Эффективность строительства с применением технологии преднапряжения железобетона

Ресурсосберегающая технология предварительного напряжения железобетонных конструкций раскрывает широчайшие возможности в проектировании зданий с разнообразным архитектурным обликом и неограниченными планировочными решениями. Высокая экономическая эффективность строительства определяет перспективу развития преднапряженного железобетона в качестве основного материала для возведения современных зданий и сооружений в ХХI веке.

Реализация инвестиционных проектов с использованием прогрессивных контруктивно-технологических схем возведения зданий, предполагающих применение технологии предварительного напряжения железобетона, позволяет преодолеть основные недостатки монолитного строительства: высокий уровень себестоимости, материалоёмкости, трудоёмкости и продолжительности выполнения строительно-монтажных работ.

В результате применения преднапряженного железобетона в некоторых случаях удаётся снизить общий вес зданий до 40%, что свидетельствует о существенном снижении материалоёмкости строительства (в первую очередь расхода стали и бетона) при одновременном сохранении высокого уровня показателей надёжности конструкций. Как следствие – себестоимость строительства зданий сокращается до 30%.

Фрагмент монолитного преднапряженного перекрытия в разрезе Фрагмент монолитного преднапряженного перекрытия в разрезе

Экономическая оценка позволяет констатировать высокую рентабельность проектов, реализованных на базе преднапряженных железобетонных конструкций. Прежде всего это обусловлено существенным снижением затрат на строительство. В условиях равных объёмов строительства и продажной стоимости построенных площадей, прибыльность реализации инвестиционных проектов с применением ресурсосберегающей технологии предна-пряжения конструкций возрастает до 35% относительно традиционных проектов строительства.

ТРЦ "Ереван Плаза" ТРЦ "Ереван Плаза"

Строительство зданий и сооружений с использованием технологии предварительного напряжения арматурных элементов при возведении зданий из монолитного железобетона, позволяет существенно расширить архитектурно-планировочные возможности проекти-руемых зданий. В первую очередь это обусловлено получением практически неограниченных возможностей планиро-вания внутреннего пространства в связи с увеличением пролётов между несущими колоннами до 18 м, получением плоских безбалочных перекрытий, соответственно открывающимися широкими возможностями расстановки внутренних стен и перегородок. Практическая возможность получения консолей с вылетом до 6 м позволяет проектировать и возводить здания с разнообразным архитектурным обликом за счёт достаточно широких пределов варьирования формой контуров здания в горизонтальном разрезе.

Применение преднапряженного бетона при низкой себестоимости непосредственно самого строительства позволяет на выходе получить объект высокого класса по своим архитектурно-планировочным и конструктивным показателям.

Вышеперечисленные обстоятельства выступили в качестве определяющих факторов активного и успешного развития технологии предварительного напряжения монолитных железобетонных конструкций в построечных условиях в зарубежных странах. В России этот новый метод строительства получил импульс к развитию и активному применению только в наши дни. Во многом внедрение технологии преднапряжения железобетона в построечных условиях состоялось благодаря неисчерпаемому энтузиазму и многолетним совместным усилиям специалистов ГУП «НИИЖБ» и АО «СТЭФС», стоящих у истоков зарождения и развития преднапряженного железобетона в России.

На сегодняшний день технология применяется в строительстве зданий и сооружений различного назначения: жилых, офисных, производственных, складских и торговых. География применения преднапряженного железобетона также широка. Наряду со столицей подобным образом активно застраиваются города Подмосковья, Санкт-Петербург, Великий Новгород, Ярославль, Воронеж, Саратов (таблица 1).

Таблица 1
Объекты, реализованные с применением технологии предварительного напряжения железобетона
№ пп. Местонахождение объекта Функциональное назначение Общая площадь, кв.м
1. г. Москва, ул. Бол. Тульская, 2 Торгово-развл. центр 38 200
2. г. Коломна, ул. Октябрьской революции, 362 Торгово-развл. центр 41 000
3. г. Москва, ул. Наметкина, 14 Бизнес центр 36 400
4. г. Санкт-Петербург, ул. Трефолева, 7-11 Жилой дом 13 650
5. г. Домодедово, ул. Логистическая, 1/7 Производственно-логист. комплекс 111 500
6. г. Москва, Жуков проезд, 19 Многоэтажный паркинг 11 700
7. г. Москва, Чечерский проезд, 16 Многоэтажный паркинг 8 980
8. г. Чехов, ул. Уездная, стр. 1, вл. 18 Фабрика по производству шоколада 2 500
9. г. Москва, ул. Кожевническая, 1 (надстройка) Офисно-жилое здание 3 200
10. г. Москва, уд. Бол. Татарская, 44 (реконстр.) Офисное здание 3 000
11. г. Москва, ул. Щепкина, 58 (реконстр.) Офисное здание 1 400

Начиная с 2005 года на территории России с применением технологии предварительного напряжения монолитного железобетона АО «СТЭФС» построено порядка 375 000 кв.м зданий и сооружений различного назначения.

Важное значение имеет расширение области применения предварительного напряжения железобетона. Как показывает практика, эту технологию можно широко и эффективно использовать в гражданском и жилищном строительстве.

Применение преднапряжения железобетона Торгово-технический центр "Чечерский 16"

На базе этой технологии может быть сделан существенный шаг вперед в области высотного строительства, где основная проблема связана с тем, что верхние этажи чрезвычайно нагружают нижние. В предлагаемом варианте этажность здания может быть увеличена вдвое без повышения нагрузки на фундамент и нижние этажи.

Зарубежный опыт показывает высокую эффективность применения предварительного напряжения в монолитных плитных фундаментах большой протяженности, в монолитных безбалочных перекрытиях, в опорных устройствах и постаментах под тяжелое оборудование, в несущих монолитных конструкциях подземных сооружений, в том числе многоэтажных. Имеются примеры предварительного напряжения при реставрации исторических памятников.

Ниже представлены основные показатели, наглядно подтверждающие экономическую эффективность применения преднапряженного железобетона в строительстве, на примере реализованных проектов (таблица 2). Все показатели рассчитаны в соответствии с действующими нормативами и методическими рекомендациями на базе исходных данных проектно-сметной документации.

Таблица 2
Расчётные значения основных показателей строительства, приведённые на 1 кв.м площади перекрытий
№ пп. Наименование показателя Проект Функциональное назначение объекта
Жилое здание 1 Бизнес центр 2 Торг.-развл. центр 3
1. Расход арматуры Без преднапряж. 34 кг 40 кг 51 кг
С преднапряж. 16 кг 19 кг 21 кг
2. Расход бетона Без преднапряж. 0,25 куб.м 0,25 куб.м 0,35 куб.м
С преднапряж. 0,23 куб.м 0,22 куб.м 0,25 куб.м
3. Трудоёмкость Без преднапряж. 2,5 чел.ч. 2,7 чел.ч. 3,2 чел.ч.
С преднапряж. 2,5 чел.ч. 2,3 чел.ч. 2,4 чел.ч
4. Энергоёмкость Без преднапряж. 5,3 кВт.ч 5,5 кВт.ч. 7,1 кВт.ч.
С преднапряж. 4,9 кВт.ч 4,9 кВт.ч. 5,0 кВт.ч.
5. Сроки строительства Без преднапряж. 0,23 ч. 0,26 ч. 0,31 ч.
С преднапряж. 0,21 ч. 0,21 ч. 0,22 ч.
6. Себестоимость Без преднапряж. 1 820 руб. 2 150 руб. 2 730 руб.
С преднапряж. 1 390 руб. 1 480 руб. 1 650 руб.
Примечания:
1 – Жилое здание «Дом Альянса». Адрес: г. Санкт-Петербург, ул. Трефолева, 7. Общая площадь здания – 13 700 кв.м. Этажность – 13 (в т.ч.1 подземный).
2 – Бизнес центр «Газойл Плаза». Адрес: г. Москва, ул. Наметкина, 14. Общая площадь здания – 36 500 кв.м. Этажность – 27 (в т.ч. 3 подземных).
3 – Торгово-развлекательный центр «Ереван Плаза». Адрес: г. Москва, ул. Большая Тульская, 2. Общая площадь здания – 38 500 кв.м. Этажность – 5 (в т.ч. 1 подземный).

Результаты аналитических изысканий в области системной оценки показателей строительства с применением преднапряженного железобетона позволяют обобщить полученные данные, сформировав выборку основных технико-экономических показателей, где наиболее ощутим эффект от применения преднапряженного железобетона относительно традиционных технологий строительства (таблица 3).

Таблица 3
Сравнительная эффективность строительства с применением преднапряженного железобетона
Наименование показателя Эффект*, %
Шаг колонн (пролеты), м + (30 / 100)
Толщина перекрытий, см - (5 / 20)
Трудоёмкость, чел.ч. - (5 / 25)
Энергоёмкость, кВт.ч. - (15 / 35)
Затраты на эксплуат. Машин и оборуд., руб. - (20 / 30)
Заработная плата, руб. - (5 / 15)
Расход арматуры, т. - (35 / 75)
Расход бетона, куб, м. - (5 / 25)
Себестоимость, руб. - (10 / 30)
Примечание:
* В данной графе приведена расчётная оценка диапазона значений сравнительного эффекта (в процентном выражении) при строительстве зданий, получаемого в результате применения преднапряже-ния относительно традиционных схем строительства (данные по 7 объектам)

Кроме того, представляется возможным количественно оценить (в процентном соотношении) изменения того или иного показателя относительно значений тех же показателей получаемых при применении традиционных методов строительства без предварительного напряжения железобетона.

Использование преднапряженного железобетона открывает большие возможности для снижения материалоёмкости, трудоёмкости и энергоёмкости строительства. Предварительное напряжение бетона в конструкциях демонстрирует новые возможности и определяет перспективу развития железобетона в качестве материала для возведения современных зданий и сооружений. Динамичное и эффективное развитие строительной отрасли России возможно при условии существенного увеличения объёмов строительства с применением предварительно напряженных конструкций.

Автор статьи: Л.В. Асатрян (канд. эконом. наук)

Скачать материал (PDF, 5.06 Mb)