Панельное домостроение

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Крупнопанельное домостроение»)
Перейти к: навигация, поиск
Панельные дома в Ростоке, 2003

Панельное домостроение — один из способов сборного строительства, основанный на использовании предварительно изготовленных крупных железобетонных панелей и плит заводского производства при возведении крупных жилых, административных и зданий общественного назначения[1][2].

Описание[править | править вики-текст]

Из архивов Fotothek и Bundesarchiv:

Производство…
…Доставка панелей для наружных стен…
…На строительной площадке…
…Дом за домом

Панельное домостроение в мировой практике широко применяется при наличии трех основных предпосылок: 1. Имеется необходимость массового строительства на территориях, где спрос и цена на жилье позволяют покрывать издержки производства крупнопанельных блоков и их логистики. 2. Имеется соответствующая сырьевая база, энергетика и ресурсы для производства. 3. Комплексная подготовка строительных площадок под массовую застройку панельными домами требует специальных технических решений. Строительство панельных домов невозможно при отсутствии дорог достаточной грузоподъёмности и ширины (специальные машины для доставки крупных монтажных единиц - панелевозы, в составе автопоезда весят до 40 тонн и имеют транспортные радиусы разворотов до 18 метров или требуют организации сквозных проездов вдоль каждого монтируемого дома). Использование мощного подъемного кранового оборудования на строительных площадках (вес панелей до 9 тонн при вылетах стрелы не менее 30 метров требует использования кранов грузоподъемностью от 14 тонн).

Несомненным, положительными качествами панельного домостроения является быстросборность конструкций возводимого жилого дома, высокая степень отделочной готовности конструкций (идеально плоские элементы и поверхности не требующие затрат на отделку), качество выпускаемых промышленным способом конструкций и сборных элементов значительно выше чем у конструкций изготавливаемых в условиях строительных площадок. Максимальная этажность определяется расчетом конструкций жилого дома, и может составлять 25 этажей и более.

Современные панельные жилые дома развиваются одновременно с меняющимися технологическими решениями производств. Конкуренция в производстве очень велика, что заставляет технологов домостроительных комбинатов привлекать материалы и технологии не только сокращающие прямые материальные затраты, но и повышать потребительские качества продукции, в том числе уменьшаются допуски отклонений геометрических параметров изделий, изделия становятся более удобными в монтаже, в отделке. Применяются уже готовые решения фасадной отделки в заводских условиях. Производства практически уходят от привязки к фиксированному шагу проектирования, т.е. габариты изделий теперь могут быть ограничены только параметрами веса и транспортными габаритами при доставке.

В современных технологических условиях положительные качества панельного домостроения стали вполне применимы для малоэтажного и даже индивидуального жилищного домостроения.

Наработанный опыт северных стран Европы в малоэтажном строительстве с применением панелей (Финляндии, Швеции, Эстонии и даже Германии) позволяет применять новые технологии не только в производстве панелей, но и в конструкторских решениях при монтаже зданий. Так, нашли применение в строительстве не только сварные, но и заливные (монолитные, или правильно - "омоноличенные") узлы сопряжения конструкций, что делает конструкцию не только монолитной, но и повышает общее сопротивление конструкции влиянию ветра (продуваемости швов), упрощает решение вопросов герметизации. Конструктивный расчет такого здания делается как на монолитное здание (в отличие от сварных узлов в расчете учитываемых как шарнирные соединения), с учетом армируемых связей в самих узлах сопряжений конструкций.

В России так же есть заводы использующие современные технологические решения и узлы в панельном и каркасном домостроении.

Основными видами возводимых панельных зданий в настоящее время являются каркасные и бескаркасные. К первому типу относят каркасно-панельные, а ко второму — крупнопанельные. Монтаж зданий обоих типов производится из индустриальных сборных железобетонных конструкций[3][4].

Каркасные здания[править | править вики-текст]

Каркасно-панельные здания подразделяются на две конструктивные схемы: с полным каркасом и с внутренним каркасом[3].

Здания, возведённые по схеме «полный каркас» конструктивно представляют собой пространственный каркас, который образуется при помощи внешних опорных стоек-колонн и ребристых панелей перекрытия. К стойкам каркаса крепятся панели стен и внутренних перегородок, которые являются несущими[3]. Кроме того, к схеме «полный каркас» относятся здания с поперечным и продольным каркасом[4].

В зданиях типа «внутренний каркас» внешние опорные колонны отсутствуют, а в роли несущих выступают внутренние колонны и панели наружных стен на которые опираются плиты перекрытий[3].

Пролёты каркасно-панельных зданий составляют 5,6 м или 6 м. Вдоль здания разнесены колонны с шагом 3,2 м или 3,6 м. Высота этажей таких зданий составляет 2,8 м при двухэтажной разрезке колонн. Соединение ригелей и колонн сварное. Колонны имеют консоли, которые проходят сквозь и изготавливаются из прокатной двутавровой стали. Ригели опираются на эти консоли, своей нижней частью, выполненной с подрезкой[4].

В каркасных зданиях повышенной этажности (высотой от 12 до 16 этажей и выше) шаг между поперечными рамами составляет 6 м, что позволяет осуществить более свободную планировку помещений[4].

Высота этажей в зданиях повышенной этажности, в зависимости от их назначения, может составлять:

  • Административные здания, медицинские и учебные учреждения — 3,3 м[4].
  • Жилые здания и гостиницы — 2,8 м[4].
  • Конструкторские бюро, торговые центры, лабораторные корпуса — 3,6 м или 4,2 м[4].

Бескаркасные здания[править | править вики-текст]

Крупнопанельные здания относятся к типу бескаркасных. В зависимости от этажности здания и его назначения, существуют различные конструктивные схемы[3].

Крупнопанельные жилые здания и дома гостиничного типа высотой до пяти этажей делятся на три основных схемы:

  • Здания с несущими наружными и внутренними поперечными и продольными перегородками[4].
  • Здания с самонесущими наружными стенами и несущими поперечными перегородками[4].
  • Здания с несущими наружными и внутренними продольными стенами[4].

В зданиях с поперечными перегородками несущими элементами выступают внутренние поперечные перегородки, на которые опираются плиты перекрытий. Наружные панели в таких зданиях предельно облегчены и укрупнены и выступают только в качестве ограждающих элементов, так как нагрузка от перекрытий ими не воспринимается[3].

Элементы конструкции[править | править вики-текст]

Различают панели для стен и межэтажные панели перекрытий. Для стен изготавливаются внутренние и наружные панели[1]. Их размеры закладываются на этапе проекта и напрямую зависят от размеров помещений[3]. Также к элементам крупнопанельного дома относятся лестничные площадки и марши, санитарно-технические кабины[5], объёмные блоки шахты лифта, вентиляционные блоки, а также экраны ограждения балконов и лоджий.

Панели для внешних стен[править | править вики-текст]

Панели внешних стен выпускаются двух основных разновидностей:

  1. Однослойные панели. Изготавливаются из лёгкого железобетона или бетона конструктивных марок [1].
  2. Многослойные сэндвич-панели[1].

Наружные стеновые панели, используемые в зданиях с конструктивной схемой типа «поперечные перегородки», производят с использованием лёгких строительных материалов: керамзитофибробетон, ячеистый бетон[3].

Длина панелей для внешних стен, применяемых в пятиэтажных домах равна шагу поперечных панельных стен-перегородок. В зависимости от назначения здания, фасадные панели выпускаются следующих размеров: 2,5 м; 2,8 м; 3,2 м; 3,6 м и 6 м[4].

Панели для внутренних стен[править | править вики-текст]

Многопустотные плиты перекрытий

Изготавливаются однослойными, а в качестве материалов применяется лёгкий или обычный железобетон. В зависимости от своей толщины, внутренние панели могут применяться как в качестве несущих стен, так и в качестве панелей диафрагм жёсткости. Внутренние стены, не являющиеся несущими устанавливаются, в основном, в качестве стен-перегородок лёгкой конструкции[1].

Плиты перекрытий[править | править вики-текст]

Существует три основных вида плит перекрытий:

  1. Полнотелые железобетонные панели[1].
  2. Частично сборно-монолитные плитные элементы со слоем бетона[1].
  3. Многопустотные плиты — с круглыми пустотами[1].

Технологический процесс[править | править вики-текст]

Проектирование и изготовление[править | править вики-текст]

Выпуск всех элементов панельных зданий производится на специализированных предприятиях, называемых заводами крупнопанельного и каркасно-панельного домостроения. Производство элеметов крупнопанельного здания может осуществляться следующими тремя (основными) способами[6]:

  • Вертикальным формованием в кассетах (кассетный).
  • Конвейерным, либо агрегатно-поточным методом (формованием панелей в горизонтальном положении в отдельных формах).
  • Способом вибропроката. В этом случае используется прокатный стан (конструкции Козлова Н. Я.).

В Советском Союзе с начала 1960-х годов существовали типовые проекты заводов КПД, мощность которых составляла от 35 до 140 тыс. м² площади в год. Самым распространённым из методов производства панелей в СССР являлся кассетный[6].

Перевозка[править | править вики-текст]

Для перевозки готовых панелей применяют специальные автотранспортные средства — панелевозы (рамные, безрамные, ферменные), представляющие собой прицеп или полуприцеп. Их грузоподъёмность может достигать 24 тонн[7].

Возведение[править | править вики-текст]

Процесс сборки

Монтаж каркасных зданий повышенной этажности производится по связевой системе[4].

Возведение безкаркасных зданий заключается в использовании внутренних и внешних несущих стеновых панелей и плит перекрытия, которые устанавливаются рядом друг с другом и друг над другом таким образом, что после заливки бетоном швов и стыков между ними получается устойчивое сооружение[1][3].

История[править | править вики-текст]

В мире[править | править вики-текст]

Первые дома, в которых были использованы крупные панели, выполненные из армированного бетона, появились в 1910 году, в составе Форест-Хилс Гарденс, расположенному в одном из пригородов Нью-Йорка, Куинсе. Данный проект представлял собой город-сад.

Названный в честь инженера и архитектора Гросвенора Аттербери, принцип возведения известен в Европе как Система Аттербери. В Великобритании и Франции этому предшествовало возведение экспериментальных сооружений с использованием малоразмерных бетонных элементов. В данных сооружениях использовались серийно изготовленные элементы из других исходных материалов — дерево, металл и др.

До 1920 года архитектура зданий и сооружений основывалась на национальных и культурных особенностях страны. Формы сооружений представляли собой набор из разных архитектурных эпох. Для их сооружения были необходимы строительные материалы, изготовляемые вручную, а следовательно, они были высокозатратны. Монтаж несущих стен зданий производился методом каменной кладки. Затраты времени и стоимость данного метода были весьма высоки.

Стремительная урбанизация потребовала крупномасштабного жилищного строительства и новых строительных технологий и техники. Новый способ сборного строительства с использованием предварительно изготовленных на заводах железобетонных изделий стандартных панелей сокращал время строительства, а соответственно сокращалась и стоимость всего сооружения.

После 1920 года возникает новая архитектурная эпоха, которая с 1950-х годов называется Интернациональным стилем.

Основные его идеи:

Сборное крупнопанельное строительство всё более совершенствовалось и в конечном итоге способ стал признанным стилем. Отказ от изысков и украшений зданий, а также применение стандартных материалов сделало форму зданий единой.

Ночной Париж
Дом архитектора Ле Корбюзье после Второй мировой считался эталоном

В Германии первое здание, по проекту тогдашнего советника по строительству Мартина Вагнера, было построено в период с 1926 года по 1930 год в Берлин-Лихтенберге, являвшийся в те времена частью района Берлин-Фридрихсфельде. При этом речь шла о возведении 138-квартирного жилого посёлка военного поселения со зданиями высотой в два-три этажа.

Строительная площадка посёлка была подготовлена аналогичная площадке при традиционном кирпичном строительстве. На месте были отлиты многослойные бетонные панели массой до 7т, а затем были перемещены козловым краном на сборный пункт и доставлены на площадку для монтажа. Данный способ сооружения был использован Мартином Вагнером и раньше, в 1921 году, на возведении «Бетонной деревни», в одном из жилых кварталов района Амстердам Ост.

Жилой блок Ле Корбюзье представлял собой тип высотного дома и являлся прообразом современного крупнопанельного строительства в архитектуре и философии жилья. Основу своей идеи Ле Корбюзье представил в 1925 году в павильоне «Эспри Нуво» на Всемирной выставке в Париже. Образцы Жилого блока Ле Корбюзье были возведены в четырёх французских городах и в Берлине в период с 1947 года по 1965 год.

Проекты должны были ликвидировать недостаток жилья после Второй мировой войны. Ле Корбюзье видел свой проект жилого дома как идеальное решение массовой застройки. Он хотел путём стандартизированной продукции достичь высокого уровня эффективности. Эта форма хозяйствования и широкое распространение должны были обеспечить повышенный комфорт массам населения. Были сконструированы большие и дешёвые сборные жилые дома, что способствовало популярности самого Ле Корбюзье и его способу стандартного строительства.

С той поры были построены и до сих пор строятся по всему миру жилые посёлки, высотные здания офисов, промышленные здания и сооружения, а также здания и сооружения прочего назначения, выполненные из отлитых на месте или заводским способом бетонных панелей и готовых бетонных элементов.

СССР[править | править вики-текст]

Германская Демократическая Республика[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Типовые серии жилых зданий

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Справочник строителя. Строительная техника, конструкции и технологии (в 2-х томах), т. I / Под ред. Ханса Нестле, М.: Техносфера, 2007, 520стр, ISBN 978-5-94836-105-5
  2. Т. Г. Маклакова, С. М. Нанасова: Конструкции гражданских зданий, М.: Издательство АСВ, 2000, 280стр, УДК 624.01: 725(075.8), ISBN 5-93093-040-6
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Р. Л. Маилян, Д. Р. Маилян, Ю. А. Веселев: Строительные конструкции, 2-е изд, Ростов-на-Дону: Феникс, 2005, 880с, УДК 024:01 (075.8), ISBN 5-222-07026-3
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Цай Т. Н.: Строительные конструкции, в 2-х томах: т.2. Железобетонные конструкции, М.: Стройиздат, 1977, 448стр, УДК (624.01 + 624.012.3/.4) (075.3)
  5. Конструкции гражданских зданий, Уч-к для вузов по спец. «Архитектура», Под ред. д-ра архитектуры М. С. Туполева, М.: «Архитектура-С», 2006, 240с, ISBN 978-5-9647-0092-0
  6. 1 2 Строительство. Том 2. Главный редактор Г. А. Караваев. М.: Советская Энциклопедия, 1964. — Энциклопедия современной техники. Энциклопедии. Словари. Справочники, стр. 80-82
  7. Строительство. Том 2. Главный редактор Г. А. Караваев. М.: Советская Энциклопедия, 1964. — Энциклопедия современной техники. Энциклопедии. Словари. Справочники, стр. 335—336

Литература[править | править вики-текст]

  • И. А. Ганичев: Строительство в США, М.: Стройиздат, 1979, 333с.
  • Е. Горачек, В. И. Лишак, Д. Пуме, И. И. Драгилов, В. А. Камейко, Н. В. Морозов, В. Г. Цимблер: Прочность и жёсткость стыковых соединений панельных конструкций (Опыт СССР и ЧССР), Под ред. к.т. н. В. И. Лишака, М.: Стройиздат, 1980, 192с, УДК 624.078:539.4
  • Ю. А. Дыховичный, В. А. Максименко, А. Н. Кондратьев и др.: Жилые и общественные здания. Краткий справочник инженера-конструктора, 3-е изд., М.: Стройиздат, 1991, 656с, ISBN 5-274-01058-X
  • Р. Л. Маилян, Д. Р. Маилян, Ю. А. Веселев: Строительные конструкции, 2-е изд, Ростов-на-Дону: Феникс, 2005, 880с, УДК 024:01 (075.8), ISBN 5-222-07026-3
  • И. А. Шерешевский: Жилые здания — Конструктивные системы и элементы для индустриального строительства, М.: «Архитектура-С», 2005, 124с, ISBN 5-9647-0060-8
  • Справочник строителя. Строительная техника, конструкции и технологии (в 2-х томах), т. I / Под ред. Ханса Нестле, М.: Техносфера, 2007, 520стр, ISBN 978-5-94836-105-5
  • J.K. Birksted: Le Corbusier and the Occult, The Mit Press, Massachusetts Institute of Technology, 2009