Индустриальное домостроение в трёхлучевой системе координат Дома «Лотос». Часть 2. Конструкции, технология

Артем Саркисович Зурабян, 2022

В книге показано, что нет оснований считать, что все сборные железобетонные конструкции многоэтажных жилых домов должны строиться в декартовой системе координат. Можно создать новую индустриальную систему строительства в трёхлучевой системе координат с необычными квартирами, существенно более экономичную, чем самые недорогие крупнопанельные дома. Казалось бы, без декартовых координат возникают непреодолимые трудности, но выясняется, что не только новые конструкции имеют преимущества, но и технология производства сборных элементов в итоге более простая. Практически выполнен анализ всех аспектов такого переворота в подходе к индустриальному строительству. Показано, что применив криволинейные стены, можно настолько снизить стоимость строительства, что это позволит населению сделать выбор между обычными квартирами или за те же средства приобретать необычное жильё, но значительно большее по площади, практически квартиру большую на одну комнату.

Введение.

На заре развития индустриального домостроения вопросу снижения стоимости жилья уделялось много внимания. Появились первые индустриальные дома с особо тонкими конструкциями и даже с ребристыми панелями. Такие конструкции были предназначены для домов небольшой этажности и рассчитаны были на эксплуатацию в течение примерно двадцать лет. Развитие домостроения требовало строительство более долговечных капитальных домов повышенной этажности и высотных, поэтому все тонкие ребристые сборные элементы на крупнопанельных домостроительных комбинатах были заменены на плоские панели. Практически везде применялись навесные бетонные наружные стены. У истоков строительства первых домов с применением кассетной технологии в городе Магнитогорске стоял лауреат Ленинской премии Мкртумян Армен Карапетович.

В попытке удешевить конструкцию домов и перенести отделочные работы в заводские условия, получило развитие объёмно-блочное домостроение, основанное на производстве сборных элементов в виде блок-комнат. На основе объёмно-блочной системы были построены домостроительные комбинаты и в разных регионах страны возводились многоэтажные жилые здания. Преимущественно технология их изготовления основывалось на кассетной технологии, но тонкие стены объёмных блоков требовали применения литых бетонных смесей с большим расходом цемента. Особенно большая подвижность бетонной смеси необходима для блоков типа «лежачий стакан», где плита пола заливается через полости вертикальных стен. В 1987-1990 г. нами проектировались три домостроительных комбината объёмно-блочного домостроения для завода «Прогресс» в г. Самаре, ПО «Тантал» в г. Саратове и ПО «Позистр» в г. Абовяне, которые, кроме экспериментального производства, к сожалению, не были введены в эксплуатацию. Здесь применялась технология «метода подъёма щитов» для изготовления объёмных блоков типа «колпак», когда плоские стены формовались горизонтально из малоподвижных бетонных смесей и сразу после вибрации путём подъёма щитов с последующим формованием плиты потолка и узлов соединения из них собирался объёмный блок.

Достоинством такой технологии являлась возможность резко снизить расход цемента и формовать наружные стены из теплоизоляционного бетона. Блок получался монолитным и у него внутренние стены выполнены из конструктивного бетона, а наружные из теплоизоляционного. Формующие установки такого типа работают в некоторых регионах. Появление супер пластификаторов снизило эффект от подъёма щитов, но горизонтальное формование наружных стен из теплоизоляционного бетона с последующим их подъёмом и монолитное соединение с конструктивной частью блока остаётся преимуществом такого метода изготовления объёмных блоков. С появлением вентилируемых фасадов, частично собираемых на заводах, кассетное формование монолитно соединённых между собой всех четырёх несущих стен и потолка блоков типа «колпак» становится более распространённым.

Объёмно-блочное домостроение все же не могло полностью конкурировать с крупнопанельным домостроением, поскольку необходима перевозка крупногабаритных грузов и больших площадей на заводах по производству объёмных блоков. Вес сборных элементов достигает двадцати тонн и требуются крановое оборудование большой грузоподъёмности. Организовать полную отделку комнат на заводе в большинстве случаев пока не удалось. Как конструкция, объёмные блоки менее материалоёмкие, поскольку их сдвоенная стена в сумме может быть по толщине меньше толщины панелей. Но это верно для многоэтажных домов относительно небольшой этажности.

При повышении этажности более девяти этажей стены объёмных блоков становятся более толстыми и в сумме расход бетона превышает показатели крупнопанельных домов. Строительство зданий из призматических объёмных элементов вносит некоторые противоречия в конструктивную структуру многоэтажного здания. Так, отдельные вертикальные столбы из объёмных блоков соединяются в основном гибкими связями, и конструкция здания лишается монолитности. Если же эти соединения выполнить монолитными, то возникают трудоёмкие «мокрые» процессы. Двойные тонкие стены между комнатами и квартирами, хотя и приводят к экономии бетона, но снижают трещиностойкость конструкции.

Надо иметь в виду, что широкое развитие монолитного, в основном каркасного, домостроения все же направлено на строительство не массовых индивидуальных и более элитных жилых домов, которые решают локальные задачи расселения, поскольку такие дома дороже крупнопанельных. В то же время надо учитывать, что, например, в России на одного жителя приходится около двадцать три квадратных метров жилой площади, тогда как в Европейских странах и США это порядка сорока пяти — шестидесяти пяти квадратных метра. Таким образом, жилой фонд для достижения приемлемого уровня должен быть удвоен. При этом отказаться от многоэтажного строительства вряд ли удастся. А если это так то, наоборот, многоэтажное строительство переходит в высотное. Такая тенденция наблюдается в последнее время во многих странах. Таким образом, задача существенного снижения стоимости строительства остаётся актуальной.

Преодолеть недостатки объёмно-блочного строительства, сделать сборное объёмно-блочное более эффективным и придать импульс панельному домостроению можно необычным путём, которому посвящена эта работа.

Столетиями принято все дома строить в декартовой системе координат. Всегда исходили из того, что это самый недорогой метод строительства капитального жилья. Но так ли это? Оказывается что не совсем так. Можно создать иную систему индустриального многоэтажного домостроения, где себестоимость жилья буде существенно меньше по сравнению даже с самыми недорогими панельными или объёмно-блочными домами. Этого можно достичь, если отказаться от декартовых координат и предположить, что комнаты и помещения в домах не обязательно должны быть прямоугольными. Изменив представление о форме помещений в квартире, можно добиться значительного снижения стоимости строительства. Архитектурные аспекты такого изменения более подробно приведены в книгах изданной на платформах ЛитРес и Кобо с названием «Необычные квартиры домов «Лотос» — альтернатива панельному домостроению. Часть 1. Архитектура». Было показано, что функциональная деятельность жителей относительно системы координат конструкции жилых модулей во многом независима и форма ограждающих конструкций и может быть изменена. В этой части книги архитектурные аспекты так же кратко приведены, что бы создать единую картину с основным её содержанием, посвящённым конструкции и технологии.

2 Индустриальное домостроение в трёхлучевой системе координат.