Проектирование модульных зданий для районов Крайнего Север

Модуль в проекте

Этапы проектирования модульных зданий Применение модульной технологии позволяет возводить здания, различные по архитектуре и назначению. Можно строить для вахтовиков, туристов или частных заказчиков. Во всех случаях, общежитие это или административно-бытовой корпус, гостиничный комплекс или отель, бунгало или барнхаус – строительство начинается с составления проектных документов. В ГК «Ависта Модуль Инжиниринг» рассказали о том, каковы этапы проектирования модульных зданий. От идеи до сметы проекта Все начинается с идеи, которая созрела у заказчика. Он делает первый шаг – приходит в ГК «Ависта Модуль Инжиниринг». В коммерческом отделе компании, создается первое изображение будущего вахтового поселка или одиночного здания – эскизный проект объекта. Эскиз модульного здания, уже как четко сформулированное техническое задание, поступает в проектное бюро. В этом отделе трудятся 18 человек, включая руководителя бюро, который курирует в компании проектирование. В составе проектного бюро – архитекторы, конструкторы, инженеры-технологи, а также специалисты по проектированию инженерных разделов, учитывающие в работе все нормы безопасности и следующие принятым правилам и стандартам. Проектировщики инженерных разделов отвечают за создание проектов систем отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВиК), водопровода и канализации (ВК), электрооборудования и освещения (ЭОМ), ряда других систем. Развивая идею заказчика, специалисты проектного бюро компании под руководством главного инженера выполняют детализацию эскиза, наполняют его конкретными расчетными данными. Задача главного инженера проекта – проанализировать техническое задание, определить участников проекта, составить график, по которому в проект будет включаться каждый инженерный раздел – сначала раздел архитектурных решений (АР), потом железобетонных конструкций (КЖ), и так далее.  Именно он ведет переговоры с заказчиком, консультирует каждого из специалистов. Проектирование модульных зданий начинается с работы архитекторов и конструкторов. В проектном бюро за разработку архитектурных решений - составление планов этажей, разрезов, фасадов, узлов, прочих элементов здания, отвечают архитекторы. Чертежи поступают на проверку главному архитектору, как ведущему специалисту, создающему самые сложные модульные здания. Каждый элемент объекта предстоит рассчитать – это обязанность главного конструктора. Выполнив все расчеты, он ставит задачи перед конструкторами. Один из них занимается разработкой конструкций кровли, наружных и внутренних лестниц, крылец, элементов усиления конструкций здания. Другой конструктор детализирует предложенные решения по конструкциям, подбирает металлические элементы, из которых они потом будут собираться. Уже детализированные архитектурные решения, которые разработало проектное бюро, поступают заказчику на согласование. После утверждения заказчиком проектные планировки модульного здания передаются инженеру-технологу. Этот специалист создает план расстановки в помещении мебели и технологического оборудования. После оценки инженером-технологом потребностей в инженерном обеспечении, ведущий специалист по технологическим процессам ставит задачи перед инженерами по разделам. Им потребуется рассчитать системы электроосвещения и силового электрооборудования, отопления, водоснабжения и канализации, сетей связи, вентиляции и кондиционирования.        Нередко и сам заказчик занимается разработкой планировочных решений – ведь он точно имеет самое точное представление о том, какие технологические процессы должны происходить в будущем здании. В любом случае, готовый план вновь передается заказчику на утверждение. По прошествии всех кругов согласований, проектная документация в виде плана модульного объекта попадает к инженерам. К планировке прилагается подготовленное техническое задание. На этой, завершающей стадии создания проекта происходит его окончательная чистовая доработка. Тщательно прорабатывается каждый раздел проектной документации, начиная с элементов отопления, водоснабжения и вентиляции, и вплоть до систем пожарной сигнализации и охранного телевидения. Когда проектное бюро составит всесторонне подготовленный проект, потребуется продумать его с точки зрения предстоящих затрат. Ответственность за финансовую составляющую лежит на сметном отделе. Сметчикам предстоит выполнить расчет стоимость материалов и работ, требуемых для возведения будущего объекта. Бюро всегда на связи Итак, разработка планировки завершена, сметы составлены – но процесс проектирования блочно-модульных зданий продолжается. Взаимодействие проектного бюро с другими отделами строительной компании не прекращается – проектировщики постоянно контактируют с производственниками и монтажниками ГК «Ависта Модуль Инжиниринг». На базе представленных проектировщиком данных, конструкторы новосибирского завода составляют производственные чертежи. Все это время, до самого начала изготовления конструкций пола, потолка и кровли, производственники находятся на связи со специалистами проектного бюро. Именно заводские конструкторы лучше других в курсе производственных возможностей своего предприятия. Только им известно, можно ли изготовить тот или иной элемент, и какими элементами реально осуществить состыковки кассет. После изготовления модульные конструкции доставляются на место строительства. Тогда на контакт с проектным бюро выходят монтажники. Зачастую им просто необходимо уточнение некоторых деталей проекта – большинство запросов на строительство приходит из отдаленных и труднодоступных таежных регионов. Нередко специалисты по монтажу вносят значимые упрощения в конструкции объектов. В ГК «Ависта Модуль Инжиниринг» такие внутренние консультации между подразделениями длятся вплоть до сдачи объекта заказчику. Это не преувеличение, ведь в компании все нацелены на результат. От чего зависят сроки? Не секрет, что заказчику важно получить объект «под ключ» как можно скорее. С помощью современных технологий модульного строительства это вполне реально. Смотрите: полная реализация модульного проекта базового уровня (без отделки) занимает всего три – три с половиной месяца. Причем, месяц или чуть больше уходит на разработку проектной документации. Как видим, темп прохождения всех стадий: проектирования, изготовления, монтажа конструкций – очень высок. Так что проектирование и строительство модульных зданий происходит весьма оперативно. Итоговый срок проектирования преимущественно определяют два фактора: функционал будущего объекта и количество составляющих его модульных блоков. Наглядный пример: пусть есть два здания, каждое из двух блоков. В первом случае – это простая бытовка, не требующая серьезного оснащения. Пара розеток, электрическое освещение и одна вытяжка – вот все ее оборудование. Проектировку обычной бытовки можно выполнить и за день, а если заказчик запросил здание без инженерных сетей – и того быстрее. В такой ситуации проектному бюро остается только детализировать поступившие от коммерческого отдела эскизные планировки. Ну и проверить чертежи металлических конструкций и архитектурные решения. Пусть во втором здании предполагается обустроить охранный пост или серверную. Объект по-прежнему состоит всего из двух блоков, но он требует куда более серьезной технической оснастки. Очевидно, что срок проектирования такого здания может заметно увеличится. А когда, пусть даже в здании всего из двух блоков, требуется разместить сложные устройства: например, тестовое или технологическое оборудование для  лаборатории или консервного завода – сроки, отведенные на проектирование, снова неизбежно вырастут.        Век BIM-технологий Прошли те времена, когда проектировщик работал, стоя за чертежной доской, и рисовал чертежи вручную с помощью кульмана. В наши дни такое можно увидеть только в старом кино. Сегодня проектирование выполняется графическими компьютерными программами. Да, специалисты проектного бюро до сих пор рисуют вручную - но в руках у них компьютерные мыши, а не карандаши. Из проектных бюро современных предприятий навсегда ушли кучи использованных бумаг с забракованными расчетами. Это так, но никуда не ушли ошибки. Никто ведь не отменял человеческий фактор: мы не машины, все мы устаем, и можем что-то недоглядеть. Можно ли свести ошибки проектировщика до минимума? Можно, если воспользоваться возможностями BIM-технологий. С ними и время проектирования возможно значительно сократить. BIM расшифровывается, как «информационное моделирование модульных зданий». Такие программные технологии предполагают создание виртуальных 3D-моделей. Знаменательно, что ГК «Ависта Модуль Инжиниринг» - одна их первых компаний в отрасли, которая внедрила такие технологии. Здесь пользуются возможностями информационного моделирования с самого начала 2023 года. Новшество в компании оценили по достоинству. Одними из первых преимущества BIM-технологии ощутили специалисты-проектировщики по разделу архитектурных решений. В проектном бюро архитекторы стали выполнять свою работу гораздо быстрее, ведь они воспользовались такой программной опцией, как типовые узлы. Каждый крупный узел уже полностью проработан программой. Не нужно тратить уйму времени на мелкие работы, остается только виртуально соединить между собой элементы «конструктора». Программа исключает ошибки: в принципе несоединимые элементы «конструктора» соединить не получится – программа просто не позволит это сделать. Ускорение работы над проектом пришло и к другим специалистам компании. Цифровизация позволила автоматически собирать сведения о материалах, которые могут быть использованы в проекте. Время на сбор информации о материалах и передачу данных в отдел снабжения сократилось до нескольких секунд. Стало возможным попутно получать сведения о стоимости любых материалов и работ - в программном комплексе предусмотрена и такая возможность, что очень понравилось специалистам сметного отдела.      Вообще, очень ответственный вопрос расчета стоимости разных составляющих проекта со временем будет полностью закрыт. Сейчас можно детально рассчитать архитектуру. В ближайшем будущем программный комплекс позволит финансово просчитать проект в части электроснабжения, отопления, водоснабжения, вентиляции, любых других инженерных разделов. Если уже сегодня все выгоды от применения BIM-технологий получили инженеры-проектировщики основного инженерного раздела – архитектурного, то совсем скоро их получит каждый сотрудник проектного бюро.   Проекты завтрашнего дня Эксперты предвидят, что через 7-10 лет наступит пора полностью автоматического подбора оптимальных планировок с использованием искусственного интеллекта. Возможно ли, что в перспективе каждый заказчик, минуя сторонние услуги, сможет получить все чертежи, просто введя исходные параметры? А как же проектировщики? К подобным невеселым прогнозам в проектном бюро ГК «Ависта Модуль Инжиниринг» относятся совершенно спокойно. Дело в том, что программы, создающие планировки уже существуют. Ни одна из них не может спроектировать узлы примыкания, решить проблему состыковки инженерных коммуникаций или провести полный расчет конструкции. Пока для комплексов автоматизации это сложные задачи. Сколько ни наполняй базы данных ИИ, все равно расчет, учитывающий большие количества разнородных факторов, потребует значительного времени. Судите сами: потребуется обучить ИИ выполнять требования различных нормативов, наполнить его информацией об узлах примыкания инженерных сетей и многими другими сведениями. Даже если все это проделать – на подборы удачных вариантов тратится много времени. И еще: удачное сочетание красоты и комфорта – задача, подвластная исключительно человеческому разуму. Тут ИИ бессилен.

С чего начинается модуль: этапы модульного производства

Специалисты ГК «Ависта Модуль Инжиниринг» спроектировали сборно-разборные модули, снабженные ограждающими конструкциями. Такая структура идеально подходит для возведения вахтовых поселков в условиях сурового северного климата. Это модульные здания, технология изготовления которых описывается в этой статье. Конструкции модулей выполнены из трехслойных сэндвич-панелей, которые изготавливает «Ависта Модуль Инжиниринг». Процесс начинается с лазерной резки листового металлопроката, а завершается покраской и упаковкой готовой продукции. Полный производственный цикл сборки выполняется в Новосибирске, где расположен завод компании. На заводе новосибирского предприятия установлена полуавтоматическая линия, состоящая из нескольких производственных станов. Каковы же этапы модульного производства? Гибкий стан На первом производственном стане сначала происходит разматывание свернутой в рулоны стали. Для этого используется большой барабан. На размотанные листы наклеивается качественная толстая пленка для защиты поверхности металла от повреждений, которые листы могут получить на последующих этапах. Процедура выполняется посредством особого валка с предварительно наклеенной пленкой. Затем проводится прецизионная резка стали промышленным лазером, работающим с точностью до 0,03 мм - процесс выполняет мощная установка на 6 кВт. Далее, проходя через валки листогибочного станка, уже раскроенная сталь приобретает сложногнутый профиль. Так создается основа будущего сэндвич-модуля – замок, служащий для стыковки панелей между собой. Когда стальной профиль минует последний валок, профиль приобретает необходимую жесткость.   Впереди участок роботизированной сварки, который образует на заготовках торцы и кубы модуля – элементы, принимающие на себя основную нагрузку. Далее происходит формирование кассет пола. Все профильные заготовки, а это длинные и короткие стороны модулей, вместе с особыми омега-профилями (усилителями кассет пола) поступают на участок крупноузловой сборки на стапелях. Здесь роботизированное оборудование подвергает их сварке. Потом собираются кассеты пола, состоящие из заранее сваренных профилей (сложногнутых и омега-профилей) и торцов. Кстати, при внутренней отделке пола применяется бытовой, полукоммерческий и коммерческий линолеум. Заранее в основание пола укладывают лист фанеры толщиной 18 мм. Если проект предполагает класс конструктивной пожарной безопасности С0 – применяется особый огнестойкий термопрофиль. Он устанавливается в самых безопасных зданиях, каждый элемент которых выполнен из негорючих материалов. Стены, лестницы, перекрытия не поддерживают горение, при воздействии огня не разрушаются, не выделяют опасных токсичных компонентов и даже не нагреваются. После изготовления кассеты пола проверяют на качество в ОТК (отдел технического контроля). Далее их покрывают стойкой к внешним воздействиям двухкомпонентной полиуретановой краской. В результате покраски конструкции годами выглядят, как новые, краска с них не облезает. Готовые покрашенные кассеты привозят на склад. Им вновь предстоит приемка специалистами ОТК. После проставления отметки о приемке, продукция поступает на сборочный участок. Конденсат “по мосту” не пройдет Затем технология изготовления модульных зданий предполагает прохождение второго производственного стана. Обкладки или профили, которые в будущем превратятся в сэндвич-панели, поступают на ленту транспортера. Здесь на них наносится клей для прочной фиксации утеплителя. Им служит базальтовая каменная вата плотностью 105 кг/м, которая предварительно нарезается в виде ламелей. Лоскуты располагаются на панелях в шахматном порядке – так, чтобы участки, через которые из помещения уходит тепло («мостки холода») образоваться не смогли. Кроме того, такой порядок расположения не допускает промерзания сэндвич-панели, уберегает модуль от коррозии и образования конденсата. Потом выбирается сырье для финишной отделки внутри помещений модульного здания. Процесс происходит на полуавтоматической производственной линии. Материалом может служить ЛДСП (ламинированная древесно-стружечная плита), ОСП (ориентированно-стружечная плита) либо полимерно-окрашенный металл. Последний вариант подходит для помещений с влажными зонами и комнат, в которых проводят легкую уборку. Для офисов используется ЛДСП, а вот ОСП – это материал  панелей для рабочих помещений. На этом этапе формируются так называемые «закладные», они устанавливаются в сэндвич-панели и необходимы для последующего монтажа типовых окон и дверей. Также в закладные прокладывают внутреннюю проводку. Таковы этапы производства модульных зданий. Подготовленные сэндвич-панели транспортируются на строительную площадку. Как видим, панели уже прошли требуемую подготовку на заводской линии, поэтому объем работ на стройплощадке минимизируется. Благодаря такому подходу, дальнейшие ошибки, вызванные человеческим фактором, по сути сводятся к нулю. Модульное строительство, технология Транспак, применяемая в нескольких ее вариантах для отгрузки готовых панелей заказчику, предусматривает все для сборки модулей на строительной площадке.     Сэндвичи на все вкусы ГК «Ависта Модуль Инжиниринг» производит сэндвич-панели, весьма распространенные в быстровозводимом модульном строительстве. В регионах, приравненных к районам Крайнего Севера, таких как Якутия, Магаданская и Амурская области, можно встретить изготовленные компанией в северном исполнении модули «Хаски» серии V8. Такие модули образуют здания с ограждающими конструкциями, содержащими утеплитель из минеральной ваты толщиной до 250мм и выполненными из трехслойных сэндвич-панелей. Кассеты пола и потолка снабжаются аналогичной теплоизоляцией той же толщины. Вообще-то слой теплоизоляции бывает разным - все зависит от региона. Опыт использования модульных зданий с трехслойными сэндвич-панелями доказал их полную пригодность к комфортному проживанию в регионах, для которых характерны перепады температур от -60 до +45 °С. Поэтому среди постоянных заказчиков модульных зданий ГК «Ависта Модуль Инжиниринг» – исследователи недр, вынужденные работать в сложных условиях сурового и переменчивого климата.