CC BY
2
УДК 692
Иванова А.Д.
магистрант 2 курса СПбГАСУ, г. Санкт-Петербург, РФ
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МОДУЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА
Аннотация
На протяжении последних десятилетий в мире набирает популярность строительство быстровозводимых модульных зданий. Технология имеет массу преимуществ в сравнении с классическими методами строительства. Модульное строительство позволяет существенно сокращать сроки возведения зданий, способствует сокращению строительных отходов и позволяет демонтировать здания для повторного использования. В данной статье приведен анализ современных способов применения модульной технологии и конструктивные особенности модулей для промышленности, жилья, строительства гостиниц и отелей, медицинских учреждений и лабораторий.
Ключевые слова
модульное строительство, быстровозводимые здания, блок-контейнеры, гостиничный бизнес, жилые дома, экономичность.
Введение
Модульное строительство - это способ возведения здания, элементы которого собираются в заводских условиях и доставляются на строительную площадку для установки. Строительство быстровозводимых зданий набирает все большую популярность по всему миру. На данный момент безусловным лидером в производстве модульных зданий является Швеция - 84% индивидуальных жилых домов построены с использованием модульных технологий. Основными факторами развития этой технологии являются скорость строительства, существенная экономия ресурсов и безопасность зданий, которая достигается благодаря контролируемой сборке на производстве. Модульная технология применяется для строительства промышленных объектов, медицинских учреждений и лабораторий, индивидуального жилья, гостиниц и вахтовых городков. В данной статье предлагается подробнее рассмотреть применение данной технологии в различных областях строительства.
Промышленные и производственные модульные здания
В промышленности модульная технология строительства помогает производствам расширять технологические и административные площади быстрее и дешевле. Конструктивные особенности позволяет осуществлять простой демонтаж зданий и временных сооружений. Широкое распространение данная технология получила на нефте - и газодобывающих промышленных объектах при строительстве трубопроводов [1]. Модули используются для размещение технологических цехов (рис. 1), складов, лабораторий, насосных станций, различного оборудования снабжения, офисов и временного жилья рабочих (рис. 2).
Основная особенность промышленных зданий - простая форма. Такие сооружения проектируются исходя из функциональных требований, эти постройки преимущественно состоят из прямоугольных конструкций. Поэтому особенное распространения в промышленном секторе получили модули из блок-контейнеров. Они выполняются на металлическом каркасе с обшивкой из сэндвич-панелей [2]. Обычно такие сооружения имеют размеры 2,4 м х 6,0 м х 2,5 м.
Сооружения состоят из комбинации контейнеров в вертикальном или горизонтальном направлении. Возможно множество различных типов комбинаций модулей в зависимости от нужд производства [3].
К ключевым особенностям модульного строительства относят безопасность строительства, существенное сокращения сроков реализации, сокращение отходов и возможность повторного использования. Достигается это за счет трёх составляющих: заводское изготовление, стандартизация и координация.
S(L0 -
шшшш мши 1
1. Емкость приемная, 5000 л
2. Насос молочный, 3000 л/ч
3. Пастеризатор, 3000 л/ч
4. Гомогенизатор, 2500 л/ч
5. Бак-накопитель для пастеризованного молока, 2000 л
6. Автомат розлива молока в полиэтиленовые пакеты, до 45 пак/мин
7. Гзнератор ледяной воды "
8. Водонагреватель, 200 л
9. Мойка трехгнездовая
10. Стол технологический 900x600x800
11. Мойка одногнездовая
12. Шкаф для лабораторной посуды
13. Холодильник бытовой
14. Шкаф вытяжной
15. Стол технологический 1200x600x800
* Устанавливается под навесом
Рисунок 1 - Модульный молочный цех
Рисунок 2 - Здание общежития на территории АО «ТЭК МОСЭНЕРГО», Сахалинская ГРЭС-2
Многоэтажные жилые здания
Модульная технология отличается своей простотой и скоростью монтажа в строительстве индивидуальных жилых домов, но этого не наблюдается в многоэтажном модульном строительстве. С увеличением этажности методы строительства и конструкции усложняются. Существует множество вариантов конструкций модулей, которые различаются по способу распределения несущих нагрузок [4]. На данный момент модульные конструкции используются в строительстве многоквартирных жилых домов до 8 этажей.
Строительная единица в данной области - модульная конструкция размером с комнату, которая полностью оборудована изнутри. Основные преимущества применения модульной технологии в многоэтажном строительстве следующие:
- экономия на масштабах строительства за счет перемещения многократно повторяющихся технологических процессов со строительной площадки на заводское производство;
- увеличение скорости возведения зданий;
- повышения качества и точности строительства.
В настоящее время модульные конструкции применяются в строительстве зданий сотового типа, таких как жилье, гостиницы, студенческое жилье.
В 2015 году в Финляндии был построен первый восьмиэтажный деревянный жилой дом Пуукуокка (рис. 3). Здание состоит из сборных модульных кубических элементов, изготовленных из поперечно-клееной древесины (^Т). Каркас ^Т служит одновременно несущим элементом и элементом жесткости, а также обеспечивает пароизоляцию и частичную теплоизоляцию [5]. Здесь меньше швов и требуется меньше материала, чем в обычных деревянных постройках. Также снижается риск ошибок при установке, а модульная конструкция более устойчива к воздействию влаги.
Рисунок 3 - Сборные модули из поперечно-клееного бруса (жилой дом Пуукуокка, Финляндия)
Модули ^Т изготавливались на местном заводе менее чем в двух часах езды от объекта. Использование сборных модулей позволило сократить время строительства на объекте до шести месяцев, а также снизить подверженность погодным условиям, что позволило добиться более высокого качества конечного результата (рис. 4).
Рисунок 4 - Установка модулей (жилой дом Пуукуокка, Финляндия)
Модульные гостиницы и отели
Модульное строительство приобрело популярность в гостиничном секторе, поскольку оно позволяет быстро и эффективно возводить здания в отдаленных местах, сложных геологических и климатических условиях, где традиционные методы строительства реализовать достаточно сложно. Кроме того, модульные здания можно легко расширять, реконфигурировать или перемещать по мере необходимости, что делает их универсальным вариантом для гостиничного бизнеса.
Строительство отеля - это многогранный процесс, который включает в себя тщательное планирование, проектирование и исполнение. Однако модульные конструкции являются идеальным вариантом для отелей из-за повторяющегося характера их проектирования. Большинство отелей следуют схожему шаблону дизайна с идентичными или похожими номерами, ванными комнатами, коридорами и помещениями общего пользования. Такое единообразие конструкции позволяет легко копировать модули, что приводит к более эффективному и экономичному строительству.
Модульная конструкция позволяет сократить сроки строительства за счет сборки модулей на заводе, пока идет подготовка площадки. Модули могут поставляться практически в полной комплектации, включая мебель, сантехнику и оборудование. Эта функция особенно полезна в районах, где спрос на гостиничные номера высок, а сроки строительства сжаты. Кроме того, за счет модульного строительства можно избежать месяцев и месяцев простоев в зонах с интенсивным движением транспорта, таких как центры городов.
Компания Marriott уже построила несколько отелей с использованием модульной конструкции, в том числе отель Fairfield Inn & Suites на 97 номеров в Фолсоме, штат Калифорния, который был построен всего за 26 дней (рис. 5).
Рисунок 5 - Отель Fairfield Inn & Suites, США
Рисунок 6 - Установка модулей
Folsom Fairfield Inn & Suites by Marriott — это трехэтажный отель с 97 номерами, 52 модулями. Половина первого этажа, включая комнаты для сотрудников, бассейн, вход и другие удобства, была построена традиционными методами, а апартаменты на первом этаже, а также весь второй и третий этажи состоят из модулей (рис. 6). Монтажная часть строительства заняла всего четыре дня и проходила со второй по последнюю неделю апреля 2016 года.
52 модуля были изготовлены за короткий шестинедельный период на заводе, в то время как бригады готовили площадку, заливая фундамент и возводя стены. В случае гостиничного проекта FF&E блоки уже включают кровати, диваны, стулья, письменные столы, журнальные столики, картины, телевизоры, жалюзи, светильники и многое другое. То, что не было установлено физически, было упаковано в блоки и закреплено для транспортировки. Установка FF&E на заводе не только удобна, но и позволяет сэкономить время и деньги. Поскольку к моменту прибытия модуля на место установки полностью укомплектованы, бригады проводят меньше времени в номере.
Большую популярность модульные гостиницы набирают в России. Лидерами по строительству таких отелей стали Ленинградская и Московская области. Преимущественно строятся модульные базы отдыха с отдельными небольшими домиками, такие как Fox House, Модульный загородный апарт отель CampEgora (рис. 7).
Рисунок 7 - Пример модульной базы отдыха в Ленинградской области
Быстровозводимые модульные медицинские пункты и больницы
Когда разразилась пандемия COVID-19, большинство стран и больниц быстро осознали, что они не смогут предоставлять качественные медицинские услуги всем. Высокий уровень занятости и закрытие многих больничных служб создали чрезвычайное положение во всех областях здравоохранения, что привело к острой необходимости ускорить реализацию новых больничных проектов. В обычных обстоятельствах между одобрением строительства и официальным открытием новой больницы проходит несколько лет.
В условиях кризиса и ограничений необходимо было внедрение новых строительных технологий, которые бы позволили существенно сократить сроки строительства. Сотрудничество традиционного и модульного строительства позволило начать строительство модульных медицинское учреждение [6].
Во время пандемии COVID-19 множество временных больниц было построено в рекордно короткие сроки. Одним из примеров подобного сооружения является модульная больница Hôpital Maisonneuve-Rosemont в Монреале, которая представляет собой капитальное сооружение с 36 отдельными палатами и койками.
Электрические, механические, сантехнические и вентиляционные услуги были интегрированы непосредственно в производственный процесс (рис. 8, 9). Сборные помещения готовы к подключению к
электрическим, водопроводным и вентиляционным системам здания сразу по прибытии на площадку. Это палаты для пациентов, работающие по принципу «подключи и работай».
Рисунок 8 - Модель конструкции готовой палаты
Рисунок 9 - Подключение вентиляционного оборудования в блоку-палате
Заключение
Модульное строительство обладает большим количеством преимуществ в сравнении с капитальным. Для промышленности важным достоинством является возможность повторного использования модулей, в гостиничном бизнесе модули показывают особенную эффективность благодаря гибкости возводимых конструкций и возможности быстрого увеличение площадей и расширения отелей. В строительстве жилья большое значение имеет экономия ресурсов за счет автоматизации повторяющихся процессов на производстве. Благодаря модульной технологии стало возможно возведение больничных корпусов за несколько месяцев, что стало особенно актуально в период пандемии COVID-19. Наблюдая, как успешно модульные технологии применяются в разных сферах строительства, можно сделать вывод о том, что технология будет набирать большую популярность и становиться всё более востребованной на рынке. Список использованной литературы:
1. Мушинский А.Н., Зимин С.С. Строительство быстровозводимых зданий и сооружений // Строительство уникальных зданий и сооружений. - 2015. - № 4 (31).
2. Хубаев А. О., Саакян С. С., Макаев Н. В. Мировая практика в области модульного строительства // Constructionand Geotechnics. 2020. Т. 11, № 2. С. 99-108
3. Mavridou, T.; Nanos, N.; Doulos, L. Modular Construction of Industrial Buildings and Lean Thinking—Identifying
the Role of Daylight through a Case Study. Sustainability 2023, 15, 13354.
4. Lawson R. M., Richards J. Modular design for high-rise buildings Proceedings of the Institution of Civil Engineers Structures and Buildings 163 June 2010 Issue SB3 Pages 151-164
5. Lassila A. Oopeaa office for peripheral architecture: Puukuokka housing block, Finland. 2016.
6. Chen, L.-K., Yuan, R.-P. Modular composite building in urgent emergency engineering projects: A case study of accelerated design and construction of Wuhan Thunder God Mountain/Leishenshan hospital to COVID-19 pandemic. Automation in Construction, 124, 103555.
© Иванова А.Д., 2024
УДК 377.169.3
Кривойван Д.В.
Начальник лаборатории, Космодром «Плесецк»
г. Мирный, РФ
СОЗДАНИЕ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫХ СРЕДСТВ, ОБУЧАЮЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ПОДГОТОВКЕ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ, ВОИНСКИМИ ЧАСТЯМИ КОСМОДРОМА «ПЛЕСЕЦК»
Аннотация
Статья посвящена повышению качества подготовки специалистов по испытаниям космических аппаратов путем создания воинскими частями собственных учебно-тренировочных средств.
Ключевые слова
учебно-тренировочное средство, специалисты по подготовке космических аппаратов,
обучение специалистов.
При обучении специалистов по подготовке космических аппаратов (далее - КА) наиболее необходимым является получение необходимых практических навыков. Именно поэтому в ходе проведения занятий с персоналом воинских частей основную массу учебного времени выделяют на практическую отработку, проводимую в форме выполнения практических нормативов.
На практике не все специалисты по подготовки КА имеют возможность проводить практические занятия. Для таких расчетов создают учебно-тренировочные средства.
Однако, инженеры-программисты, создающие учебно-тренировочные средства, не всегда понимают специфику технологических процессов оборудования конкретных специалистов.
Проблемный вопрос:
Комплект учебно-тренировочных средств, разработанный ОАО «РКК «Энергия» для тренировки номеров специалистов по подготовке КА, обеспечивает:
теоретическую подготовку специалистов по заправке двигательной установки (далее - ДУ);
проверку теоретических знаний специалистов по заправке ДУ;
и в то же время не обеспечивает получение и закрепление ими практических навыков по работе с комплектом заправочного оборудования (далее - КЗО) КА.
Практические нормативы, отрабатываемые специалистами по заправке ДУ в ходе проведения занятий, сводились к обучению их основами безопасности профессии:
«Определение компонентов ракетного топлива (КРТ) в воздухе»
«Надевание защитного комплекта (КР-3) и противогаза ПРВ-У»;
