Оценка корреляционной зависимости материалоемкости строительных конструкций различных типов производственных зданий, подлежащих демонтажу при перепрофилировании промышленных территорий

Evaluation of correlation material capacity of building structures of various types of industrial buildings to be dismantled at a realigning industrial areas

Topchij D.

Оценка корреляционной зависимости материалоемкости строительных конструкций различных типов производственных зданий, подлежащих демонтажу при перепрофилировании промышленных территорий Топчий Д. В.

Топчий Дмитрий Владимирович / Topchij Dmitrij - старший преподаватель, кафедра технологии и организации строительного производства,

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет, г. Москва

Аннотация: в процессе перепрофилирования промышленных территорий зачастую возникают вопросы с оценкой затрат на снос существующих зданий и фундаментов технологического оборудования. В статье приведены рассчитанные на основе экспертных оценок корреляционные зависимости материалоемкости строительных конструкций от типа зданий и размеров пролётных конструкций.

Abstract: in the process of conversion of industrial sites, often there are questions with the assessment of the costs for the demolition of existing buildings and the bases of the process equipment. The article shows the calculated on the basis of expert estimates, correlations material capacity of building structures of the type of building and size of the span structures.

Ключевые слова: перепрофилирование промышленных зданий, реконструкция, материалоемкость, технология реконструкции, метод экспертных оценок, использование производственных зданий, снос зданий, демонтаж. Keywords: redirection of industrial buildings, reconstruction, consumption of materials, technology reconstruction, method of expert evaluations, the use of industrial buildings, demolition of buildings, dismantling.

В настоящий период времени, несмотря на сложное экономическое состояние различных инвестиционных процессов, протекающих в строительной области, продолжается интенсивное развитие крупных мегаполисов в России. В связи с ограниченным потенциалом городских территорий, а также проблемами экологического характера, целесообразным становится введение в инвестиционный оборот объектов недвижимости, которые ранее относились к промышленным территориям или же имели непосредственное отношение к ремонтным автобазам, обслуживающим городской транспорт. Отличительным преимуществом подобных территорий является наличие свободных энергетических мощностей и автодорог, которые были задействованы в период активных производственных циклов на данных предприятиях [3].

Одной из первых проблем, с которой сталкивается инвестор при реализации проектов на подобных территориях, является согласование и осуществление сноса существующих производственных зданий.

В промышленных корпусах машиностроения, станкостроительной и инструментальной, электротехнической промышленности, автомобилестроения, химического машиностроения, не говоря об объектах металлургической промышленности и металлообработки, фундаменты под оборудование представляют собой массивные блоки, конструкции, включающие стенки, плиты, каркасы. Единичный объем отдельных фундаментов составляет 12-80 м3 железобетона. Помимо собственно фундаментов, ниже уровня пола располагаются подвалы, сборники окалины, технологических жидкостей, а также различные трубные разводки и лотки. Глубина заложения фундаментов находится в пределах 4000-6500 мм.

Отдельную группу промышленных зданий составляют кирпичные многоэтажные корпуса, в т. ч. имеющие колонны из металла или кирпича. Их сохранилось в Москве не менее 10 % от общей площади застройки промышленных площадок. Высота зданий в три-шесть этажей составляет 15-25 м. Они имеют различные конструктивные решения перекрытий от настилов по металлическим балкам до кирпичных сводчатых и железобетонных.

Каркасные многоэтажные здания постройки последних десятилетий были рассчитаны на размещение производств, допустимых по соседству с жилыми массивами. В них располагаются как предприятия легкой, пищевой, полиграфической промышленности, так и точного машиностроения, приборостроения, электроники, металлообработки.

Автором была составлена анкета для опроса экспертов, которые также приняли участие при составлении и формулировании перечня вопросов. Экспертами являлись авторитетные специалисты, имеющие многолетний инженерный опыт и являющиеся руководителями строительных структур в настоящее время, а также топ-менеджеры коммерческих структур, занимающиеся разборкой строительных конструкций, зданий и сооружений в Московском регионе. Хотя количество экспертов ограничено, но бесспорен их профессионализм. Этим, вероятно, объясняется высокая сходимость результатов опроса [2].

Рис. 1. Корреляционная зависимость объема железобетона в фундаментах под тяжелое технологическое оборудование от грузоподъемности мостовых кранов или пролета цеха:

- кривая «а» - для объектов металлургии, тяжёлого и среднего машиностроения, энергетики;

- кривая «б» - для объектов металлообработки, общего машиностроения, производства металлоконструкций

Для одноэтажных и малоэтажных кирпичных промышленных корпусов все эксперты единодушно предпочли разрушение всех конструкций с использованием мощных экскаваторов, оборудованных специальным навесным оборудованием - гидравлическими ножницами, молотами, челюстными захватами. Некоторые ответы содержали рекомендации по конкретным моделям машин и, видимо, опирались на собственный опыт. Возраст кирпичных зданий влиял на выбор технологии сноса и на величину затрат. Ни один из экспертов не считал экономически целесообразным сохранять элементы покрытий или перекрытий независимо от их конструктивного и материального исполнения.

Для кирпичных зданий высотой более трех этажей большинство экспертов предложило поэтажное обрушение конструкций: покрытий, наружных стен, перекрытий, каркаса с использованием экскаваторов, а также универсальных минимашин типа «Боб-кэт» с навесными гидромолотами. Предлагалась технология откалывания крупных фрагментов с использованием гидроклиньев и удаление таких фрагментов с помощью мобильных кранов. После разборки верхних этажей (до третьего или второго) могут быть задействованы тяжелые экскаваторы для обрушения конструкций с внешней стороны с уровня земли или искусственной насыпи.

Многоэтажные каркасные здания все специалисты предполагают разбирать поэлементно с предварительным разрушением узлов соединений с использованием мобильных тяжелых кранов. При ответе на вопрос о технологии сноса таких зданий была указана необходимость разработки специального проекта производства работ и использования стандартной или специальной монтажной оснастки для временного закрепления конструкций, соседствующих с демонтируемыми. Для удаления кровельного ковра, стяжек и утеплителя предлагались лишь ручные машины как средства механизации труда рабочих [1].

Ни один из экспертов не указал на возможность использования при разборке зданий направленных взрывов или плазменной резки каменных или бетонных конструкций, как предпочтительной технологии. Использование направленных взрывов может оказаться единственной эффективной технологией при сносе бункерных или силосных складов, водонапорных башен, мачт, галерей.

Для разрушения бетонных или других типов полов промышленных зданий, лишенных расчетной арматуры, в порядке предпочтения были названы технологии с применением рыхлителей на тяжелых промышленных тракторах, разрезка плиты дисковыми пилами с алмазными наконечниками, вибромолоты на экскаваторах. Для разрушения силовых полов большинство экспертов назвали рациональной технологию разрезки плиты дисковыми пилами с дополнением газовой ручной резки стальных элементов.

Наибольшее затруднение у экспертов вызвал вопрос об эффективных технологиях разрушения фундаментов под оборудование. Часть экспертов сочла возможным использовать технологию разрушения гидравлическими клиньями, но большинство посчитали нецелесообразным заниматься этим вообще при сносе промышленных зданий. В устных комментариях специалисты высказывались о возможности частичного использования фундаментов для новых объектов. Полное разрушение фундаментов под тяжелое технологическое оборудование (под прессы, молоты, технологические колонны, прокатные станы, металлообрабатывающие станки, конвейеры, обжиговые печи и т. п.) может оказаться более дорогим, чем снос наземной части зданий, а по времени - более продолжительным. В отечественной практике есть только

несколько примеров разборки массивных фундаментов с периферийным армированием под тяжелое технологическое оборудование - фундаменты под генераторы и котлы на ТЭЦ-3 в Красноярске и снос разрушенных конструкций в главном корпусе Саяно-Шушенской гидроэлектростанции [1].

Каркасные многоэтажные здания практически имеют срок эксплуатации от 25 до 70 лет. Их разрушение весьма энергоёмко и требует применения мощных стреловых или башенных кранов, но при этом появляется возможность физического сохранения конструкций после разрезки стыков и их демонтажа.

Рис. 2. Изменение материалоемкости кирпичных одноэтажных промышленных зданий (а) и изменение стоимости сноса одноэтажных кирпичных промышленных зданий различной высоты и пролета

1 - показатели для трех пролетных зданий высотой 4 м

2 - показатели для трех пролетных зданий высотой 12 м

3 - показатели для двух пролетных зданий высотой 4 м

4 - показатели для двух пролетных зданий высотой 12 м

Литература

1. Топчий Д. В. Реконструкция и перепрофилирование производственных зданий. - М.: Изд-во АСВ, 2008.

2. Теличенко В. И., Лапидус А. А., Морозенко А. А. Информационное моделирование технологий и бизнеспроцессов в строительстве. - М.: Изд-во АСВ, 2008.

3. Лапидус А. А., П. А. Говоруха Организационно-технический потенциал ограждающих конструкций многоэтажных жилых зданий. // Вестник МГСУ. 2015. № 4. С. 143-149.