Проектирование конструкций и инженерных
систем с применением BIM-технологий
БЛОГ
15.10.2018
Как снизить стоимость конструкций зданий

Укрупненно смету на строительство здания можно разделить на несколько крупных разделов:

Раздел Процент от общей стоимости
Проектирование 1-3%
Несущие конструкции 30-40%
Фасад 5-15%
Стены, перегородки и отделка 20-25%
Стены, перегородки и отделка 12-25%
Наружные инженерные системы 5-10%



Распределение стоимости дано очень условно, пропорции значительно меняются от объекта к объекту, но в целом можно разделить три блока: несущие конструкции, отделка и фасад, внутренние и наружные инженерные системы. При этом, несущие конструкции традиционно обходятся несколько дороже остальных разделов.

Давайте глубже изучим вопрос стоимости несущих конструкций, чтобы иметь точные критерии, по которым можно определить, насколько рационален проект конструктивных решений, который вы получаете.

Оценка армирования

Традиционно, основным показателем проекта считается процент армирования или масса арматуры в одном кубе бетона.
Считается приемлемым следующие показатели проекта:

 

Бизнес

Эконом

Фундаментная плита

120-140 кг/м3

110-130 кг/м3

Стены, колонны, пилоны

180-220 кг/м3

160-200 кг/м3

Плиты перекрытия

120-180 кг/м3

110-150 кг/м3

Итого

150-170 кг/м3

120-150 кг/м3

Под бизнес классом мы подразумеваем жилые дома авторской архитектуры, в которых предусмотрена подземная парковка. Эконом или комфорт класс — это жилые дома с небольшими квартирами, в доме нет подземной парковки.
Однако, я встречал проекты, в которых процент армирования оказывался в пределах допустимого, однако, стоимость строительства была необычайно высока.  Как можно это объяснить?
Считается, что бюджетообразующей позицией в железобетонных конструкциях является исключительно арматура. Но так ли это?
Давайте посчитаем.
 

   

В одном кубе м3

Тип конструкции

кг/м3

Цена бетона*, руб./м3

Цена арматуры*, руб.

Фундаментная плита

130

4 261

4 552

Стены, колонны, пилоны

200

4 261

7 003

Плиты перекрытия

160

4 261

5 603

* стоимость по данным Росстат за 2017 год.


Из таблицы видно, что стоимость бетона составляет вовсе не ничтожную часть конструкции — от 38% до 48%, т.е. практически половину общей стоимости!
Иногда очень высокая стоимость конструкции при вполне нормальных значения армирования объясняется очень завышенным объемом бетона. Поэтому, наравне с армированием необходимо оценивать объем бетона.

Оценка объема бетона
Наиболее простой показатель — объем бетона к площади здания. Скажем, на строительство здания площадью 20 000 кв.м. ушло 10 000 м3 бетона, следовательно, удельный объем бетона составляет 0,5 м3/м2.

Приемлемые значения находятся в таком диапазоне: 

 

ЖК бизнес класса

ЖК эконом класса

Офисное здание класса А

Объем бетона к площади пола, м3/м2

0,45-0,55

0,35-0,42

0,5-0,6

В упоминаемом ранее офисном здании объем бетона составлял 0,65 м3/м2, что выше всяких разумных значений для зданий такого типа.

Лучший показатель для оценки армирования

Идеальным показателем, по которому можно было бы сразу определить рациональность использования арматуры, и который не был бы привязан к объему бетона, является масса арматуры, приведенная к строительному объему здания.

 

ЖК бизнес класса

ЖК эконом класса

Масса арматуры к объему здания, кг/м3

15-17

13-15

Для иллюстрации дадим значения армирования к объему здания по четырем сталинским высоткам. Эти значения можно расценивать, как высокие, в современных зданиях значения должны быть ниже. В этих высотках используется жесткая арматура, т.е. выполненная из двутавров, поэтому расход арматуры в них очень велик.

Кроме того, прочность стали, используемой в современном строительстве существенно выросла по сравнению с той, которая использовалась в середине прошлого века.

Сталинские высотки

Расход стали, кг/м3 строительного объема здания

Высотка на Красных воротах

25,0

Министерство иностранных дел

22,5

Высотка на Кудринской

17,6

Жилой дом на Котельнической набережной

17,4

  

Забытый показатель оценки конструктивных решений

Существует очень полезный показатель, который может быть незаменим в оценке рациональности используемых конструктивных решений — конструктивная площадь здания. Это площадь сечения всех вертикальных конструкций этажа.
Если сравнить здания, построенные за последние 200 лет, то можно увидеть, что конструктивная площадь значительно снизилась.
Если ранее она составляла около 15-30% (!) от площади пола, то сейчас значение опустилось до 5-7%!


Усадьба графа Воронцова-Дашкова в Быково. Конструктивная площадь — 30% от площади этажа.

Пример анализа проекта

Оценим на предмет рациональности конструктивных решений два идентичных жилых комплекса бизнес класса с подземной стоянкой, детским садом, первым этажом под аренду.
Сначала оценим по самому очевидному критерию — масса армирования в кубе бетона. 

Показатель

Объект №1

Объект №2

Процент армирования, кг/м3

162

160




Как видим, объект №2 выглядит более рациональным.
Но как только мы перенесем свое внимание на остальные показатели, картина меняется принципиально.

Показатель

Объект №1

Объект №2

Примечание

Объем бетона к площади, м3/м2

0,38

0,64

Увеличение на 68%

Масса арматуры к строительному объему здания, кг/м3

14,3

22,0

Увеличение на 54%

Цена материалов к площади здания, руб./м2

3836

6297

Увеличение на 64%

 Результат: объект №2 обойдется заказчику (в части монолитных конструкций) на две трети дороже, чем аналог, для объекта площадью 100 000 кв.м. потери составят 250 млн. руб.

Вывод:

Мы хотим предостеречь вас от нападения лишь на конструкторов, которые разработали проект с высокой материалоемкостью. Факты говорят о том, что в высокой материалоемкости есть две причины. Первая, очевидная — конструкторы «перезаложились». Не спорим, попадаются конструкторы, которые просто ленятся выполнять детальные конструктивные расчеты, поэтому допускают высокие значения арматуры и бетона.

Истинная же причина высоких показателях оказывается намного глубиннее: на этапе разработки концепции здания или стадии «П», конструкторы и архитекторы не работали в плотной связи, между ними не было полного взаимопонимания и координации, в результате, конструкторы не смогли продемонстрировать архитекторам, что ценой незначительных изменений в планировках можно добиться громадной экономии на монолите.

Анализ объекта №2 показал — из-за особенностей планировок, конструкции надземной части (колонны, пилоны, стены) не совпадали с конструкциями подземной части, что привело к появлению массивных балок, толстых плит и прочих усложнений конструкций.

При разработке проекта объекта №1 архитекторы и конструкторы были дружны, в результате колонны и пилоны надземной части были удачно «пойманы» колоннами подземной части. Что, кстати говоря, не повлияло негативно на планировки обоих частей.

Итог, талантливый конструктор — не тот, который на этапе рабочей документации экономит на арматуре каждый килограмм, а тот, который на первых этапах проекта нашел общий язык с архитекторами и предложил варианты, которые экономят тысячи тонн арматуры и тысячи кубов бетона.

Отсюда рекомендации:

  1. Уделяйте максимум внимания проекту на этапе концепции и стадии П. Традиционно, заказчики бегло просматривают проектную документацию, но тщательно проверяют рабочую документацию. Экономить на этапе РД уже поздно.
  2. Выбирайте конструкторов, которые умеют общаться и хорошо работают в паре с архитекторами, совместно принимая решения, которые не вредят планировкам, но при этом не перегружают здание несущими конструкциями.

 


Автор статьи: Иванов Александр

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить