Основные направления повышения экономической эффективности проектных решений

От уровня проектных решений в большей степени зависят экономическая эффективность проектируемого объекта, условия эксплуатации, себестоимость выпускаемой продукции. Основными направлениями повышения экономичности проектных решений представляются следующие: совершенствование объемно-планировочных решений, конструктивных решений, применение прогрессивных материалов и конструкций (рис. 6.1).

Совершенствование объемно-планировочных решений. На экономичность проекта в большой степени влияет увеличение плотности застройки территории. При низком коэффициенте застройки возрастает протяженность инженерных коммуникаций, дорог, увеличиваются затраты на благоустройство, издержки на внутризаводской транспорт и эксплуатацию инженерных сетей.

Компактного размещения объектов на территории достигают, уменьшая разрывы между зданиями. Взаимное расположение зданий промышленного предприятия на местности зависит от вида применяемого внутризаводского транспорта, особенно велики разрывы при применении железнодорожного транспорта. Этим объясняется применение данного вида транспорта только для перевозки топлива, сырья, строительных материалов и вывоза готовой продукции.

Укрупнение и блокирование зданий позволяет существенно сократить удельные капитальные вложения и увеличить плотность застройки территории. Процесс укрупнения зданий характерен для всех видов строительства. В крупных городах строящиеся жилые дома (на 200—500 квартир) имеют большую протяженность и высокую этажность. В сельском хозяйстве сооружают свинооткормочные комплексы на 100—180 тыс. голов, строят крупные птицефабрики и фермы молочного скота. Создаются крупные межколхозные, районные и межрайонные предприятия, перерабатывающие сельскохозяйственные продукты.

Рис. 6.1. Основные направления повышения экономичности проектных решений.

Таблица 6.2. Исходные данные для определения эффективности панельного отопления (в расчете на одну отопительную систему)

В промышленности проводится блокирование зданий цехов и подсобно-вспомогательных служб. Площадь отдельных цехов достигает десятков гектаров.

Процесс укрупнения применителен также и к микрорайонам, сельским поселкам.

Сокращение протяженности и уменьшение затрат на эксплуатацию инженерных сетей достигается совмещенной прокладкой коммуникаций в полупроходных и проходных каналах.

Прогрессивное направление в проектировании — объединение в одной группе нескольких предприятий, связанных (и не связанных) технологическим процессом. Речь идет в данном случае о промышленном узле. Предприятия промышленного узла могут быть подчинены различным министерствам и ведомствам. Размещают предприятия в непосредственной близости друг от друга на базе единого обслуживающего хозяйства — ремонтных, инструментальных и литейных цехов, водопроводно-канализационного, транспортного и энергетического хозяйства, детских и медицинских учреждений и т. д. Строительство промышленных узлов по сравнению со строительством отдельных предприятий позволяет сократить площадь застройки и уменьшить эксплуатационные затраты на 20%.

Показателен пример Саратовского промышленного узла, состоящего из предприятий нефтехимии и машиностроения. В состав узла входят объединение «Нитрон», завод резинотехнических изделий, завод санитарно-технического оборудования, дизельный завод и ряд других расширяемых и существующих предприятий, в том числе ТЭЦ.

Принятые решения позволили сократить территории промышленного узла на 14 га, уменьшить протяженность сетей на 93 км, сократить количество сооружений и зданий на 16, высвободить 344 человек.

Экономия капитальных вложений составила 5 млн руб., экономия годовых эксплуатационных расходов исчисляется в сумме 3 млн руб.

Еще больший экономический эффект достигается при использовании типовых схем генеральных планов промышленных узлов.

В целях уменьшения объемов зданий в промышленном строительстве вместо мостовых кранов применяют наземный транспорт, открытое размещение технологического оборудования, проектируют бытовые помещения на антресолях и в межфирменном пространстве.

Применение мостовых кранов для внутрицехового транспорта утяжеляет несущие конструкции, необоснованно увеличивает высоту и объем зданий.

Для производств с массой грузов, не превышающей 5 т, целесообразно применять напольный и подвесной транспорт (электрокары, автопогрузчики, конвейеры, кран-балки).

В целом ряде производств имеются возможности для открытого размещения технологического оборудования вне зданий или размещения его в местных укрытиях (особенно в южных районах страны).

Открытое и полуоткрытое размещение технологических установок возможно в химической и металлургической промышленности, промышленности строительных материалов и т. д. В настоящее время создаются образцы нового герметического оборудования, имеющего необходимую теплоизоляцию, для размещения его на открытых площадках. Снижение затрат на строительство составит при открытом размещении технологического оборудования 4—6%.

Большая экономия средств достигается при размещении бытовых помещений на антресолях, в межфирменном пространстве и на свободных местах в цехах. Такое решение особенно целесообразно в цехах, не имеющих мостовых кранов (снижаются затраты на строительство, улучшается обслуживание рабочих, так как места отдыха и столовые приближены к рабочим местам).

Вопрос о размещении бытовых и конторских помещений в межфирменном пространстве легко решается при строительстве многопролетных промышленных зданий без фонарных надстроек. Стоимость фонарей составляет около 7% общей стоимости здания. В то же время фонари часто не обеспечивают аэрации и естественного освещения. Получили распространение безфонарные многопролетные здания с плоскими крышами, не имеющие световых проемов в стенах. Воздухообмен обеспечивается искусственной вентиляцией, а освещение — лампами дневного света. Стоимость сооружения таких зданий ниже, для их строительства требуется меньше типоразмеров и марок конструкций. Значительно упрощаются производство строительных работ и эксплуатация зданий. Возрастает производительность труда, так как освещенность рабочих мест в этом случае постоянна, не зависит от времени суток, а кондиционирование воздуха улучшает условия труда.

Применение крупногабаритных сеток колонн дает возможность рационально разместить технологическое оборудование и сэкономить до 10% производственной площади. Стоимость сооружения таких зданий на 3—4% выше стоимости постройки зданий, имеющих мелкую сетку колонн. Вместе с тем удельные затраты на их строительство ниже на 6—7%. В таких зданиях легче осуществлять переналадку технологических процессов, так как имеется больше возможностей для перестановки оборудования и изменения транспортных потоков.

Совершенствование конструктивных решений достигается при укрупнении конструкций и переходе на пространственные конструкции. Рациональные объемные конструкции готовят методом формования их на заводах железобетона. Создают сборно-монолитные конструкции из плоскостных элементов заводского изготовления. Примером таких конструкций являются объемные санитарно-технические кабины, шахты лифтов, шахты тоннелей, блоки квартир и металлические блоки покрытий промышленных зданий.

В строительстве находят применение не размерные плиты покрытий, перекрытий и панелей стен.

Проектировщики работают над созданием новых конструкций, которые можно изготовлять механизированным способом с автоматизацией некоторых операций. В железобетонных конструкциях предстоит заменить монтажные петли другими видами приспособлений для строповки конструкций. Это даст возможность экономить в год не менее 0,5 млн т стали, позволит применять автоматические и полуавтоматические захватные приспособления. Замена сварных закладных деталей в железобетонных конструкциях штампованными сэкономит в год около 0,3 млн т стали.

Одним из направлений повышения эффективности проектных решений является развитие полносборного строительства.

Улучшение качества и повышение экономичности проектов достигается широким применением типовых проектов, использованием унифицированных конструкций и габаритных схем.

Более 80% строительно-монтажных работ выполняется на объектах, сооружаемых по типовым проектам. Особенно широко применяют типовые проекты в жилищном и сельском строительстве (более 95%). Применение типовых проектов уменьшает объем проектных материалов, а это в свою очередь обусловливает сокращение сроков разработки проектов, на 30—40% снижает затраты на проектные и изыскательские работы.

Значительный экономический эффект достигается на стадии строительства. Стоимость строительства объектов по типовым проектам на 10—15% ниже стоимости объектов, сооружаемых по индивидуальным проектам. Объясняется это тем, что типовые проекты в процессе их разработки проектными институтами широко обсуждаются строителями и проектировщиками, в них применяются типовые и стандартные детали и конструкции, обеспечивающие рациональную технологию строительного производства. Многие типовые проекты отобраны в результате проведенных конкурсов. Типовое проектирование объектов жилищного строительства направлено на создание разнообразных по размерам квартир, улучшение их планировки, увеличение площади мест общего пользования (передних, кухонь и санитарных узлов), повышение качества санитарно-технического и кухонного оборудования, лучшую отделку квартир, подъездов, лестничных клеток и лифтов.

Прогрессивные материалы и конструкции. Если сборные конструкции и детали поступают с предприятий на строительную площадку с максимальной степенью готовности, экономическая эффективность их применения значительно повышается. Неудовлетворительное качество деталей вызывает дополнительные затраты труда при производстве строительно-монтажных работ и увеличивает их себестоимость.

Для сокращения трудоемкости процесса устройства полов и кровель и улучшения их качества в последние годы был начат выпуск комплексных плит, покрытий и перекрытий.

Повышение степени заводской готовности конструкций и деталей позволило сократить трудоемкость строительно-монтажных работ на 4—6%.

С применением сборных бетонных и железобетонных конструкций увеличились объемы производства и применения конструкций из металла и древесины.

Металлические конструкции получили развитие в тех отраслях промышленности, где применение железобетонных изделий недопустимо в связи с особенностями технологического процесса, — на металлургических предприятиях при больших динамических нагрузках. Широко применяются также металлические конструкции при возведении большепролетных зданий, где использование железобетонных конструкций экономически нецелесообразно (ангары, сборочные цехи в авиационной промышленности, пролетные строения мостов и т. п.). Повышению экономической эффективности металлических конструкций содействовало использование в процессе их производства низколегированных и высокопрочных сталей, гнутых профилей, широкополочного проката, электросварных труб.

Совершенствованию структуры материального обеспечения строек содействовало широкое внедрение эффективных легких металлических конструкций. Внедрение разработанных конструкций позволило организовать в строительстве комплексно-механизированный процесс сборки зданий и сооружений из элементов полной заводской готовности.

Трудоемкость монтажа зданий из этих конструкций сокращается на 20—25%, а масса стен и покрытий уменьшается в 5—7 раз.

Уменьшение массы зданий достигнуто в основном благодаря применению взамен железобетонных плит профилированного настила из листовой стали с антикоррозионным покрытием. Конструкции из алюминиевых сплавов целесообразно применять в таких сооружениях, как оконные переплеты, витражи, устройства навесных панелей стен, несущие конструкции зданий с агрессивной средой, для строительства емкостей, предназначенных для хранения жидкостей, и т. п. Особенно эффективно их применение на объектах, сооружаемых в районах Крайнего Севера, а также на стройках, удаленных от транспортных магистралей.

Применение алюминиевых конструкций в строительстве имеет широкие перспективы улучшения качества объектов гражданского и промышленного строительства, повышения долговечности и эстетических качеств фасадов.

Асбоцементные изделия применялись в строительстве еще в годы предвоенных пятилеток. Асбоцементные детали легки, водонепроницаемы, огнестойки и долговечны, не требуют больших затрат труда и средств на изготовление изделий. Панели наружных стен из асбоцемента примерно в 5 раз легче аналогичных конструкций из железобетона.

Основное предназначение асбоцементной промышленности — значительное увеличение выпуска крупноразмерных (длиной 3 м и более) плоских прессованных и волнистых листов, организация производства асбоцементных панелей и плит, а также цветных асбоцементных листов.

Наибольшее применение асбоцементные конструкции получат в сельском производственном строительстве.

Деревянные конструкции применяют при строительстве объектов в лесных районах страны, в сельской местности при дальних перевозках, в процессе сооружения промышленных зданий с химически агрессивной средой, для устройства мостовых переходов, создания зрелищных и выставочных залов, спортивных сооружений, крытых рынков и павильонов.

Современный уровень развития науки и технологии позволяет обеспечить высокие конструктивные качества деревянных конструкций, снизить их массу, обеспечить химическую стойкость, долговечность и огнестойкость.

Новые возможности открываются с использованием клееных деревянных конструкций. В сельском производственном строительстве эти конструкции применяют в виде арочных, балочных и рамных конструкций, сборных панелей, используемых для устройства ограждающих конструкций. В промышленном строительстве эффективно применение клееных и клеефанерных балок пролетом 12—18 м, арок пролетом 25—30 м и клеефанерных панелей для ограждающих конструкций зданий.

Перспективным и высокоэффективным оказалось использование большепролетных арочных конструкций в покрытиях спортивно-зрелищных сооружений и зданий общественного назначения. Покрытия из древесины в 5 раз легче железобетонных. Стоимость деревянных покрытий на 30—40% ниже стоимости покрытий из железобетона.

Отделочные материалы. В последние годы сделан первый шаг в области индустриализации отделочных работ — нашли применение рулонные и плиточные материалы на основе синтетических материалов, были внедрены также древесностружечные и древесноволокнистые плиты.

Внедрение плит и рулонных материалов в строительстве позволило улучшить качество и коренным образом изменило характер отделочных работ. Использование этих материалов для покрытия полов, отделки стен, устройства перегородок устраняет несоответствие между методами монтажа зданий и методами послемонтажных и отделочных работ.

Выпуск сборных конструкций во всевозрастающих объемах позволил на многих строящихся объектах перейти к сборному строительству, к возведению зданий и сооружений из готовых конструкций с помощью машин. Строительные площадки постепенно становятся сборочными конвейерами, на которых монтируются здания и сооружения из крупноразмерных узлов и деталей высокой заводской готовности. По технологичности строительство все в большей степени сливается с крупными промышленными предприятиями.