Строительные материалы и технологии, используемые в зонах особого проектирования

В наши дни люди осваивают земли Арктики, используя новые технологии и строительные материалы. Площадь Арктической зоны нашей страны составляет около 9 миллионов км². На ней проживает около 2,5 миллиона человек — это меньше 2 % населения всей страны и около 40 % населения Арктики всей планеты.

Суровые природные условия – это то, что характеризует Арктическую зону. Построить дом здесь – достаточно трудная задача. Поведение рыхлых грунтов – песчаников, глины, галечников, в условиях вечной мерзлоты предсказать невозможно, поэтому возводить здания здесь можно только в том случае, если при постройке будут использованы специальные технологии для обеспечения постоянной температуры грунта.

Териберка. Кольский полуостров

Строительство фундаментов должно сопровождаться инженерными исследованиями, чтобы можно было предугадать дальнейшее поведение грунта. Уже после проведения этих исследований рассчитывается тепловой режим грунтов и определяются типы фундаментов.

Всего два способа, на которых основывается применение вечномерзлых грунтов в роли фундамента зданий: первый стремится поддерживать вечномерзлый грунт в его первоначальном состоянии (наиболее частое и доступное по цене решение), второй – основан на проектировании здания с учетом того, что фундамент постройки будет пребывать в оттаивающем (оттаянном) состоянии.

Первый способ – поддержание мерзлого состояния грунта. Вечномерзлое основание поддерживают в естественном состоянии не только во время возведения постройки, но и при его последующей эксплуатации. Это применяется, когда поддержание замерзшего грунта в первоначальном состоянии экономически разумно. Легче возвести основание на песчаном грунте, не относящемуся к виду пластично-мерзлых. Пользуясь первым способом, почти всегда устанавливают свайный фундамент или столбчатый, но могут быть выбраны и другие, к примеру, ленточный. Существует одна лишь задача – верхнему слою грунта не позволить под воздействием тепла от эксплуатируемого сооружения поменять свои характеристики. Чтобы этого не произошло, подполье делают холодным, вентилируемым в цокольной части здания или через продухи в забирке. Допускается и выполнение сплошного слоя теплоизоляции с высокими изоляционными свойствами под всем зданием, что предоставит возможность поддерживать грунт в его исходном состоянии.

Второй способ проектирования фундаментов допускает последующее оттаивание грунта. Способ этот, используют намного реже, при условии, что после изменений температурных условий грунта деформации не достигнут критических значений на строительной площадке, (т.е. грунт не должен быть пучинистым или просадочным). Тогда его оттаивают перед возведением фундамента, или проводят все необходимые расчеты, предусматривая, что основание будет оттаивать во время эксплуатации постройки.

Возведение основы зданий вторым способом предполагает расчет глубины заложения подошвы основания при общей оценке толщины сезонно промерзающего грунта, уровня грунтовых вод – все с привязкой к той зоне оттаивания, которая будет образовываться при дальнейшей эксплуатации сооружения.

МОДУЛЬНЫЕ ЗДАНИЯ

Из-за сильного ветра, кварталы арктических городов строят таким образом, чтобы получался замкнутый контур с минимальным числом площадей и небольшими разрывами между домами - для компактности. Такими мерами удается понижать скорость ветра. Фасады и крыши заполярных домов характеризуются ровными линиями и простыми профилями, что служит профилактикой снежных заносов.

Однако строительство в Арктических условиях затрудняется значительной удаленностью большинства строительных материалов и конструкций от мест производства. Все строительные материалы завозятся с материка.

В современном строительстве основные технологии – монолитный и традиционный сборный железобетон, либо каменная кладка. Строительство здания по этим технологиям в условиях Крайнего Севера – прошлый век.

По этой причине все более популярными в использовании являются модульные здания. Модульные здания - это как "лего", легко возводимый конструктор, который можно быстро возвести в единое целое сооружение.

Вот несколько положительных сторон возведения модульных построек:

- довольно быстрые сроки строительства;

- небольшие затраты на строительные материалы;

- небольшой вес материалов для транспортировки;

- достаточно высокая гарантия конструктивной безопасности, устойчивости зданий и сооружений с основаниями на долголетних мерзлых грунтах;

- поддержание экологической и пожарной безопасностей, долговечности построек;

- высокая комфортабельность и введение новейших архитектурных решений во внешний облик;

- обеспечение сбережения энергии при эксплуатации зданий и сооружений;

- снижение стоимости строительства.

Исходя из всех выше перечисленных преимуществ, можно сделать вывод, о необходимости модульных построек и о том, насколько их роль важна на территории Крайнего Севера. На местах с суровыми погодными условиями необходимость построения временного жилья или подсобных помещений будет существовать всегда. Еще не так давно строительство такого рода зданий давалось трудом весьма нелегким. Обусловливалось это тем, что капитальное строительство – дело дорогостоящее само по себе, а учитывая суровые погодные условия, стоимость его постоянно росла.

Модульные здания имеют относительно небольшую историю своего существования, но эта задумка использовать для жилья и технических нужд блок-контейнер небольших размеров, поставленный на полозья или колеса, берет свое начало еще в XIX веке и даже раньше. Эта грандиозная находка для климата Арктики.

В наши дни конструкционный блок-контейнер представляет собой модуль, изготовленный из профилированного стального листа, несущих стальных конструкционных деталей, теплоизолирующих минеральных материалов и панелей внутренней отделки. Как правило, модули получаются из сэндвич-панелей, которые имеют достаточно высокую прочность, а также долговечность. Вариантов конструкции множество, поэтому и модульные сооружения могут иметь самые различные свойства и современный внешний вид.

Модульные здания – это вложение средств, в качественные и сравнительно недорогие решения. Каждый блок-контейнер, служащий для возведения зданий подобного типа, состоит из нескольких элементов. Что касается размеров, то зачастую они оказываются унифицированными. Строение и его каркас изготовляются по признанным стандартам или и в соответствии с пожеланиями заказчиков.

Быстровозводимые модульные здания и комплексы имеют хорошие эксплуатационные характеристики и выдерживают низкие температуры. Модульным зданиям не страшны проливные дожди и сильные ветры. С помощью современных теплоизолирующих экологически чистых материалов получилось добиться того, что в постройках из блок-модулей зимой тепло, а летом прохладно, что делает их наиболее привлекательными в решении жилых, административно бытовых потребностей и в других видах применений.

Внутренняя отделка таких зданий, может быть, совершенно различной. В качестве материала для напольного покрытия могут быть использованы доски, ламинат, линолеум, ПВХ - материалы, а также керамическая плитка. В качестве отделки стен зачастую используют гипсокартон, вагонку, ПВХ.

Самым правильным и разумным решением для отделки потолков будут подвесные или реечные конструкции. Чаще всего такие блок-модули обустраивают еще в процессе производства, что в разы уменьшает затраты времени на процессы монтажа. Временные здания такого типа имеют еще одно неопровержимое и достаточно значимое достоинство. Речь идет о цене на сооружения данного вида. Заказчики значительно сэкономят немалое число денежных средств. Такие сооружения допустимо возводить в различных местах. Причем в процессе смены месторасположения постройки, ее технические и эксплуатационные свойства останутся теми же.

Строительство в Арктике – идет полным ходом! На сегодняшний день можно смело заявить о возвращении интереса к этой зоне. Восстанавливаются полярные станции, военные городки, строятся порты, новые ледоколы. Несмотря на суровый климат, люди проявляют всё больший интерес к Арктике. Кто знает, какие новые технологии и методы производства строительных работ завтра освоит человек. Смотрим в будущее с оптимизмом и ждем новых открытий в индустрии строительства на северной территории.