европе подогревалась нуждами фронта и необходимостью расселения людей, потерявших жилье во время Второй мировой войны.

Сборный каркасный дом, Германия, 2017
Сборный каркасный дом, Германия, 2017

Золотой век индустриализации американского домостроения пришелся на 1950—1960-е годы, когда остро стоял вопрос обеспечения качественным и дешевым жильем возвратившихся с фронта военнослужащих и их семей. К концу 20-го века спрос на жилье заводского изготовления угас. В настоящее время 18 миллионов человек в США живут в индивидуальных домах заводского изготовления благодаря государственным субсидиям в рамках программы доступного жилья. На эту программу из федерального бюджета ежегодно тратится более 200 млрд. долларов США.

Многоквартирный жилой дом из сборных элементов (2011 г.)
Многоквартирный жилой дом из сборных элементов (2011 г.)

В американском индустриальном строительстве используется следующая классификация строительных объектов: 1) мобильные дома (дома на колесах), 2) дома заводского изготовления, и 3) модульные здания и сооружения. Дома на колесах — это мобильные здания контейнерного типа на собственной ходовой части для использования в качестве жилища на временном или постоянном фундаменте. К домам заводского изготовления относят транспортируемые здания контейнерного или сборно-разборного типа; для них установлены ограничения на линейные размеры и площадь для удобства и безопасности транспортировки. Понятие модульного здания охватывает любые объекты (капитальные и временные постройки) из укрупненных сборных элементов заводского изготовления. Изготовление, установка, строительный контроль и эксплуатация первых двух типов зданий регулируется федеральным строительным законодательством, в то время как местные строительные нормы просто ссылаются на его требования. Модульные здания должны соответствовать требованиям местных строительных норм на общих основаниях. Заводские и модульные дома, как правило, неотличимы по внешнему виду, планировке, техническим характеристикам и качеству от зданий, построенных традиционным методом.

По состоянию на 2016 год доля индустриального жилья всех типов в США составляла 10% от общего количества ежегодно вводимых в эксплуатацию индивидуальных жилых домов в стране.

Несмотря на успехи индустриализации жилищного строительства, в большинстве экономически развитых стран до сих пор превалируют традиционные методы сооружения домов, без применения сборных конструкций. Индустриализацией в мире охвачено в среднем не более 15% ежегодного объема строительства индивидуального жилья. Остальные 85% домов строят вручную «под ключ» силами небольших строительных компаний со штатом менее 20 работников.

Среди лидеров современного индустриального домостроения выделяются скандинавские страны — в частности, Швеция, где сильны традиции деревянного строительства и развито производство пиломатериалов и строительных конструкций из них. А по уровню автоматизации и роботизации промышленного изготовления строительных конструкций мировое лидерство прочно удерживает Япония. Производительность японских домостроительных заводов в 7 раз превышает соответствующие показатели европейских производителей. К примеру, заводы Sekisui House, одного из крупнейших домостроительных концернов Японии, выпускают около 15 тыс. комплектных жилых домов в год, что в 5 раз превышает производительность крупной европейской домостроительной компании. Роботизированный завод Sekisui House в префектуре Сидзуока использует параллельные производственные процессы, конвейер и компьютеризированную систему управления производством, выпуская около 20-ти домов в сутки и затрачивая в среднем 3,5 часа на изготовление одного дома.

Каждый дом, изготавливаемый на заводах Sekisui House, состоит примерно из 30 тыс. деталей и 700 типов сборных элементов. (Для сравнения, автомобиль состоит из 1,800 сборочных единиц, в которых задействовано около 30 тыс. деталей, включая крепежные изделия.) Самым крупным строительным элементом дома является блок-модуль размером с комнату. В середине 2000-х покупка дома Sekisui House обходилась заказчикам в среднем в 946 евро за кв. метр, что лишь немногим менее, чем рыночная стоимость неиндустриального жилья.

Во многих странах СНГ практика строительства многоэтажных панельных домов продолжается до сих пор. При этом Россия по объемам индустриального строительства входит в число крупнейших рынков Европы. На ее долю приходится 8,5% среди стран европейского региона, примерно на том же уровне, что Германия, Франция и Великобритания, но в три раза меньше, чем объем индустриального строительства в Италии. В отсутствие более дешевых технологий индустриального строительства, использование оставшейся в наследство от СССР производственной базы панельного домостроения является для застройщиков постсоветского пространства наименее затратным и наиболее быстрым способом удовлетворения спроса на дешевое жилье на первичном рынке недвижимости.