Construcția de locuințe cu panouri este una dintre metodele de construcție prefabricată , inclusiv metoda modernă de construcție a locuințelor cu panouri mari (KPD), cu eliberarea tuturor elementelor clădirilor cu panouri la întreprinderile specializate de construcție a locuințelor cu panouri mari și cu cadru: KPD centrale sau Centrale de beton, combine KPD sau Centrale de constructii case (DSK) ; = o metodă bazată pe utilizarea în construcția de clădiri rezidențiale cu mai multe etaje, clădiri administrative și publice mari a seriei standard de elemente structurale prefabricate ale clădirilor: blocuri, panouri mari din beton armat și plăci de producție în fabrică [1] [2 ] ] .
Construcția de locuințe cu panouri în practica mondială este utilizată pe scară largă în prezența a trei cerințe prealabile principale:
Construcția caselor cu panouri este imposibilă în absența drumurilor cu o capacitate de transport și lățime suficiente (vehicule speciale pentru livrarea de unități mari de asamblare - transportoare de panouri, ca parte a unui tren rutier cântăresc până la 40 de tone și au raze de viraj de transport de până la 18 metri sau necesită organizarea de treceri de-a lungul fiecărei case montate). Utilizarea unor echipamente puternice de macara de ridicare pe șantierele de construcții (panouri cu o greutate de până la 9 tone cu o rază de acțiune de cel puțin 30 de metri necesită utilizarea macaralelor cu o capacitate de ridicare de 14 tone).
Calitățile pozitive ale construcției de case din panouri sunt asamblarea rapidă a structurilor casei rezidențiale în construcție, gradul ridicat de pregătire pentru finisare a structurilor (în mod ideal elemente plate și suprafețe care nu necesită costuri de finisare), calitatea structurilor și elementele prefabricate produse prin metoda industrială este mult mai mare decât cea a structurilor fabricate în condiţiile şantierelor. Numărul maxim de etaje este determinat de calculul structurilor unei clădiri rezidențiale și poate fi de 25 de etaje sau mai mult.
Clădirile rezidențiale moderne prefabricate se dezvoltă simultan cu soluțiile tehnologice în schimbare de producție. Concurența în producție este foarte mare, ceea ce îi obligă pe tehnologii fabricilor de construcții de locuințe nu numai să atragă materiale și tehnologii care reduc costurile directe ale materialelor, ci și să îmbunătățească calitățile consumatorilor ale produselor, inclusiv toleranțele pentru abaterile parametrilor geometrici ai produselor. sunt reduse, produsele devin mai convenabile la instalare, la finisare. În fabrică se folosesc soluții gata făcute pentru finisarea fațadelor. Producția se îndepărtează practic de a fi legată de o etapă fixă de proiectare, adică dimensiunile produselor pot fi acum limitate doar de parametrii de greutate și de dimensiunile de transport la livrare.
În condițiile tehnologice moderne, calitățile pozitive ale construcției de locuințe cu panouri au devenit destul de aplicabile construcțiilor de locuințe joase și individuale.
Experiența acumulată a țărilor din nordul Europei în construcții joase folosind panouri (Finlanda, Suedia, Estonia și Germania) permite utilizarea noilor tehnologii nu numai în producția de panouri, ci și în soluțiile de proiectare pentru instalarea clădirilor. Deci, nu numai interfețele structurale sudate, ci și de umplutură (monolitice sau corect - „monolitice”) și-au găsit aplicații în construcții, ceea ce face ca structura să nu fie doar monolitică, ci și să mărească rezistența generală a structurii la influența vântului ( suflarea cusăturilor), simplifică rezolvarea problemelor de etanșare. Calculul structural al unei astfel de clădiri se face ca o clădire monolitică (spre deosebire de unitățile sudate, care sunt considerate îmbinări cu balamale în calcul), ținând cont de conexiunile armate din joncțiunile structurale în sine.
Există, de asemenea, fabrici în Rusia care utilizează soluții și componente tehnologice moderne în construcția de case de panouri și cadre.
Principalele tipuri de clădiri cu panouri construite sunt în prezent cu cadru și fără cadru. Primul tip include panoul cadru, iar al doilea - panoul mare. Instalarea clădirilor de ambele tipuri se realizează din structuri prefabricate industriale din beton armat [3] [4] .
Clădirile cadru-panouri sunt împărțite în două scheme structurale: cu un cadru complet și cu un cadru intern [3] .
Clădirile ridicate conform schemei „cadru complet” sunt structural un cadru spațial, care este format cu ajutorul stâlpilor-stâlpi de susținere externi și panourilor de podea cu nervuri . Panourile de pereți și pereții despărțitori interioare sunt atașate de rafturile cadrului , care sunt portante [3] . În plus, schema „cadru complet” include clădiri cu un cadru transversal și longitudinal [4] .
În clădirile de tip „cadru interior” nu există coloane exterioare de susținere, iar stâlpii și panourile interne ale pereților exteriori pe care se sprijină plăcile de pardoseală [3] acționează ca portante .
Travele clădirilor cu panou-cadru sunt de 5,6 m sau 6 m. Coloanele sunt distanțate de-a lungul clădirii cu o treaptă de 3,2 m sau 3,6 m. Înălțimea etajelor unor astfel de clădiri este de 2,8 m cu coloane cu două etaje. Conexiunea traverselor și coloanelor este sudată. Coloanele au console care trec și sunt realizate din oțel laminat I-beam . Pe aceste console se bazează barele transversale, cu partea inferioară, realizată cu subtăiere [4] .
În clădirile cu cadru înalte (de la 12 la 16 etaje și mai sus), treapta dintre cadrele transversale este de 6 m, ceea ce permite o dispunere mai liberă a spațiilor [4] .
Înălțimea etajelor în clădirile înalte, în funcție de scopul acestora, poate fi:
Clădirile cu panouri mari sunt de tip fără cadru. În funcție de numărul de etaje ale clădirii și de scopul acesteia, există diverse scheme de proiectare [3] .
Clădirile rezidențiale cu panouri mari și casele de tip hotel cu o înălțime de până la cinci etaje sunt împărțite în trei scheme principale:
În clădirile cu pereți despărțitori transversali, elementele portante sunt pereții transversale interioare pe care se sprijină plăcile. Panourile exterioare din astfel de clădiri sunt extrem de ușoare și mărite și acționează doar ca elemente de închidere, deoarece nu percep sarcina de pe tavane [3] .
Există panouri pentru pereți și panouri pentru podea. Pentru pereți se realizează panouri interioare și exterioare [1] . Dimensiunile acestora sunt stabilite în faza de proiect și depind direct de dimensiunea spațiilor [3] . De asemenea, elementele unei case cu panouri mari includ aterizări și marșuri, cabine sanitare [5] , blocuri volumetrice ale puțului liftului , blocuri de ventilație, precum și ecrane pentru împrejmuirea balcoanelor și loggiilor.
Panourile de perete exterior sunt produse în două soiuri principale:
Panourile de perete exterior utilizate în clădirile cu o schemă structurală precum „despărțitori transversale” sunt produse folosind materiale de construcție ușoare: beton armat cu fibre de argilă expandată, beton celular [3] .
Lungimea panourilor pentru pereții exteriori utilizați în clădirile cu cinci etaje este egală cu pasul pereților despărțitori ai panourilor transversale. În funcție de scopul clădirii, panourile de fațadă sunt produse în următoarele dimensiuni: 2,5 m; 2,8 m; 3,2 m; 3,6 m și 6 m [4] .
Sunt realizate cu un singur strat, iar betonul armat ușor sau obișnuit este folosit ca materiale. În funcție de grosimea lor, panourile interioare pot fi folosite atât ca pereți portanti, cât și ca panouri cu diafragmă de rigidizare. Pereții interiori care nu sunt portanti sunt instalați în principal ca pereți despărțitori de construcție ușoară [1] .
Există trei tipuri principale de plăci de podea:
Panourile de perete pot fi realizate din blocuri de format mare (bloc ceramic, bloc de silicat gazos, bloc de cinder etc.). Producția de panouri se realizează pe echipamente speciale, în care sunt automatizate procesele cele mai intensive în muncă. Pentru transport și instalare se folosesc echipamente speciale. In cazul in care peretii blocurilor ceramice sunt realizati in atelier, iar apoi transportati la santier, montarea acestora este posibila in cel mai scurt timp cu cele mai mici costuri de munca si in orice conditii meteorologice. Setul de echipamente pentru fabricarea pereților, echipamente pentru transport și instalare este o tehnologie a pereților gata făcut.
Avantajele tehnologiei pereților gata fabricați:
Producția tuturor elementelor clădirilor cu panouri se realizează la întreprinderi specializate numite fabrici de construcție de locuințe cu panouri mari și panouri cu cadru. Producția de elemente ale unei clădiri cu panouri mari poate fi realizată în următoarele trei moduri (principale) [6] :
În Uniunea Sovietică, încă de la începutul anilor 1960 , au existat proiecte standard pentru instalațiile KPD, a căror capacitate a variat între 35 și 140 de mii de m² de suprafață pe an. Cea mai comună dintre metodele de producție a panourilor în URSS a fost caseta [6] .
Pentru transportul panourilor finite, se folosesc vehicule speciale - suporturi de panouri (cadru, fără cadru, fermă), care sunt o remorcă sau semiremorcă . Capacitatea lor de transport poate ajunge la 24 de tone [7] .
Instalarea clădirilor cu cadru înalte se realizează folosind un sistem de comunicații [4] .
Construcția clădirilor fără cadru constă în utilizarea panourilor de perete portantă interioare și externe și plăci de podea, care sunt instalate unul lângă celălalt și unul deasupra celuilalt, astfel încât, după turnarea betonului în cusăturile și îmbinările dintre ele. , se obține o structură stabilă [1] [3] .
Componentele unei case cu panouri, care sunt plăci mari de beton armat , sunt fabricate la fabrici de construcții de case [8] . În ceea ce privește calitatea, orice produse fabricate în fabrică cu un control tehnic adecvat vor diferi întotdeauna într-o direcție pozitivă de produsele fabricate direct pe șantier.
Construcția unei case cu panouri seamănă cu asamblarea unui kit de design pentru copii. Părțile gata făcute ale structurii sunt livrate la șantier, pe care constructorii trebuie doar să le monteze. Ca urmare, productivitatea muncii într-o astfel de clădire este foarte mare. Suprafața șantierului este mult mai mică decât cea necesară pentru construcția unei case din cărămidă . Astfel de procese îndelungate și intensive în muncă, cum ar fi instalarea armăturilor sau betonării , care sunt tipice pentru construcția de locuințe monolitice , sunt complet excluse. Și tocmai în acest sens experții văd principalul avantaj al construcției de case cu panouri față de alte tipuri de construcție. De asemenea, avantajul caselor cu panouri [9] este că nu se va micșora după construcție, iar apartamentele din astfel de case nu vor necesita reparații speciale și nivelarea suprafețelor.
Dezavantajul este incapacitatea de a produce o gamă largă de modele. Acest lucru este valabil mai ales pentru varietatea de forme de structuri fabricate, care se limitează la cofrajele standard . De fapt, numai structurile care necesită aplicare în masă sunt fabricate în fabrici de beton armat. În lumina acestei împrejurări, introducerea pe scară largă a tehnologiei prefabricate din beton duce la apariția unui număr mare de clădiri de același tip, ceea ce, la rândul său, duce la degradarea arhitecturii regiunii. Un astfel de fenomen a fost observat în URSS în perioada construcției în masă.
Primele case care au folosit panouri mari din beton armat au aparut in 1910 ca parte a Forest Hills Gardens , situata intr-una din suburbiile New York -ului , Queens . Acest proiect a fost un oraș grădină .
Numit după inginerul și arhitectul Grosvenor Atterbury , principiul construcției este cunoscut în Europa ca Sistemul Atterbury . În Marea Britanie și Franța , aceasta a fost precedată de ridicarea unor structuri experimentale folosind elemente de beton de dimensiuni mici. În aceste structuri s-au folosit elemente produse în serie din alte materiale sursă - lemn , metal etc.
Până în 1920, arhitectura clădirilor și structurilor s-a bazat pe caracteristicile naționale și culturale ale țării. Formele clădirilor erau un set de diferite ere arhitecturale. Construcția lor necesita materiale de construcție lucrate manual și, în consecință, erau scumpe. Montarea pereților portanti ai clădirilor a fost realizată prin metoda zidăriei . Timpul și costul acestei metode au fost foarte mari.
Urbanizarea rapidă a necesitat construirea de locuințe pe scară largă și noi tehnologii și tehnici de construcție. Noua metodă de construcție prefabricată, folosind panouri standard prefabricate în fabrici , a redus timpul de construcție și, în consecință, costul întregii structuri.
După 1920, ia naștere o nouă epocă arhitecturală, care din anii 1950 a fost numită „Stil internațional” .
Principalele lui idei:
Construcția prefabricată cu panouri mari a fost îmbunătățită din ce în ce mai mult și în cele din urmă metoda a devenit un stil recunoscut. Respingerea volanurilor și decorațiunilor clădirilor, precum și utilizarea materialelor standard, au făcut ca forma clădirilor să se unifice.
În Germania, prima clădire, proiectată de consilierul în construcții de atunci Martin Wagner , a fost construită între 1926 și 1930 în Berlin-Lichtenberg , pe atunci parte a districtului Berlin-Friedrichsfelde . Totodată, a fost vorba despre construirea unui așezământ rezidențial de 138 de apartamente a unei așezări militare cu clădiri înalte de două-trei etaje.
Șantierul satului a fost pregătit similar șantierului de construcție tradițională din cărămidă. Panourile multistrat din beton cu o greutate de până la 7 tone au fost turnate pe șantier , apoi au fost mutate cu o macara portal la punctul de asamblare și livrate la șantier pentru instalare. Această metodă de construcție a fost folosită de Martin Wagner înainte, în 1921 , la construcția Satului de Beton , într-una dintre zonele rezidențiale din cartierul Amsterdam Ost .
Unitatea rezidențială a lui Le Corbusier a fost un tip de clădire înaltă și a fost prototipul construcției moderne cu panouri mari în arhitectura și filozofia locuinței. Le Corbusier a prezentatbaza ideii sale în 1925 în pavilionul Esprit Nouveau la Expoziția Mondială de la Paris . Modele ale unității de locuințe a lui Le Corbusier au fost ridicate în patru orașe franceze și la Berlin între 1947 și 1965 .
Proiectele au fost menite să umple deficitul de locuințe de după al Doilea Război Mondial . Le Corbusier a văzut proiectul său de clădire de apartamente ca fiind soluția ideală pentru dezvoltarea în masă. El a dorit să atingă un nivel ridicat de eficiență prin produse standardizate. Această formă de management și distribuție largă trebuia să ofere un confort sporit maselor populației. Au fost construite case prefabricate mari și ieftine, ceea ce a contribuit la popularitatea lui Le Corbusier însuși și a metodei sale de construcție standard.
De atunci, comunități rezidențiale, clădiri înalte de birouri, clădiri și structuri industriale, precum și clădiri și structuri pentru alte scopuri, au fost construite și încă se construiesc în întreaga lume, realizate din panouri de beton și elemente prefabricate din beton turnate pe șantier sau prefabricate.
Dezvoltarea științifică a proiectelor pentru construcția de locuințe cu cadru panou a început în 1940, la Institutul de Cercetare a Tehnologiei Construcțiilor al Academiei de Arhitectură a URSS de către o echipă condusă de G. Kuznetsov. Cu toate acestea, războiul a întrerupt aceste lucrări. La sfârșitul anului 1943 - începutul anului 1944, problema construcției accelerate de locuințe permanente, capitale pentru constructorii și operatorii unei rețele de centrale electrice în expansiune activă a apărut în Urali . În acest sens, a avut loc o întâlnire de urgență la Sverdlovsk , în trustul Glavuralenergostroy. În cadrul întâlnirii s-a discutat problema construcției de locuințe de mare viteză. Aleksey Timofeevich Smirnov, inginer șef al grupului de pre-producție, a propus ca material panouri din beton armat. În timpul unei întâlniri furtunoase, propunerea lui Smirnov a fost aprobată. La 11 iulie 1944, conducerea trustului emite ordinul nr. 74. Sintagma-cheie a acestuia a fost: „Organizarea unei fabrici de fabricare a structurilor și pieselor de construcții” [10] . Producția a fost lansată în orașul Berezovsky (o suburbie a Sverdlovsk ), aici în decembrie 1945 a fost asamblată prima casă de panouri din țară [10] [11] [12] .
În 1947, Institutul de Tehnologia Construcțiilor din cadrul Academiei de Arhitectură a URSS a proiectat o casă cu cadru cu 4 etaje, cu panouri mari care umple pereții. La începutul anului 1948, casa a fost construită la Moscova pe Sokolina Gora. Așadar, construcția de locuințe cu panouri mari, după ce a început în orașul Ural Berezovsky, sa desfășurat în toată țara. La Moscova, metoda industrială de construire a clădirilor rezidențiale cu mai multe etaje a fost testată de arhitectul V. I. Svetlichny , care a constat în utilizarea pe scară largă în construcția de structuri prefabricate și beton armat, care a pus bazele pentru construcția ulterioară a caselor cu panouri.
1-506 este una dintre primele serii standard sovietice de clădiri rezidențiale cu panouri mari. A fost dezvoltat de institutul „ Lenproekt Archived 27 iulie 2020 at the Wayback Machine ” la mijlocul anilor ’50 [8] . Casele din această serie au început să fie ridicate în Leningrad în 1956. Primele case au fost experimentale și au fost desemnate prin codul 1-506E. Aceste case au devenit o perioadă de tranziție de la stalinok la Hrușciov și au fost numite stalinkas de panouri. Casele din seria 1-506 au moștenit de la stalinok imaginile camerelor, înălțimea tavanelor, băile separate și pereții exteriori groși care asigură izolarea termică.
Arhitectura anilor 1950 a fost proiectată și construită cu participarea directă a lui Corbusier . În primul rând, acesta este blocul Marsilia (1947-1952) - un bloc de apartamente din Marsilia , situat singur într-o zonă verde spațioasă. Corbusier a folosit în acest proiect apartamente standardizate „duplex” (pe două niveluri) cu balcoane cu vedere pe ambele părți ale casei. Inițial, blocul Marsilia a fost conceput ca o locuință experimentală cu ideea de locuire colectivă (un fel de comună ). În interiorul clădirii - la mijlocul înălțimii sale - se află un complex de servicii publice: o cantină, o bibliotecă, un oficiu poștal, magazine alimentare și multe altele. Pe pereții de închidere ai loggiilor, pentru prima dată pe o astfel de scară, a fost folosită colorarea în culori pure strălucitoare - policromie . În acest proiect, proporția conform sistemului Modulor a fost de asemenea utilizată pe scară largă .
Unități rezidențiale similare (modificate parțial) au fost ridicate ulterior în orașele Nantes-Reze (1955), Brie-en-Foret (1961), Firminy (1968), în Berlinul de Vest (1957). Aceste clădiri au întruchipat ideea „Orașului radiant” al lui Corbusier - un oraș favorabil existenței umane.