СПОСОБ МОДУЛЬНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ
METHOD OF MODULAR RECONSTRUCTION OF BUILDINGS

Изобретение относится к области строительства, в частности к работам по реконструкции зданий или сооружений, и может быть использовано для увеличения площади жилых и нежилых помещений.
Известен «Способ реконструкции многоэтажного жилого дома» (патент на изобретение № RU 2120009 от 24.07.1997), включающий установку дополнительных фундаментальных опор и возведение колонн, монтаж новых перекрытий пристройки и этажей надстройки с опорой их на дополнительные колонны с последующим объединением старых элементов здания с новыми, при этом соединение старых элементов здания с новыми производят путем монтажа перекрытий пристройки из сборных железобетонных элементов, обжатых напрягаемой арматурой между дополнительными колоннами и стеной старого здания, для этого на уровне существующего перекрытия предварительно в старой стене с наружной стороны с шагом, равным шагу дополнительных колон устраивают глухие гнезда и размещают в них железобетонные опорные элементы со сквозными отверстиями, соосными отверстиям в колоннах для размещения напрягаемой арматуры, после чего на временных опорах раскладывают железобетонные элементы перекрытия, между которыми размещают напрягаемую арматуру, пропуская ее в отверстия железобетонных опорных элементов и колонн и заанкеривая на опорном элементе, осуществляют натяжение арматуры, после чего производят возведение этажей надстройки.
Известен «Способ реконструкции зданий и надстройка здания» (патент на изобретение № RU 2265705 от 21.04.2004), включающий выполнение по периметру снаружи фундамента реконструируемого здания основных буровых свай, на которые затем рядами попарно с двух противоположных сторон здания устанавливают основные несущие вертикальные опоры, а на оголовки несущих вертикальных опор монтируют несущие фермы, на которые возводят надстройку вышележащего этажа или этажей, при этом основные буровые сваи выполняют на глубину, не менее чем глубина заложения фундамента реконструируемого здания, и стягивают их верхние части между собой попарно, причем буровые сваи выполняют буронабивными или буроинъекционными, а по периметру снаружи фундамента реконструируемого здания дальше от основных буровых свай, а именно вне зоны сжимаемой толщи грунта основания фундамента реконструируемого здания, выполняют дополнительные буровые сваи, на которые устанавливают дополнительные несущие вертикальные опоры не менее одной в одном ряду с основной несущей вертикальной опорой с одной стороны реконструируемого здания.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ реконструкции и надстройки зданий (патент на изобретение № RU 2484219 от 24.08.2011), включающий демонтаж кровли и несущих элементов покрытия, сооружение за пределами внешних стен металлического пространственного каркаса. Осуществляют усиление фундамента путем заложения вдоль него шпунтов. По периметру с двух противоположных сторон здания выполняют дополнительный фундамент в виде бетонных блоков. Блоки выполняют в виде двух разновеликих параллелепипедов, посаженных друг на друга. Каждый блок снабжают по всей высоте четырьмя анкерными болтами для соединения с колоннами каркаса. Осуществляют монтаж металлического каркаса, снабженного вертикальными колоннами, которые жестко соединяют с анкерными болтами блоков. По периметру на уровне всех этажей здания выполняют связи жесткости в горизонтальной плоскости. Каркас над уровнем последнего этажа здания снабжают межэтажным перекрытием для надстраиваемых этажей. Основанием для перекрытия служат фермы, жестко закрепленные между парами колонн каркаса в горизонтальной плоскости. Осуществляют соединение надстраиваемого здания с каркасом посредством опорных стальных элементов. После чего возводят два дополнительных этажа.
Недостатками известных технических решений являются:
- сложность проведения подготовительных и монтажных работ;
- необходимость использования сложной дорогостоящей техники;
- необходимость возведения фундаментов, демонтажа и монтажа кровли;
- энергоэффективность здания остается на прежнем уровне.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в упрощении технологии реконструкции зданий и сооружений с увеличением площади действующих помещений, в том числе жилых помещений, повышение энергоэффективности реконструируемых зданий и сооружений.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ модульной реконструкции зданий, включающий сооружение за пределами внешних стен пространственного каркаса, отличающийся тем, что каркас сооружают из модулей, каждый из которых представляет собой металлоконструкцию, обшитую листовым материалом и утеплителем, причем в перекрытиях здания устанавливают закладные детали на анкерах и монтируют модули путем их крепления к указанным закладным деталям, после чего смонтированные модули соединяют между собой стандартными крепежными изделиями.
Описанным способом может быть осуществлена модернизация любых зданий, имеющих железобетонные, металлические или деревянные перекрытия. Увеличение полезной площади здания происходит за счет крепления к перекрытиям типовых модулей заводского изготовления. Модуль представляет из себя сверхлегкую металлоконструкцию, которая может быть окрашена противопожарной краской, обшитую листовым материалом, например, фанера со спецпропитками, цементно-стружечные плиты, ДСП, к которому крепится утеплитель, выполняющий функцию теплоизоляции, звукоизоляции и противопожарной отсечки. В качестве утеплителя могут быть использованы панели из теплоизолирующего материала на основе базальтового волокна. Со стороны фасада может крепиться пароизоляция и материал с теплоотражающим покрытием, например, фольга. В модуль могут быть заранее вмонтированы окна с теплоэффективным стеклопакетом. Наружная отделка выполняется при помощи любой фасадной технологии. В заводских условиях в модуль могут быть вмонтированы все необходимые инженерные сети, приборы и устройства.
Монтаж модулей производится автомобильным краном в заранее закрепленные в перекрытия закладные детали. Модули подаются краном с транспортных средств непосредственно на место их установки. После чего смонтированные модули соединяются болтами. Такой монтаж позволяет устранить затраты на устройство приобъектных складов сборных элементов, до минимума сократить погрузочно-разгрузочные и складские операции на строительной площадке, устранить непроизводительные затраты по хранению сборных элементов.
При необходимости могут быть установлены буронабивные фундаменты или нагрузки, при помощи металлоконструкций, могут быть переданы на существующий фундамент.
Описанный способ поясняется чертежами.
На фигуре 1 изображена схема монтажа модуля, на фигуре 2 изображен узел крепления модуля к перекрытиям, где:
1 - закладная деталь;
2 - анкер;
3 - перекрытие;
4 - модуль;
5 - каркас модуля;
6 - листовой материал;
7 - утеплитель.
На фигурах 3-4 изображены планы типового этажа до и после реконструкции здания соответственно.
Способ модульной реконструкции зданий включает установку закладных деталей 1 на анкерах 2 в перекрытиях здания 3, монтаж модулей 4 путем их крепления к закладным деталям 1 с помощью, например, болтового соединения, соединение модулей 4 между собой крепежными изделиями, например, болтами. Модуль 4 представляет собой металлический каркас 5 по форме прямоугольного параллелепипеда обшитый листовым материалом, например, фанерой 6 и утеплителем 7.
Реализация способа модульной реконструкции зданий проходит в несколько этапов:
1. Выпуск проектной документации на реконструкцию конкретного здания. Получение необходимых согласований и разрешений.
2. Подготовительный этап.
А. Подготовка территории. Расчистка площадки от элементов мешающих проведению СМР (Вырубка деревьев, снос заборов, оград, элементов благоустройства и т.д.). Возведение ограждений, навесов и прочие мероприятия согласно «Проекту организации строительства» ПОС.
Б. Геодезическая разметка фасада здания.
Г. Работы по установке закладных деталей в перекрытие.
Д. Изготовление в заводских условиях типовых модулей необходимых размеров и в необходимом количестве.
3. Строительно-монтажные работы (СМР)
A. Автомобильный кран устанавливается напротив Модернизируемой части здания (например, секции жилого дома).
Б. К нему подъезжает грузовой автомобиль с готовыми модулями.
B. Кран поднимает модуль в проектное положение.
Г. Монтажники крепят модуль болтами к закладным деталям.
Д. После установки модулей они соединяются между собой при помощи болтовых соединений образуя единый каркас. Зазоры между модулями закрываются нащельниками.
Заявленный способ позволяет сократить длительность СМР до 1-2 дней на секцию, не требует отселения жильцов на период строительно-монтажных работ, не требует организации полноценной стройплощадки (крановые пути, склады, бытовки, мероприятия по водо и электро снабжению и т.д.). Кроме того, обеспечивает снижение себестоимости 1 м2 жилой площади в 8-10 раз, а энергоэффективность здания возрастает на 50-70%.
В результате реализации заявленного способа полезная (жилая) площадь здания увеличивается на 30-50%. В случае с жилым зданием каждая квартира получает одну дополнительную отдельную жилую комнату.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» заявляемого изобретения.