паталогоанатамический корпус на 600 вскрытий в год в г. Артёме

Введение 5
1. Общий раздел 6
2. Архитектурностроительный раздел 9
2.1. Обоснование решения генплана 9
2.2. Обоснование архитектурнопланировочного и объемного решения здания 10
2.3. Обоснование выбора конструктивных элементов здания 11
2.4. Теплотехника здания 12
2.5. Обоснование архитектурного решения фасада здания 15
2.6. Обоснование инженерного оборудования здания 15
2.7. Обоснование технико-экономических показателей здания 16
3. Расчетноконструктивный раздел 17
3.1. Обоснование выбранного конструктивного решения и материала конструкций 17
3.2. Расчет и конструирование монолитной железобетонной плиты перекрытия 17
3.2.1. Обоснование расчетной схемы, метода расчета, геометрических параметров 18
3.2.2. Сбор нагрузок 18
3.2.3. Определение усилий 19
3.2.4. Расчет сечений и их конструирование 20
3.3. Расчет и конструирование монолитной железобетонной главной балки (Бг-1) перекрытия 22
3.3.1. Обоснование расчетной схемы, метода расчета, геометрических параметров 22
3.3.2. Сбор нагрузок 22
3.3.3. Определение усилий 23
3.3.4. Расчет сечений и их конструирование 26
3.4. Расчет и конструирование монолитной железобетонной колонны каркаса 37
3.4.1. Обоснование расчетной схемы, метода расчета, геометрических параметров 37
3.4.2. Сбор нагрузок 37
3.4.3. Определение усилий 39
3.4.4. Расчет сечений и их конструирование 40
3.5. Расчет и конструирование монолитного железобетонного фундамента под колонну каркаса 41
3.5.1. Обоснование расчетной схемы, метода расчета, геометрических параметров 41
3.5.2. Сбор нагрузок 42
3.5.3. Определение усилий 42
3.5.4. Расчет сечений и их конструирование 44
3.6. Технико-экономические показатели по запроектированным конструкциям 46
4. Раздел организации и технологии строительного производства 47
4.1. Проект производства работ (ППР) 47
4.1.1. Подсчет объемов работ и выбор методов производства их 48
4.1.2. Определение трудозатрат и машинного времени 57
4.1.3. Определение потребности в материалах, конструкциях, изделиях, полуфабрикатах 63
4.1.4. Обоснование к календарному планированию, включая графики ресурсного обеспечения 63
4.1.5. Обоснование к стройгенплану 63
4.1.6. Расчет технико-экономических показателей 71
4.2. Технологическая карта на устройство кирпичной кладки внешних стен 71
4.3. Технологическая карта на монтаж элементов навесного вентилируемого фасада 78
5. Раздел охраны труда и окружающей среды 87
5.1. Охрана труда 87
5.1.1. Анализ опасностей и вредностей проектируемого объекта 87
5.1.2. Обоснование проектируемых мероприятий по охране труда 88
5.1.3. Оценка эффективности принятых решений 89
5.2. Охрана окружающей среды 90
5.2.1. Анализ антропогенных факторов проектируемого объекта 90
5.2.2. Обоснование выбора проектируемых мероприятий по охране окружающей среды 91
5.2.3. Оценка эффективности принятых решений 91
6. Раздел экономики строительства 95
6.1. Технико-экономическое обоснование к сравнению вариантов в основных разделах 95
6.2. Определение сметной стоимости строительства 98
6.3. Технико-экономическая оценка и анализ эффективности проектных решений 99
6.4. Определение договорной цены 101
6.5. Технико-экономическое обоснование к сравнению вариантов конструктивных решений фундаментов 101
7. Специальная часть 103
7.1. Общая характеристика решений вентилируемых фасадов 104
7.2. Особенности решений вентилируемых фасадов с применением внешнего защитного элемента (экрана) из профилированной тонколистовой (оцинкованной) стали с защитно-декоративным лакокрасочным покрытием 107
7.3. Основные положения концепции системной оценки параметров функциональной эффективности вентилируемых фасадов 112
7.4. Сравнительная оценка функциональной эффективности утепления наружных стен посредством применения вентилируемого фасада 114
7.5. Проблемы, которые возникают при проектировании и строительстве вентилируемых фасадов 118
Выводы и заключение 119
Список использованных источников 120
ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА 123
Лист 1. Расчет и конструирование элементов монолитного железобетонного перекрытия 123
Лист 2. План первого этажа М1:100. Экспликация помещений первого этажа 123
Лист 3. План второго этажа М1:100. Экспликация помещений второго этажа 123
Лист 4. Разрез 1-1. План кровли. Узлы А,Б. Фрагмент плана первого этажа. Фрагмент плана кровли. 123
Лист 5. Конструкции железобетонные. Перекрытие на отметке 0.000 м 123
Лист 6. Конструкции железобетонные. Колонна К-1. Фундамент Фм-1 123
Лист 7. Календарный график строительства 123
Лист 8. Стройгенплан 123
Лист 9. Технологическая карта на кладку наружных стен из кирпича 123
Лист 10. Технологическая карта на монтаж элементов навесного вентилируемого фасада 123
Приложение П-1 123
Приложение П-2 123
Приложение П-3 123

Складирование строительных материалов допускается только в местах, предусмотренных проектом организации работ. Беспорядочное хранение материалов, изделий и оборудования исключается. Разрывы между складскими помещениями и штабелями устанавливают в соответствии с требованиями противопожарной техники.
На территории строительства устанавливаются указатели проездов и проходов, предупреждающие знаки (щиты) о наличии опасных зон (зон действия крана). Проходы для рабочих и проезды для машин должны быть всегда свободными: загромождение их материалами или мусором не допускается.
Ширина проездов при одностороннем движении должна быть не менее 3.5 м, при двустороннем движении – не менее 6.0 м.
Расстояния от помещений бытового назначения до пунктов питания принимаются не более 300...600 м (в зависимости от длительности перерыва), до санитарно-бытовых помещений - не более 200 м, до места производства работ - не менее 50 м.
Противопожарные разрывы между временными помещениями принимаются: от 10 до 20 м (в зависимости от степени огнестойкости), между складами: от 10 до 40 м.
Передвижение крана для работ по установке в проектное положение разделительных элементов и пространственных арматурных каркасов выполняется под руководством лица технического надзора, при этом направление движения механизма утверждается ответственным лицом подрядной строительной организации.
 Опалубка для устройства монолитных железобетонных и кирпичных несущих и ограждающих конструкций устанавливается в соответствии с ППР или технологическими картами (см. раздел «Технология строительства»). Перед началом работ конструкция опалубки осматривается специальной комиссией и производится утверждение правильности ее установки в проектное положение.
Перед проведением работ связанных с использованием землеройных, подъемных машин и механизмов для всех допущенным к работе слесарей, электриков, машинистов, монтажников проводится инструктаж по технике безопасности.
5.1.3. Оценка эффективности принятых решений
Рабочие зоны, в том числе места производства работ по поднятию и перемещению грузов во время работы обеспечиваются достаточным освещением для работы в темное время суток. При недостаточном освещении, когда машинист плохо различает сигналы такелажника, работы на площадке прекращаются.
При определении пути движения монтажных кранов четко определяются места их стояния при монтаже. Раскладка элементов для монтажа строго фиксируется с таким расчетом, чтобы кран не производил перемещений с поднятым элементом и/или не производил их подтягивания.
Временные административные и бытовые здания размещаются на строительной площадке с учетом удобного обслуживания рабочих и не мешают производству работ.
5.2. Охрана окружающей среды
5.2.1. Анализ антропогенных факторов проектируемого объекта
При возведении проектируемого гражданского здания на окружающую среду происходит воздействие ряда негативных факторов:
повышенный шумовой фон, сопровождающий работу строительных машин и механизмов;
динамическое воздействие (вибрация) работающих машин и механизмов на грунтовое основание и строительные конструкции подземной части зданий и сооружений, которые находятся в районе расположения жилой застройки;
выброс в атмосферу рабочей зоны пылевых частиц различных фракций, продуктов работы двигателей внутреннего сгорания;
формирование строительных отходов – остатков растворов, смесей, упаковки, жидкостей;
формирование поверхностных стоков воды, содержащих отходы строительного производства и мусора;
нарушения сложившейся экосистемы строительной площадки: геологических и гидрогеологических условий.
Приведенные факторы формируют риски проявления соответствующих экологических, экологических и социальных последствий.
5.2.2. Обоснование выбора проектируемых мероприятий по охране окружающей среды
Для снижения рисков проявления рассмотренных выше негативных факторов, сопровождающих процесс строительного производства, или снижения тяжести последствий проектом производства работ предусматривается проведение комплекса специальных мероприятий по охране окружающей среды.
Для снижения уровня шума на строительной площадке предусматривается применение машин и механизмов с наиболее низкими шумовыми характеристиками, а средства малой механизации (например, подъемники) переводятся на электропривод. Для снижения динамического воздействия работающих машин предусматриваются различные виброизоляторы и виброгасители.
Газовые выбросы от двигателей внутреннего сгорания подлежат строгому контролю и учету в соответствии с предельно допустимой концентрацией.
На территории строительной площадки устанавливаются стоящие отдельно контейнеры под строительный мусор и бытовые отходы.
Для организации стоков жидкости, связанных с производством строительных процессов, производится организации системы стоков. Для отвода бытовых стоков производится прокладка временных сетей канализации. Несанкционированный сток жидкости на окружающий рельеф местности – запрещается.
5.2.3. Оценка эффективности принятых решений
В соответствии с положениями Федерального закона «Об экологической экспертизе» строительство гражданского здания предполагает наличие презумпции экологической опасности объекта проектирования. Выводы и конкретные рекомендации, направленные на уменьшение (ликвидацию) последствий неблагоприятного воздействия на окружающую среду города разрабатываются с учетом особенностей строительства и района расположения объекта строительства.
Экологические особенности последствий возведения конструкций здания с применением проектируемой конструктивной и строительной системам, имеют следующие преимущества:
уменьшение объемов суммарного загрязнения окружающей природной и городской среды;
сокращение сроков строительства;
возможность использования грунтов, которые разрабатываются в объеме строительной площадки для рекультивации.
Зеленые насаждения и растительный грунт, подпадающие под участок строительства, вывозятся для рекультивации ─ для снижения негативных экологических последствий строительства.
В ходе строительства предусматривается компенсация экологического ущерба в виде организации новых участков озеленения и благоустройства пешеходной и служебных зон, устройство искусственных покрытий, увеличения количества зеленых насаждений.
Достаточное количество пунктов мойки автотранспорта и применение экологически чистых строительных материалов для несущих и ограждающих конструкций здания позволяет минимизировать негативное экологическое воздействие.
Для снижения или устранения геоэкологического риска при строительстве и эксплуатации гражданского здания предусматривается реализация комплекса мероприятий, включающие проектные, технологические и организационные решения.
К проектным решениям относится вариант применения наиболее простой формы поперечного сечения ─ многопролетной и конструктивной формы сооружения – из монолитного железобетона.
К технологическим решениям по строительству относятся технологии возведения несущих и ограждающих конструкций гражданского здания, исключающие приемы забивки и вибропогружения.
Компактный характер расположения временного строительного городка позволяет рационально размещать титульный список временных зданий и сооружений, в соответствии с графиком изменения численности рабочих и календарным графиком строительства (см. раздел «Организация строительства»).
Экономический ущерб окружающей среде может быть выражен как в натуральных показателях, так и в стоимостных формах.
В натуральной форме экономический ущерб может быть выражен в виде уменьшения срока службы основных фондов, определенного количества заболеваний среди местного населения и т.д.
В большинстве случаев эти явления не подлежат стоимостной или количественной оценке. Таким образом, под экономическим ущербом подразумеваются фактические и возможные потери, которые обусловлены загрязнением окружающей cреды и могут быть выражены в денежной форме.
Эколого-эконмический ущерб, который может быть нанесен природной среде в результате строительства объекта, можно определить по формуле:
Упр=Уп+Ум-Ур =Mni∙Q*yn+Mj∙ymj-Si∙ypi, (5.2.3.1)
где:
yn ─ ущерб от загрязнения почвы;
ym ─ ущерб от использования материалов;
yp ─ предотвращенный ущерб от рекультивации 1-го гектара почвы;
Mni ─ масса выбросов i - вредных отходов в почву, т/год (органические отходы 3т/год; попало в почву 40 т строительного мусора);
Q ─ коэффициент учитывающий ценность земляных ресурсов (Q=1 для районов степи);
уп ─ удельный ущерб от выброса 1 т вредных отходов в почву (для органических отходов составляет 11200 руб./т, для неорганических 2700 руб./т).
В результате загрязнения почвы органическими и неорганическими отходами возможен ущерб:
Уп=Mni*Q*yn=3∙1∙11200+40∙1∙2700= 141600 руб.
При попадании в грунт 10 т неорганических отходов (цемента) возможен ущерб:
Ум= Mj*ymj=10*35000=350000 руб.
После рекультивации (восстановления качества) 2-х гектаров почвы получен предотвращенный ущерб:
Ур=Si*ypi= 2*200000=400000 руб.
Суммарный эколого-экономический ущерб при возможном внедрении мероприятий по минимизации последствий составит:
Упр = 141600+350000-400000= 91600 руб.
6. Раздел экономики строительства
6.1. Технико-экономическое обоснование к сравнению вариантов в основных разделах
Проектирование здание производится с применением объекта−аналога и в соответствии с утвержденным состав изменений для конструктивных элементов. Вследствие этого экономического обоснования по сравнению первоначального (для объекта−аналога) и проектного решений не производится.
В выпускной квалификационной работе рассмотрены два варианта производства строительно-монтажных работ (СМР) по формированию конструктивной и строительной систем общественного здания. Основным фактором эффективности является изменение трудоемкости выполнения работ и сметная стоимость строительства.
Вариант №1: Проектирование здания производится с применением объекта−аналога:
«Патологоанатомический корпус (в конструкциях 1.020-1/83) на 1000 вскрытий в год с отделом бюро судебно−медицинской экспертизы», расположенного во II, III климатическом районе СССР, типовой проект №252-01-147.81.
Общая трудоёмкость: 121665 чел-час= 15208 чел-дней. Общая сметная стоимость (в ценах 1984 г.): 972.0 тыс. руб.
С учетом коэффициента индексации стоимости строительства (без НДС) в ценах 1984-2015 гг. (для Приморского края, 178.95): 972.0·178.95= 173.94 млн. руб.
С учетом коэффициента индексации стоимости строительства (без НДС) в ценах 2015-2016 гг. (для Приморского края, 1.45): 173.94·1.45= 252.21 млн. руб.
С учетом НДС=18% к стоимости строительства в ценах 2015-2016 гг. (для Приморского края, 1.45): 252.21·1.18= 297.61 млн. руб.
Вариант №2: Проектирование здания производится с применением объекта−аналога и в соответствии с утвержденным состав изменений для конструктивных элементов:
«Патологоанатомический корпус на 600 вскрытий в год с отделом бюро судебно−медицинской экспертизы» в городе Артём Приморского края.
Общая трудоёмкость: 9230 чел-дней. Общая сметная стоимость (сводный сметный расчет, в ценах 2016 г.): 262644.60 тыс. руб.
Для определения общего экономического эффекта, составлен сводный сметный расчет по варианту №2 и использованы данные типового проекта по варианту №1. Метод расчёта – базисно-индексный. Сметы составлены в текущих ценах на II квартал 2016 года и приведены в приложениях П-1 и П-2. При составлении смет использована следующая нормативно-справочная информация: ГЭСНы, ФЭР, прайс-листы на основные строительные материалы, справочные данные по часовым ставкам рабочих, стоимость машино-смен строительных машин и механизмов.
Технико-экономические показатели сравнения двух вариантов приведены в Таблице 6.1.1.
Таблица 6.1.1 ( Технико-экономические показатели сравнения двух вариантов
№ п/п Показатели Единица
измерения Вариант №1 Вариант №2 Разница 1 Сметная стоимость возведения конструкций млн. руб. 297610.40 262644.60 34965.80 2 Удельная стоимость возведения конструкций тыс. руб./м³ 21.19 19.87 1.32 3 Сметная себестоимость возведения конструкций тыс. руб. 288178.45 254205.11 33973.34 4 Удельная себестоимость возведения конструкций тыс. руб./м³ 20.52 19.23 1.29 5 Общие трудозатраты рабочих чел.-дн 15208 9230 5978 6 Общие трудозатраты машинного времени маш.-час 7886 3440 4446 7 Удельные трудозатраты рабочих чел.-час/м³ 1.083 0.698 0.385 8 Удельные трудозатраты машинного времени маш.-час/м³ 0.547 0.260 0.287 9 Общая зарплата рабочих тыс. руб. 2996 1340 1656 10 Общая зарплата машинистов тыс. руб. 1567 784 783 11 Удельная зарплата рабочих тыс. руб./м³ 0.213 0.101 0.112 12 Удельная зарплата машинистов тыс. руб./м³ 0.112 0.059 0.053 13 Выработка (сметная стоимость/трудоемкость) тыс. руб./ чел.-дн 19.57 28.45 -8.88 14 Время возведения конструкций дни 418 293 125 15 Экономический эффект от снижения себестоимости тыс. руб. 33973.34 16 Экономический эффект от снижения трудоёмкости тыс. руб. 34698.43 17 Экономический эффект от сокращения сроков строительства тыс. руб. 6315.98 18 Экономический эффект от снижения фонда оплаты труда тыс. руб. 718.44 19 Общий экономический эффект тыс. руб. 75706.19 20 Расход основных материалов: арматурная сталь т 163.4 204.5 -41.1 бетон м³ 1167.3 1363.7 -196.4
6.2. Определение сметной стоимости строительства
Для определения сметной стоимости строительства здания была составленная сметная документация в соответствии с Методическими указаниями по определению стоимости строительной продукции на территории РФ [32].
Стоимость строительных и монтажных работ определена на основе:
объемов работ, рассчитанных по основным видам СМР и представленных в предыдущих разделах проекта;
сборников ГЭСН –2001[33];
стоимости материалов, изделий и конструкций по текущим ценам рынка и РЦЦС;
стоимость машино-смен по применяемым машинам и механизмам и заработная плата рабочих принята по данным генподрядчика.
В локальном сметном расчете предусмотрены:
накладные расходы в размере 120% от фонда оплаты труда , приняты по МДС 81-33.2004 [34];
сметная прибыль в размере 80% от ФОТ, принята по МДС 81-25.2001 [35].
Сметная стоимость общестроительных работ по локальному сметному расчету (см. Приложение П-1) составляет: 127037.32 тыс. руб.
В объектном сметном расчете определена стоимость с использованием результатов локальной сметы, учтены стоимость работ по устройству временных зданий и сооружений, непредвиденные затраты, зимнее удорожание. Стоимость специальных работ (отопления, вентиляции, канализации и т.д.) определены методом аналога с использованием процентного соотношения стоимости специальных и общестроительных работ.
Сметная стоимость общестроительных работ по объектному сметному расчету (см. Приложение П-1) составляет: 171306.78 тыс. руб.= 171.31 млн. руб.=
Сводный сметный расчет определяет стоимость строительства в целом и составлен в масштабе цен 2016 г, без использования данных о сметной стоимости объекта−аналога.
В сводном сметном расчете учтены затраты: на подготовку территории строительства, на основные объекты строительства, на объекты подсобного и обслуживающего назначения, на объекты транспортного хозяйства, на объекты энергетического хозяйства, на наружные сети и сооружения водоснабжения, канализации, теплоснабжения, на благоустройство и озеленение территории, на временные здания и сооружения, зимнее удорожание, содержание дирекции, авторский надзор, на непредвиденные затраты, НДС (18%).
Сметная стоимость строительства по сводному сметному расчету составляет (см. Приложение П-2): 262644.60 тыс. руб. = 262.64 млн. руб.
6.3. Технико-экономическая оценка и анализ эффективности проектных решений
Анализ эффективности проектных решений производится на основании технико-экономических показателей, определенных по основным разделам дипломного проекта.
Основная задача оценки эффективности принятых проектных решений заключается в том, чтобы на основе показателей, полученных по разделам проекта, подтвердить техническую и экономическую целесообразность выбранных в дипломном проекте решений. Основные показатели по проекту приведены в Таблице 6.3.1.
Таблица 6.3.1 ( Технико-экономические показатели по проекту
№
п.п. Наименование показателей Ед. изм. Проектный вариант 1 Производственная мощность количество вскрытий/год 600 2 Строительный объем м3 13221,24 3 Общая площадь м2 3815,80 4 Полезная площадь, Пж м2 3030,89 5 Коэффициент отношения полезной площади к общей - 0.794 6 Площадь участка м2 12360,0 7 Площадь застройки м2 2842,8 8 Коэффициент использования участка - 0.23 9 Общая стоимость строительства тыс. руб. 262644.60 10 Стоимость строительно-монтажных работ тыс. руб. 218987.01 11 Стоимость 1 кв.м общей площади тыс. руб./м2 68.83 12 Стоимость 1 кв.м полезной площади тыс. руб./м2 86.65 13 Продолжительность строительства нормативная мес. 14 14 Продолжительность строительства по проекту мес. 19 15 Трудоемкость СМР (по ППР) человеко-дней 9230 16 Трудоемкость СМР удельная человеко-дней/м3 0.698 17 Договорная цена тыс. руб. 935921.72
Анализ технико-экономических показателей позволил сделать следующие выводы:
Сметная стоимость объекта на 11.75 % ниже, чем у объекта−аналога. Это можно объяснить тем, что при составлении локальной сметы на общестроительные работы усреднённые нормативы на специальные работы отличаются от фактических показателей по проекту.
В соответствии с графиком, разработанным в ППР продолжительность строительства получилась на 1 месяц меньше, чем нормативная. В результате этого может быть получен эффект от сокращения условно-постоянной части накладных расходов. В целом все принятые в работе решения способствуют повышению эффективности проекта по отношению к стоимости объекта−аналога.
6.4. Определение договорной цены
При составлении договора на подрядные работы обосновывается их стоимость и устанавливается такая цена, которая позволяет подрядчику компенсировать все необходимые издержки строительства и получить прибыль необходимую для развития строительной организации. В этом случае рассчитываются все издержки подрядной организации при выполнении строительно-монтажных работ, в том числе и обязательные налоги, а также определенная “справедливая” норма прибыли. Размеры конкретных платежей подрядчику рассчитываются с учетом дисконтирования и инфляции в зависимости от сроков выплат.
Для подсчета используем метод компенсирующих издержек. Договорная цена может составляться рыночным доходным и затратным методом.
Договорная цена по проекту – 189657.61 тыс. руб. = 189.66 млн. руб.
Протокол согласования договорной цены приведен в Приложении П-2.
6.5. Технико-экономическое обоснование к сравнению вариантов конструктивных решений фундаментов
В разделе выполняется технико-экономическое сравнение вариантов рассмотренных и разработанных в архитектурно-строительной и расчетно-конструктивной разделов проекта устройства фундаментов здания:
Вариант №1: Устройство фундаментов в формате сплошной монолитной железобетонной фундаментной плиты толщиной 600 мм.
Вариант №2: Устройство фундаментов в формате столбчатых монолитных железобетонных фундаментов под колонны каркаса.
Выбор вариантов принят в соответствии с заданием на дипломное проектирование.
Расчет сметной стоимости возведения фундаментов выполняется ресурсным методом (см. Приложение П-3).
Для определения общего экономического эффекта, составлены два локальных ресурсных сметных расчета по обоим вариантам устройства фундаментов. Локальные ресурсные сметные расчеты составлены в текущих ценах на II квартал 2016 года и приведены в Приложении П-3. При составлении смет использована следующая нормативно-справочная информация: ГЭСНы, ФЭР, прайс-листы на основные строительные материалы, справочные данные по часовым ставкам рабочих, стоимость машино-смен строительных машин и механизмов.
Технико-экономические показатели сравнения двух вариантов приведены в Таблице 6.5.1.
Таблица 6.5.1 ( Технико-экономические показатели принятых вариантов устройства фундаментов
№ п/п Показатели Единица
измерения Вариант №1 Вариант №2 Разница 1 Сметная стоимость возведения фундаментов тыс. руб. 2063.9 335.6 1728.3 2 Трудозатраты рабочих чел.-час 2453.41 1940.49 602.92 3 Выработка (сметная стоимость/трудоемкость) тыс. руб./ чел.-дн 4.84 0.99 3.85 4 Продолжительность возведения конструкций дни 28 13 15 5 Зарплата рабочих тыс. руб. 27.4 21.7 5.7 6 Экономический эффект от снижения сметной стоимости, Э1 тыс. руб. 1728.3 7 Экономический эффект от снижения трудоёмкости, Э2 тыс. руб. 188.6 8 Экономический эффект от сокращения сроков строительства, Э3 тыс. руб. 103.4 9 Экономический эффект от снижения фонда оплаты труда, Э4 тыс. руб. 23.1 10 Общий экономический эффект тыс. руб. 2043.4 11 Расход основных материалов: арматурная сталь т 83.4 14.7 -68.7 бетон м³ 866.5 220.0 -646.5
7. Специальная часть
Каркасная система, а также система с неполным каркасом получила наибольшее распространение именно для мало- и среднеэтажных (выстой 2−5 этажей) гражданских зданий.
Вертикальные несущие элементы каркасной (или с неполным каркасом) конструктивной системы здания ― внешние (наружные) ненесущие и самонесущие стены здания не воспринимают вертикальные усилия от конструкций перекрытий и крыши, а обеспечивают изоляцию внутреннего пространства (помещений) здания от воздействия факторов внешней окружающей среды.
Толщина внешних стен здания назначается с учетом прочности материалов, а также теплотехнических требований, предъявляемых к внешним ограждающим конструкциям [3, 36].
Размеры стен (простенков стен) назначаются кратными размерам материала стен и составляют, например: для внешних стен из кирпича: 640 мм.
Теплотехнические характеристики материала наружных ненесущих и самонесущих стен здания каркасной системы (или системы с неполным каркасом) не способны удовлетворить уровню современных требований по тепловой защите здания. Для достижения необходимых показателей в составе ограждающих конструкций (стен) здания находит применение эффективный теплоизоляционный материал (утеплитель), который при относительно небольших размерах (толщине слоя) способен значительно повысить сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции стены (см. раздел 2.4).
Одновременно с размещением в составе ограждающих конструкций (стен) здания эффективного теплоизоляционного материала требуется разработка конструктивных решений (и расположение соответствующих конструктивных элементов) и защиты утеплителя от потери его функциональных характеристик.
Одним из таких возможных решений является применение навесного вентилируемого фасада.
7.1. Общая характеристика решений вентилируемых фасадов
Одним из наиболее эффективных способов решения задачи обеспечения необходимых показателей тепловой защиты здания (энергетических затрат на отопление зданий в соответствии с требованиями энергосбережения) является многослойная конструкция утепления и отделки наружных стен с вентилируемым воздушным зазором между слоем наружной отделки фасада (экраном) и слоем утеплителя, расположенных с внешней стороны несущих конструкций наружной стены (Рисунок 7.1.1).
      Рисунок 7.1.1 ( Конструкция наружной (кирпичной) самонесущей стены здания с неполным каркасом и вентилируемым фасадом
1- внутренний отделочный слой; 2 – кирпичная кладка наружной самонесущей стены; 3- эффективный утеплитель; 4-внешний защитный элемент (экран, панель экрана); 5-открытая воздушная прослойка (вентиляционный зазор, канал); 6-плоскость (зона) возможной конденсации водяных паров;
Системы утепления и отделки наружных стен (в формате вентилируемых фасадов) позволяют в теплый и холодный периоды времени года поддерживать режим теплообмена таким, чтобы создавать достаточно комфортные условия проживания (или проведения производственных процессов), а во время отопительного сезона позволяет не превышать нормативный расход энергоресурсов на отопление соответствующих (жилых, административных, производственных) помещений.
К настоящему времени для практического применения доступны десятки видов систем утепления и наружной отделки стен гражданских зданий с применением концепции (и соответствующих конструктивных элементов) ― отечественного и зарубежного производства.
Эффективность применения любого из видов вентилируемых фасадов (системы утепления и наружной отделки стен) характеризуется следующим составом данных и способов работы с конкретной технической (справочной) информацией:
технические решения и отличительные особенности реализации конкретной системы с вентилируемым воздушным зазором;
возможности системы по архитектурному оформлению фасадов;
комплектующие материалы и изделия системы (несущие конструкции, утеплитель, облицовочные фасадные материалы и др.);
состав исходных данных для проектирования системы;
определение основных параметров системы;
прочностные расчеты несущих конструкций системы;
теплотехнические расчеты системы;
технико-экономические показатели системы;
основные положения по производству работ и контролю качества;
основные положения по эксплуатации системы.
Принципиальное конструктивное решение всех систем утепления и наружной отделки наружных стен зданий одинаково и заключается в том, что на несущие конструкции наружной (несущей или самонесущей) стены с внешней стороны устанавливают и фиксируют сплошной слой плит утеплителя и элементы несущего каркаса, посредством которого на стене, с определенным зазором относительно слоя утеплителя, монтируется плитный или листовой отделочный материал (экран).
Зазор между экраном и слоем утеплителя необходим для эффективного удаления влаги и паров, мигрирующих из помещений через наружную стену на улицу. Наличие воздушной прослойки (зазора, канала) в вентилируемом фасаде принципиально отличает его от других типов фасадов, поскольку внутренняя влага свободно удаляется в окружающую среду.
Вентилируемая воздушная прослойка снижает также и теплопотери в отопительный период, так как температура воздуха в ней несколько выше, чем снаружи. В свою очередь, наружный экран (внешний защитный элемент) из отделочных материалов защищает расположенный за ним слой теплоизоляции, а также саму стену, от атмосферных воздействий. Летом он выполняет функцию солнцезащитного экрана, отражающего значительную часть падающего на него потока лучистой энергии.
Для обеспечения пожарной безопасности в систему навесных фасадов включаются материалы и изделия, относящиеся к категории негорючих (НГ) либо трудногорючих (Г1), препятствующие распространению огня. Кроме того, в соответствии с существующими нормативными документами, системы вентилируемых фасадов должны проходить обязательные пожарные испытания, на которых определяется максимальная высота применения системы и ее пожарная устойчивость.
Отличие между системами заключается в различных способах крепления плит утеплителя на несущих конструкциях наружной стены, в материале и геометрии отдельных элементов несущего каркаса, а также в схеме их расположения на поверхности основания, в выборе отделочных материалов и способе их крепления к несущему каркасу.
Кроме того, системы отличаются способами решения архитектурного облика фасада, в том числе, по возможности придания зданиям индивидуальной выразительности.
7.2. Особенности решений вентилируемых фасадов с применением внешнего защитного элемента (экрана) из профилированной тонколистовой (оцинкованной) стали с защитно-декоративным лакокрасочным покрытием
В числе различных требований (надежности, долговечности), к современной фасадной системе предъявляются высокие требования по функциональной эффективности и эстетической привлекательности.
Для практического применения широко распространены фасадные системы с внешним материалом из тонколистовой стали с защитным полимерным покрытием («навесные металлические вентилируемые фасадные системы» НМВФС).
На Рисунках 7.2.1÷7.2.3 и Таблицах 7.2.1÷7.2.3 представлены основные виды НМВФС, состав и назначение основных конструктивных элементов.
Рисунок 7.2.1 ( Общий вид НМВФС. Внешний защитный элемент ― фасадная панель (4)
Таблица 7.2.1 ( Состав и назначение элементов НМВФС. Внешний защитный элемент ― фасадная панель (4)
№ п/п Наименование Назначение 1 Кирпичная стена основная несущая система здания 2 Цоколь конструктивный элемент здания 3 Z - прогон второстепенная несущая система 4 Фасадные панели внешний защитный элемент 5 Супердиффузионная мембрана гидробарьер 6 Теплоизоляция теплоизоляция 7 Термопрокладка ленточная разрыв «мостика холода» 8 Планка цокольная аксессуар 9 С-прогон второстепенная несущая система 10 Опорный столик второстепенная несущая система 11 Анкер в кирпич крепление опорных столиков 12 Шуруп (винт) самосверлящий неокрашенный крепление фасадных панелей к прогонам 13 Шуруп (винт) самосверлящий неокрашенный крепление прогонов к опорным столикам 14 Крепеж теплоизоляции крепление теплоизоляции к стене
Рисунок 7.2.2 ( Общий вид НМВФС. Внешний защитный элемент ― профнастил (4)
Таблица 7.2.2 ( Состав и назначение элементов НМВФС. Внешний защитный элемент ― профнастил (4)
№ п/п Наименование Назначение 1 Кирпичная стена основная несущая система здания 2 Цоколь конструктивный элемент здания 3 Z - прогон второстепенная несущая система 4 Профнастил внешний защитный элемент 5 Супердиффузионная мембрана гидробарьер 6 Теплоизоляция теплоизоляция 7 Термопрокладка ленточная разрыв «мостика холода» 8 Планка цокольная аксессуар 9 С-прогон второстепенная несущая система 10 Опорный столик второстепенная несущая система 11 Анкер в кирпич крепление опорных столиков 12 Шуруп (винт) самосверлящий окрашенный крепление профнастила к прогонам 13 Шуруп (винт) самосверлящий неокрашенный крепление прогонов к опорным столикам 14 Крепеж теплоизоляции крепление теплоизоляции к стене
Рисунок 7.2.3 ( Общий вид НМВФС. Внешний защитный элемент ― фасадная кассета (4)
Таблица 7.2.3 ( Состав и назначение элементов НМВФС. Внешний защитный элемент ― фасадная кассета (4)
№ п/п Наименование Назначение 1 Кирпичная стена основная несущая система здания 2 Цоколь конструктивный элемент здания 3 Z - прогон второстепенная несущая система 4 Фасадная кассета внешний защитный элемент 5 Омега-прогон вспомогательная несущая система 6 Теплоизоляция теплоизоляция 7 Термопрокладка ленточная разрыв «мостика холода» 8 Планка цокольная аксессуар 9 С-прогон второстепенная несущая система 10 Опорный столик второстепенная несущая система 11 Анкер в кирпич крепление опорных столиков 12 Шуруп (винт) самосверлящий окрашенный крепление фасадной кассеты к омега-прогонам 13 Супердиффузионная мембрана гидробарьер 14 Шуруп (винт) самосверлящий неокрашенный крепление Z- и С-прогонов к опорным столикам 15 Шуруп (винт) самосверлящий неокрашенный крепление омега-прогонов к Z- и С-прогонам 16 Крепеж теплоизоляции крепление теплоизоляции к стене Эффективность навесной металлической фасадной системы определяется составом и характеристиками соответствующих конструктивных элементов:
внешний защитный элемент – фасадные кассеты, панели, профилированный настил – предназначены для защиты от внешнего атмосферного воздействия, включая механические и физические факторы. Представляют собой спрофилированные или изогнутые элементы, выполненные из тонколистовой стали с защитным полимерным покрытием;
система крепления внешних защитных элементов к каркасу здания (второстепенная несущая система) – тонкостенные прогоны (фасадные ригели) из оцинкованной стали, монтажные рейки специальной конфигурации - предназначены для размещения фасадных кассет и панелей, в соответствии с установленной схемой раскладки (расположения) на поверхности стены;
крепежный материал – самонарезающие шурупы (винты) – предназначены для крепления элементов фасадной системы друг с другом, к второстепенной несущей системе и к несущему основанию (стене) здания;
сопутствующие материалы – тонкостенные металлические планки - предназначены для организации дверных и оконных проемов, мест примыканий внешних защитных элементов к цоколю и парапету здания, мест стыков отдельных элементов;
вспомогательная система крепления - тонкостенные прогоны (фасадные ригели) из оцинкованной стали - предназначены для изменения схемы раскладки (например, с горизонтальной на вертикальную) внешних защитных элементов;
утеплитель (теплоизоляция) – эффективный утеплитель расчетной толщины – предназначен для снижения тепловых потерь через конструкцию стены;
гидробарьер – строительная пленка (супердиффузионная мембрана) – предназначена для предотвращения поступления влаги от атмосферных факторов (ветра, дождя, снега) внутрь конструкции стенового ограждения (выпуска пара, поступающего изнутри помещения в зону возможной конденсации);
термопрокладки и уплотнители – материал с высокими параметрами сопротивления теплопередаче – предназначен для прерывания потока тепла и влаги (пара) через смежные теплопроводящие элементы конструкции.
Комплектация фасадной системы производится индивидуально для каждого объекта с учетом геометрических размеров, функционального назначения здания и климатических характеристик района строительства.
Функциональная эффективность НМВФС зависит от «рабочего» состояния всех ее составляющих. Определяющее значение имеет состояние утеплителя (теплоизоляции). Снижение теплотехнических параметров утеплителя приводит к повышенному расходу тепла, проходящему через ограждающую конструкцию. В абсолютном большинстве случаев преждевременное ухудшение свойств теплоизоляции связано с избыточным содержанием влаги.
Для решения этой проблемы предусмотрены два конструктивных решения:
проектирование материалов ограждающей конструкции таким образом, чтобы организовать «выпуск» пара изнутри помещения в зону образования конденсата;
устройство вентиляционного канала для удаления конденсата из ограждающей конструкции.
В конструктивном исполнении вентиляционный канал представляет собой непрерывный воздушный коридор высотой 20-30 мм, который начинается у цоколя здания и заканчивается в зоне карниза (парапета).
В НМВФС, представленных на Рисунках 7.2.1, 7.2.2, вентиляционный канал формируется типом соответствующего профиля внешнего защитно−декоративного элемента (фасадной панели или профнастила).
В НМВФС, представленной на Рисунке 7.2.3, вентиляционный канал располагается в пространстве между вертикальными омега-профилями и обеспечивает удаление конденсата, формирующегося на тыльной стороне металлического защитно-декоративного элемента (фасадной кассеты).
7.3. Основные положения концепции системной оценки параметров функциональной эффективности вентилируемых фасадов
Качество современного объекта строительства возможно адекватно оценить только по окончании всех основных периодов его жизненного цикла: проектирования, строительства, эксплуатации.
Одной из особенностей жизненного цикла здания общественного назначения является то обстоятельство, что эффективность эксплуатации (например, до первого планового ремонта) зависит от характера принятых решений на стадии проектирования и от качества реализации строительных процессов в период возведения (строительства) здания(или его отдельных конструктивных элементов).
В свою очередь, состав, характер и величина затрат, которые предполагается реализовать на производство планового ремонта напрямую зависит от фактического состояния для физического и морального износа здания (или его отдельных конструктивных элементов) к моменту принятия решения о проведении планового ремонта. Сметная стоимость ремонтных мероприятий зависит также от возможности отдачи капитальных вложений от дальнейшей эксплуатации здания в прежнем (или первоначальном) его назначении.
Концепция системной оценки параметров принятия решений (определяющих качество зда