О производстве и применениях стальных тонкостенных конструкций, реальных особенностях и расхожих мифах расскажет заместитель генерального директора ООО «Андромета» по развитию Илона Полевая
О спикере
Образование: высшее техническое, инженер-металлофизик.
Служебная позиция: с 2012 года – заместитель генерального директора ООО «Андромета» по развитию.
Жизненная позиция: день, когда я не узнала или не создала ничего нового, прожит зря.
Илона Владимировна, ваша команда – пионер внедрения в российскую строительную практику технологии ЛСТК и признанный лидер этой новой отрасли, сложившейся за последние два десятилетия. Расскажите, что такое ЛСТК и чем они отличаются от обычных металлоконструкций?
Легкие стальные тонкостенные конструкции – относительно новый, но уже достаточно популярный благодаря своей экономичности строительный материал для возведения несущих каркасов зданий промышленного и гражданского назначения. Характерным свойством ЛСТК профилей, обусловливающим особенности их работы, является их геометрия. Все три габарита профиля - длина, высота, толщина - выражаются величинами разных порядков: толщина измеряется миллиметрами, высота сантиметрами, длина - метрами.
При таком соотношении форма элемента начинает влиять на его сопротивление при нагрузке. Поэтому конструкции ЛСТК рассчитывают и проектируют по другим нормам и правилам, чем обычные металлоконструкции. В России эти методики регламентирует Свод правил СП 260, принятый в 2017 году. К слову, его предтечей был введенный годом ранее СТО ООО «Андромета» по проектированию ЛСТК, внесенный в реестр ТК 465 «Строительство» при Минстрое РФ. За счет рациональной формы сечений и применения стали повышенной прочности ЛСТК имеют более высокое соотношение несущей способности и веса, чем у прокатных профилей и сварных металлоконструкций. Легкость со всеми своими полезными следствиями, наряду с низкой себестоимостью производства и монтажа, и обусловливают более высокую эффективность ЛСТК по сравнению традиционными ЛМК.
А как развивалось производство ЛСТК в России?
Производство ЛСТК в России началось в 2003 году, когда под руководством А.А.Шухардина и А.Б.Акопяна (ныне - учредителей и руководителей ООО «Андромета») в Обнинске был открыт первый в нашей стране завод легких металлоконструкций, работающий по технологии холодного профилирования. Эта технологический рывок дал старт развитию отрасли быстровозводимого строительства из ЛСТК. За последующие 10 лет производство оцинкованной стали и конструкций из нее выросло в 10 раз. Цена строительства здания из ЛСТК в полтора раза ниже, а скорость – в 1,5 - 2 раза выше, чем по традиционном технологиям: этим и объясняется столь быстрое и широкое распространение этих конструкций. Внедрение технологии производства ЛСТК профилей сделало строительство быстровозводимых зданий доступным широкому кругу потребителей, включая малый бизнес и даже частных лиц, строящих жилые ЛСТК дома для собственных нужд. И нам приятно сознавать, что члены команды «Андрометы» были первыми в России, кто организовал промышленный выпуск зданий из ЛСТК.
Расскажите подробнее о производстве ЛСТК: материал, технология, оборудование?
Конструкционные ЛСТК изготавливают из листовой стали толщиной до 4 мм с защитным антикоррозионным цинковым покрытием . Профили производят методом холодного профилирования (ролл-форминга), то есть путем прокатки стальной полосы, которая последовательно проходит через систему валков, формирующих сечение заданной формы.
Современные производственные линии в едином цикле с профилированием выполняют на заготовках разного рода вырезы, высечки, крепежные отверстия и другие элементы, необходимые для сопряжения и соединения отдельных деталей конструкции. Благодаря автоматизации процессов трудоемкость изготовления деталей из ЛСТК в 5 и более раз ниже, чем у сварных металлоконструкций, а влияние человеческого фактора на результат минимально.
Оборудование для производства ЛСТК у всех примерно одинаковое или есть особенности? И на что обращать внимание, выбирая поставщика ЛСТК?
Принцип технологии – холодное профилирование – единый, но возможности оборудования существенно разнятся, как с точки зрения номенклатуры, так и степени заводской готовности конструкций. При выборе поставщика серьезное внимание следует уделять второму вопросу. Некоторые производители работают на линиях первого поколения и выпускают просто погонаж. Другие имеют ограниченный набор технологических операций, скажем всего 1-2 типоразмера отверстий. Такой продукт нуждается в дальнейшей обработке на стройплощадке: сверление отверстий, подрезка, подгонка по месту. Помимо дополнительных затрат времени и денег на монтаже, это влечет отходы профиля, создает дополнительные риски брака и некачественной сборки здания. В итоге псевдо-экономия на ЛСТК профиле, цена которого у таких поставщиков ниже, оборачивается серьезным перерасходом средств на постройку здания в целом.
А ваше оборудование какие операции может выполнять?
Производство ЛСТК завода «Андромета» по своим возможностям на сегодняшний день, пожалуй, самое высокотехнологичное в России. Оборудование изготовлено по индивидуальному техническому заданию одним из ведущих мировых поставщиков. Это машинный комплекс, способный в автоматическом режиме выполнять широкий набор операций по пробивке отверстий и вырезов самых разных форм и размеров и выпускать профиль в большом диапазоне сечений: С, Z,U, S высотой до 400 мм и толщиной до 4 мм.
А зачем потребовалось индивидуальное изготовление оборудования, ведь это, наверное, сложнее?
Необходимость нового технологического подхода к процессу производства была продиктована принципиальной новизной технических решений промышленных зданий СТЕРК®, созданных нашими инженерами. Их особенность – полная заводская готовность конструкций и отсутствие чернометаллических соединительных деталей. Такое решение ощутимо облегчает конструкцию, удешевляет ее монтаж и дальнейшую эксплуатацию.
Наше производство построено по принципу интеграции в единый цикл всех этапов изготовления деталей: на входе процесса – конструкторские чертежи, преобразованные в машинные коды, на выходе – готовые к установке в каркас здания детали со всеми необходимыми элементами: крепежные отверстия, вырезы, пуклевки, маркировка.
Детали изготавливаются с машиностроительной точностью, что гарантирует быструю и качественную сборку каркасов зданий на стройплощадке. В России конструкции такого уровня префабрикации выпускает только ЗМК «Андромета». Оборудование, которое используют остальные производители оцинкованных профилей, имеет гораздо более узкие возможности.
С особенностями производства разобрались. Расскажите теперь, что можно построить из ЛСТК?
Много чего. Удивительно, но в нашем строительном сообществе до сих пор бытует такой миф, что оцинкованные профили «делают из фольги» и годятся они только для частного сектора. Это заблуждение уходит корнями в далекие 50-е годы прошлого века, когда технология ЛСТК только начинала входить в строительную практику. Производственные возможности в то время позволяли выпускать очень ограниченную номенклатуру сечений профиля, отвечающую потребностям малоэтажного жилищного строительства. В последующие несколько десятков лет технологии холодного профилирования активно развивались, и на сегодняшний день позволяют изготавливать профили, сопоставимые по несущей способности с горячекатаным прокатом. Так, в линейке оцинкованных ЛСТК профилей завода «Андромета» есть сечения, превосходящие по площади прокатный двутавр 20. Это полноценные силовые элементы, способные нести значительные нагрузки и позволяющие строить не только жилые дома высотой в 6 этажей, но и быстровозводимые цеха, логистические объекты, торговые центры, спортивные залы.
С 2012 года завод "Андромета" выпускает серийные здания на ЛСТК каркасах СТЕРК® пролетом до 24 м и высотой до 8.4 м. Разумеется, как и любой другой материал, ЛСТК имеет оптимальную область применения. Для инженеров компании «Андромета» его использование не самоцель, а средство повышения эффективности проектных решений в сочетании со сварными двутаврами и конструкциями из горячекатаного проката (комбинированные каркасы).
Раз уж мы заговорили о мифах, расскажите, какие еще бытуют стереотипы про ЛСТК
Больше всего их в отношении жилых домов из ЛСТК, в силу нашего менталитета. Вот топ-три этих мифов.
«Металлический дом – холодный». Да, теплопроводность самого металла очень высока, но каркас находится внутри толстого теплоизоляционного «пирога» из эффективных материалов – сверхлегкий пенобетон, базальтовые утеплители. Утечки тепла в жилых ЛСТК домах с качественно выполненной теплоизоляцией в 2,5 – 3 раза меньше, чем допускают нормы СНиП. Это подтверждают, в частности, натурные тепловизионные испытания ЛСТК домов СТИЛТАУН®, построенных компанией «Андромета».
«Дом из ЛСТК непрочный». Чисто субъективное ощущение, которое опровергается инженерными расчетами и опытом строительства и эксплуатации ЛСТК домов, в том числе в районах с большими снеговыми и ветровыми нагрузками и высокой сейсмикой. Несущая способность каркаса из ЛСТК рассчитывается с запасом прочности, позволяющим обшивать здания даже кирпичом (толщиной 120 мм). Чтобы избежать эффекта «зыбкости» полов многоэтажных домов из ЛСТК, компания «Андромета» использует сплошностенчатые балки перекрытий из профиля соответствующего сечения.
«Дома из ЛСТК недолговечные». Долговечность оцинкованных несущих конструкций жилых домов из ЛСТК, возводимых по технологии СТИЛТАУН® компании «Андромета», составляет 50 и более лет. Такое официальное заключение выдано экспертами МИСиС на основании проведенных испытаний.
А теперь «на десерт» – назовите топ-3 преимуществ ЛСТК строительства
Скорость и простота монтажа префаб-конструкций. Форма деталей, наличие на них всех элементов, необходимых для стыковки и соединения, исключают потери времени и неправильную сборку каркаса.
Легкость и связанная с ней экономия затрат. Вес здания из ЛСТК в 5 – 7 раз ниже, чем такого же, построенного из традиционных материалов. Соответственно, снижаются затраты на фундамент, на доставку конструкций, на подъемную технику. А на этапе эксплуатации – сокращается энергопотребление на обогрев помещений.
Экономное строительство в сложных климатических зонах. За счет легкости ЛСТК дома оказывают минимальное воздействие на основание, их без проблем можно возводить на сложных грунтах (включая заболоченные и вечномерзлые), а также в сейсмоопасных районах.