Основы индустриального строительства зданий

В основе современного строительства лежит индустриальный способ изготовления конструкций и механизированный способ их монтажа. В нашей стране уже действует более 500 *9 домостроительных комбинатов (ДСК), изготовляющих крупноразмерные конструктивные элементы зданий, множество строительных машин и механизмов участвуют в строительстве; это позволило поставить строительство зданий на поток и обеспечило очень большой ежегодный ввод в эксплуатацию жилых, производственных и других зданий и сооружений.

Индустриализация строительства позволила также более рационально использовать материальные средства и трудовые ресурсы, существенно повысить производительность и культуру труда, улучшить качество строительства, а также снизить его длительность. Постановка строительства зданий на поток на основе заводского домостроения сопровождается унификацией, т. е. приведением зданий и их конструктивных элементов к однообразным формам и размерам.

Унификация строительства производится по трем направлениям: типизация, модулирование и стандартизация. Главная задача унификации заключается в сокращении типов зданий, конструкций и ограничении количества их размеров.

Типизация представляет собой разработку и отбор объемно планировочных и конструктивных решений зданий, наиболее целесообразных технически и экономически их элементов, предназначенных для многократного массового использования. При этом, пользуясь каталогами и номенклатурой типовых деталей, разрабатывают типовые блок-секции зданий, из которых формируются здания разной конфигурации, размеров и назначения. Это начальная стадия унификации строительства.

Однако разнообразие технологии и, как следствие, планировок вступает в противоречие с количеством деталей заводского изготовления: заводам выгодно выпускать минимальное количество типовых деталей, но большими сериями. Тут на помощь приходит модулирование, которое состоит в приведении к единообразию размеров шага, пролета, высоты этажа разных зданий из конструкций, изготавливаемых на ДСК; это ведет к уменьшению числа типоразмеров конструкций заводского изготовления, их взаимозаменяемости при использовании разных материалов и возведении зданий различного назначения. В нашей стране это достигнуто благодаря внедрению в практику проектирования, заводского домостроения и строительства Единой модульной системы (ЕМС).

Наивысшей формой унификации является стандартизация, т. е. строгая регламентация требований, предъявляемых к выпускаемым конструктивным элементам по форме, размерам и качеству, Государственными стандартами (ГОСТами). Применение стандартов на разрабатываемые конструкции обязательно для проектировщиков, заводов-изготовителей и строительных организаций.

Стандартизация имеет целью увеличение объема и повышение качества продукции, так как она способствует ликвидации нерационального многообразия типоразмеров и марок продукции, организации производства наиболее совершенных ее видов. Объекты стандартизации подразделяются на материальные (различные изделия) и нематериальные (нормы, правила, требования организационно-методического и технического характера).

В области строительства различают стандарты трех уровней:

общие стандарты — по модульной координации размеров, обеспечению геометрической точности, проектной документации и др.;

стандарты на параметры зданий, сооружений и их элементы;

стандарты на строительные конструкции, материалы, изделия, санитарно-техническое и инженерное оборудование, строительную оснастку, инструмент.

Все стандарты (по ГОСТ 1.0—68*) подразделяются на четыре категории: государственные, республиканские, отраслевые и стандарты предприятий. Государственные стандарты обязательны для всех предприятий и учреждений. Все другие стандарты разрабатываются для ограниченного применения при условии, что нет таких государственных стандартов. Стандарты на продукцию предусматривают стандарты параметров и общие технические требования.

Стандарты параметров содержат требования к продукции одного назначения, но различны по конструктивным решениям и применяемым материалам; это модульная координация размеров помещений, типоразмеров изделий, что обеспечивает заводское домостроение.

Стандарты общих технических требований устанавливают требования к качеству продукции, в том числе ее надежности и долговечности, степени заводской готовности, внешнему виду, качеству отделки и другим свойствам.

Единая модульная система в строительстве — это совокупность правил назначения и координации размеров плана, объема здания и конструктивных его элементов, оборудования заводского изготовления на базе основного модуля М, равного 100 мм. Такая модульная система, принятая в СССР, считается международной. Для практических целей потребовалось ввести укрупненные и дробные модули, позволяющие сократить число типоразмеров конструкций. Укрупненные модули (их семь) составляют 2М, ЗМ, 6М, 12М, 15М, ЗОМ, 60М; самый малый укрупненный модуль равен 200 мм, а самый большой 6000 мм.

Дробные модули (их шесть) составляют 1/2М, 1/5М, 1/ЮМ, 1/20М, 1/50М, 1/100М, т. е. от 50 до 1 мм.

С целью сокращения количества типоразмеров для каждого производного модуля установлены пределы его применения, причем нижним пределом является величина, равная самому модулю, а верхним — номинальный размер одного объемнопланировочного или конструктивного элемента. Большие укрупненные модули (60М и ЗОМ) служат при назначении размеров в плане, крупных конструкций, а модули 12М, 6М, ЗМ, 2М — при назначении высот этажей зданий. Дробные модули используют при назначении малых размеров конструкций: сечений балок, толщин плит и листов, зазоров, допусков при изготовлении деталей и др.

Модульной системой в строительстве предусмотрены три категории размеров: номинальные, конструктивные и натурные.

Под номинальными размерами понимают размеры между разбивочными осями, а также между гранями конструкций; эти размеры всегда кратны модулю.

Конструктивными называются размеры строительных конструкций, т. е. размеры между фактическими их гранями. При нулевых допусках эти размеры отличаются от номинальных на величину необходимых швов и зазоров между строительными конструкциями; эти размеры не всегда кратны модулю.

Натурные размеры — это фактические размеры ооъемно- планировочных и конструктивных элементов, отличающиеся от номинальных, т. е. проектных, на величину установленных допусков; эти размеры тоже не всегда кратны модулю.

Примеры плана части здания, разработанного на основе укрупненного модуля 12М, и раскладки панелей по высоте производственного здания на основе укрупненного модуля 60М показаны на рис. 1.4.

Нормативные документы в строительстве устанавливают комплекс норм, правил, положений и требований, обязательных при проектировании, строительстве и реконструкции объектов, при производстве конструкций, изделий и материалов, а также при эксплуатации и ремонте зданий, сооружений и конструкций.

Рис 4. План секции жилого дома на основе укрупненного модуля 12М (а) и два примера раскладки панелей по высоте многоэтажного производственного здания на основе укрупненного модуля 60М (б)

Основу системы стандартизации создает- ряд глав СНиП, в которых приведена классификация изделий, величины расчетных нагрузок, тепло- и светотехнические требования, а также требования относительно огнестойкости и долговечности конструкций зданий.

В 1985 г. утвержден классификатор и перечень нормативных документов и ГОСТов, утвержденных Госстроем СССР, а также

министерствами и ведомствами по согласованию с Госстроем СССР; этот перечень состоит из четырех разделов:

первый — СНиПы, которые содержат пять частей; второй — ведомственные нормы, согласованные с Госстроем СССР;

третий — общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий;

четвертый — ГОСТы, имеющие номера и согласования с Госстроем СССР.

Строительные нормы и правила (СНиПы) расширены по числу частей и их содержанию:

часть 1 — Организация, управление и экономика (новая); включает шесть групп норм и ряд СН (Строительных норм) обязательно с номерами, что позволяет определять их место в системе нормативных документов;

часть 2— Нормы проектирования (в основном прежняя); включает 12 групп СНиП и ряд СН тоже обязательно с номерами;

часть 3 — Организация, производство и приемка работ (в основном прежняя); включает 9 групп СНиП и соответствующие СН;

часть 4 — Сметные нормативные документы; включает соответствующие СНиПы, приложения — тома сборников элементных сметных норм, а также СНиПы, с приложениями и сборниками единичных районных расценок, сборниками укрупненных расценок и др.;

часть 5 — Нормы затрат материальных и трудовых ресурсов (новая); включает 4 группы СНиП, соответствующие СН и другие документы;

Эксплуатация и ремонт производственных зданий, сооружений осуществляется на основе положения о планово-предупредительных ремонтах производственных зданий, есть также положение о планово-предупредительных, ремонтах жилых и общественных зданий; эти документы утверждены Госстроем СССР раньше, но в СНиПы они не включены.

Кроме СНиП, по отдельным вопросам проектирования и строительства выпускаются: -нормы отвода земель, продолжительности строительства, расхода строительных материалов; - нормы выработки и расценки на строительные и ремонтно-строительные работы и др.; - правила устройства электроустановок; - правила о договорах на выполнение проектных и изыскательских работ для капитального строительства и др.; - инструкции, устанавливающие технические требования к проектированию конкретных типов предприятий, зданий, конструкций, отдельных видов работ и др.

Для унификации планировочных параметров зданий разработаны также специальные альбомы нормалей, в которых показана организация рабочих мест, расстановка мебели и оборудования, проходы, минимальные размеры помещений, например санитарных узлов.

Для типового проектирования и индустриального возведения разработаны каталоги индустриальных изделий, содержащие основные элементы сборных конструкций для строительства зданий.