При выборе застройщика для возведения своего здания, многие заказчики придерживаются главного критерия – цены за квадратный метр. Однако это может привести к упущению одного из ключевых аспектов: выбора технологии строительства. Этот выбор является фундаментальным этапом процесса строительства, поскольку каждая технология имеет свои плюсы и минусы. Оптинуть за "дешевую" технологию может позволить сэкономить деньги, но при этом допустить серьезную ошибку, которую будет сложно исправить впоследствии, потеряв при этом качество и долговечность здания. Построенное здание нельзя вернуть застройщику, чтобы заново возвести его с использованием другой технологии. Поэтому выбор правильной технологии и строительных материалов является первостепенной и невероятно важной задачей.
На сегодняшний день одной из относительно новых технологий строительства быстровозводимых зданий из сэндвич-панелей является использование легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК). В этой статье мы попытаемся рассмотреть все преимущества и недостатки данной технологии.
Одним из основных требований к зданиям и сооружениям в строительстве является их долговечность и надежность. Долговечность здания в значительной мере зависит от качества материала и надежности строительной конструкции, созданной из этого материала. Неоспоримо, что оптимальным вариантом для строительства здания является использование сборного железобетона промышленного производства. Сочетание стали и бетона делает такие здания прочными и надежными. Здания с железобетонными каркасами могут быть эксплуатированы до 120 лет, они обладают высокой степенью пожаробезопасности. В период существования СССР были разработаны серии сборных производственных и складских зданий, а также общественных и жилых помещений. Однако за прошедшие двадцать лет после распада СССР большинство заводов по производству железобетонных изделий закрылись, и наша промышленность больше не выпускает серийные железобетонные производственные и складские здания, которые когда-то были востребованы.
Сегодня все более популярной становится технология строительства на основе металлических конструкций. Существует два основных подхода к этой технологии:
- ЛМК (Легкие металлические конструкции) – это технология, которая была отработана и испытана десятилетиями и в настоящее время активно развивается и совершенствуется. Основной материал, используемый в этой технологии, - черный горячекатаный металлопрокат, такой как двутавры, швеллеры, уголки, квадратные и круглые трубы. Широко применяется в строительстве производственных зданий, складских сооружений, общественных и высотных зданий.
- ЛСТК (Легкие стальные тонкостенные конструкции) – это технология, которая была разработана в 50-х годах ХХ века в Канаде. Она возникла из необходимости строительства большого количества малоэтажных домов, соответствующих климатическим условиям севера Америки. В настоящее время эта технология используется в строительстве индивидуальных жилых домов и временных сооружений.
Давайте проведем сравнение технологий ЛМК и ЛСТК. Одним из основных преимуществ ЛСТК, предлагаемых заказчику, является экономия металла на уровне от 25% до 50%. Эта экономия достигается за счет уменьшения толщины конструкций с 8-40мм у ЛМК до 0,7-3мм у ЛСТК. Давайте более детально рассмотрим это с технической и экономической точек зрения.
При строительстве производственных, складских и общественных зданий с широкими пролетами от 12м и выше и высотой от 6м и выше, невозможно значительно сократить конечную стоимость строительства, как обещают маркетологи. Каждый элемент строительной конструкции подвергается нагрузкам от снега, ветра и собственного веса, и для эффективного сопротивления этим нагрузкам требуется определенное сечение и толщина элементов. Таким образом, элемент толщиной 2мм не способен выдержать те же нагрузки, что и элемент толщиной 15мм. Эта закономерность проявляется при сравнении каркасов ЛМК и ЛСТК.
Во-первых, при использовании технологии ЛСТК шаг несущих конструкций должен быть в два раза меньше по сравнению с ЛМК. Например, вместо шага рам каркаса 6-12м у ЛМК, у ЛСТК он составляет 3м или даже меньше. Во-вторых, количество связевых элементов в здании из ЛСТК должно быть больше, по крайней мере, на 25%, чтобы обеспечить стабильность всего здания. Это связано с тем, что конструктивные элементы с меньшей толщиной обладают меньшей жесткостью. При этом гнутые ЛСТК теоретически не являются самым легким видом конструкций, поскольку не позволяют эффективно распределять материал по сечению, в отличие от ЛМК, где широко используются балки с переменным сечением. Фактически, на сегодняшний день самыми легкими и доступными конструкциями являются сварные двутавры из черного металлопроката, стенки и полка которых устойчивы и полностью соответствуют требованиям действующих строительных норм и правил РФ.
Здания, построенные из ЛСТК, обычно имеют размеры менее 1500 м2 и не подвергаются государственной экспертизе проектной документации, что оставляет надежность и долговечность здания полностью на совести производителя. Экономия на металле ведет к снижению долговечности всего здания. В зданиях, построенных из ЛСТК, соединения оцинкованных профилей между собой чрезвычайно ненадежны: даже небольшое превышение постоянной нагрузки, в основном вызванное снеговыми осадками, может привести к разрыву тонкого металла на элементах крепежа - саморезах и болтах, что в конечном итоге приводит к обрушению здания. Также возможно, что деформация колонн здания из ЛСТК, вызванная погрузчиком или другим оборудованием, работающим в здании, также может привести к обрушению.
Здание, построенное из конструкций ЛМК, способно выдержать гораздо большую нагрузку до обрушения по сравнению с ЛСТК благодаря своей толщине. Конструкция из ЛМК сначала растягивается, а затем обрушается, в отличие от ЛСТК, которое обрушается непосредственно без растяжения.
Кроме того, в России заявленное качество изделий не всегда соответствует действительности. Практически всегда производители ЛСТК недооценивают реальные характеристики конструкций в погоне за более низкой стоимостью производства. Часто сокращается слой цинка с 275 г/кв.м до 120 г/кв.м. Оцинкованная сталь, используемая в технологии ЛСТК, подвержена окислению не только под воздействием воды, но и кислорода, содержащегося в воздухе. В процессе эксплуатации несущая способность значительно ослабевает, что делает дальнейшее использование здания из ЛСТК опасным для жизни. Кроме того, при окислении цинка образуется оксид цинка, который является токсичным веществом для человека. Поэтому длительное пребывание в таких зданиях не рекомендуется.
Согласно статистике, аварии зданий из ЛСТК происходят намного чаще, чем аварии зданий из ЛМК, несмотря на то, что здания из ЛСТК строятся гораздо меньше. По числу аварий ЛСТК фактически делят "почетное" первое место с бескаркасными арочными зданиями. ЛСТК обладают низкой устойчивостью к прогрессирующему разрушению. Например, при обрушении крыши здания из черного металла могут повредиться всего пара-тройка перегруженных конструкций, тогда как в случае ЛСТК разрушается всё здание, и причиной являются локальные воздействия в узлах соединения конструкций, к которым ЛСТК чрезвычайно чувствительны.
Подводя итоги, все фирмы-производители и строители, специализирующиеся на легких стальных тонкостенных конструкциях, единодушно заявляют о возможности экономии до 50% металла по сравнению с использованием черного проката. Однако на практике выясняется следующее:
1. По надежности, долговечности и безопасности, конструкции из обычного металла по технологии ЛМК безусловно превосходят ЛСТК.
2. Утверждения о низкой стоимости каркаса здания из ЛСТК не соответствуют действительности.
3. В итоге целое здание из ЛСТК оказывается более дорогостоящим, чем здание из ЛМК.
4. Экономия при возведении зданий из ЛСТК остается лишь теоретической.
5. Маркетологи, рекламирующие ЛСТК, могут быть оценены высоко, но на практике часто выясняется, что скопляется платеж впоследствии.