ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА В УСЛОВИЯХ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО СЕВЕРНОГО КЛИМАТА
АННОТАЦИЯ
Автором рассмотрены факторы, препятствующие активному освоению территории распространения многолетнемерзлых грунтов. Представлена информация об основных принципах и методах проектирования и строительства на вечномерзлых грунтах, а также о мероприятиях для обеспечения высокой несущей способности оснований и фундаментов зданий и сооружений. Описаны часто применяемые типы фундаментов и материалов для утепления ограждающих конструкций в условиях северных широт. Приведены модульные здания из блоков-контейнеров, как отдельный вид строительных объектов для Крайнего Севера.
Россия – северная страна, почти 2/3 которой находится в области вечной мерзлоты. Грунты и горные породы здесь находятся в постоянно мерзлом состоянии, оттаивая лишь на небольшую глубину летом (примерно на 1-3м) [1]. Исключительностью Российского Севера являются суровые климатические условия, которые становятся существенными преградами для строительства. Строительная инфраструктура здесь активно развивается с 30-х гг. XX в., со времени начала добычи полезных ископаемых в этом регионе. В сооружениях, возводимых на вечномерзлых грунтах без принятия особых, отличных от обычных условий, мер и методов, возникают совершенно недопустимые деформации, затрудняющие эксплуатацию сооружений и приводящие к их полному разрушению. Известны случаи обрушения неправильно построенных домов в Чите, а в Канаде, например, жителям пришлось покинуть целых два небольших города, построенных в годы войны: их дома вечная мерзлота буквально вывернула из земли [2].
Инженерная геокриология, как отрасль геокриологии, занимается особенностями проектирования и строительства различных инженерных сооружений в зоне распространения вечномерзлых грунтов. Развитие ее началось в 20-х годах XX века благодаря стараниям таких ученых, как М.И. Сумгин, В.А. Обручев и В.И. Вернадский. Большой вклад внес Николай Александрович Цытович, который является основоположником инженерного мерзлотоведения, сформулировавший основные принципы механики мерзлых грунтов.
Рис. 1 Цытович Николай Александрович
Разработки, выполненные им в начале 30-х годов и позднее, привели к созданию нового научно обоснованного метода строительства с сохранением мерзлого состояния грунтов, усовершенствованный в дальнейшем учеными мерзлотоведами и конструкторами строителями. На основе этого метода в военное время, а особенно в послевоенные годы были возведены многие многоэтажные здания, промышленные предприятия в Якутске и в других местах. Так, благодаря Н.А. Цытовичу и другим ученым-мерзлотоведам были построены один из самых северных городов планеты Норильск и крупнейший в мире Норильский горно-металлургический комбинат. Под руководством этого выдающегося ученого кафедра механики грунтов, оснований и фундаментов МИСИ достигла больших успехов, и благодаря его работам и трудам других сотрудников она продолжает стремительно расти. [3]
При проектировании и строительстве зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах, выделяют 2 основных принципа использования этих грунтов в качестве оснований:
Как показывает практика, здания и сооружения в условиях Крайнего Севера строятся в основном по первому принципу, так как в мерзлом состоянии грунт имеет высокую несущую способность. В настоящее время при проектировании и расчете оснований и фундаментов зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах применяют несколько методов [4]:
В качестве варианта, предлагается использование грунтов оснований в вечномерзлом состоянии, как способ обеспечения их эксплуатационной пригодности и долговечности [5]. Технология метода заключается в организации мероприятий по уменьшению температуры грунтового основания до расчетных значений:
Основным типом фундаментов для вечномерзлых грунтов являются свайные фундаменты. Возможно использование свай следующих типов:
Но и они подвергаются разрушению под действием многих конструктивных и природных факторов: 1) неправильная планировка подполий и окружающей территории, не обеспечивающая отвода поверхностных, надмерзлотных и аварийных вод от фундаментов; 2) напорное давление надмерзлотных вод при промерзании грунта в начале зимнего периода; 3) образование трещин в сваях под действием температурных деформаций ростверков; 4) превышение расчетных напряжений в бетоне, значительно снижающее его морозостойкость.
Это привело к исследованию альтернативного типа фундаментов поверхностных вентилируемых пространственных фундаментов- оболочек. Они обладают рядом преимуществ, среди которых: совместимость функции несущей и охлаждающей грунт конструкции, что осуществляется посредством отсыпаемого на мерзлом основании промежуточного слоя; выполняемый из непучинистого материала промежуточный слой под пространственным фундаментом, значительно снижающий интенсивность криогенных процессов при тепловом и механическом взаимодействии зданий с мерзлым основанием; возведение фундаментов без нарушения мерзлотно-грунтовых условий на строительных площадках, что позволяет ликвидировать временной технологический разрыв, который необходим при устройстве свайных фундаментов.
Так, опыт эксплуатации четырехэтажного здания каркасно-панельного административно-бытового комбината (АБК), возведенного на фундаменте-оболочке монолитной конструкции на сильнольдистых высоко-температурных грунтах показал, что произошло не только промерзание промежуточного слоя, но и понижение температуры грунтов ниже его подошвы.
Рис.3. Часть строящегося здания АБК на поверхностном фундаменте- оболочке в г. Норильск
Верхняя граница вечной мерзлоты установилась на глубине 1,8 м. Средняя осадка фундамента-оболочки составила 2,1 см, что является хорошим результатом. А значит и поверхностные фундаменты являются прекрасным решением для суровых условий наших северных регионов. [9]
Возведение фундамента – не единственная проблема, с которой сталкиваются инженеры при строительстве зданий в условиях Крайнего Севера. Аномально низкая температура, сильные ветры и суровые метели – еще одна особенность северного климата. Для обеспечения максимального комфорта кварталы городов в таком случае строят замкнутым контуром, с минимальным числом площадей и узкими разрывами между домами, что позволяет значительно снижать скорость ветра.
При строительстве на вечномерзлых грунтах основным типом возводимого здания является здание каркасного типа. Высокая скорость монтажа – вот главное его достоинство. В связи с этим, элементы каркаса выполняют из сборного железобетона и металла, причем металлические конструкции более эффективны и обладают рядом преимуществ перед железобетонными. Так, это отсутствие мокрых процессов, которое дает возможность вести строительство при низких температурах без устройства тепляков, также меньшая нагрузка на фундамент, так как при равных эксплуатационных условиях здание из стального каркаса будет легче железобетонного. Элементы здания из металлического каркаса можно демонтировать, усиливать несущие конструкции полосами стали, в случае необходимости, производить модернизацию здания под новые требования производства, а повторное использование металла после демонтажа позволяет использовать его гораздо экологичнее и эффективней. [10]
Что касается ограждающие конструкции и теплоизоляции стен, то выполняют их из облегченных, утепленных панелей. Наилучшим решением во многих случаях является сэндвич- панель, которая имеет трёхслойную структуру, состоящую из двух листов жёсткого материала (металл, ПВХ, ДВП, магнезитовая плита) и слоя утеплителя между ними. Принцип сэндвич-технологии был описан ещё в 1950-х годах, однако активное применение сэндвич-панелей в строительстве в России началось лет через 30. Появление в России изделий, в которых в качестве утеплителя используется плита из каменной ваты, позволило эффективно решить проблему сохранения тепла. Производство в России панелей по западным технологиям с принятыми за рубежом классами точности (и соответствующих нормативам для нашего климата) сделало этот материал оптимальным выбором для строительства в районах с суровым климатом. В настоящее время индустриальными методами возводится подавляющая часть городов и посёлков Сибири и Дальнего Востока. [11] Важным элементом является теплоизоляция не только фундаментов, стен и кровли, но и светопрозрачных конструкций, и конструкции оконных блоков с заполнением инертными газами находят сегодня широкое применение в практике строительства на российском Севере. В частности, специальная программа по внедрению энергосберегающих окон действует в Красноярске. [11]
Рис.4. Крепление сэндвич панелей
Они очень популярны в условиях Крайнего Севера в силу своих многочисленных достоинств, а именно:
Рис. 5 Модульное здание г. Чита
Сегодня в условиях крайнего севера действует несколько десятков различных полярных станций, все они построены из модульных быстровозводимых зданий на свайном типе фундамента. Самым знаменитыми объектами являются станция «Арктический трилистник» на острове Земля Александры архипелага Земля Франца-Иосифа и военная база «Северный клевер», размещенная на о. Котельный архипелага Новосибирские острова.
Основываясь на приведенных выше сведениях, можно сделать вывод, что динамика строительства городов на Крайнем Севере будет расти, что подразумевает дальнейшее изучение данных территорий и подталкивает к проектированию и созданию новых типов фундаментов, более технологичных и менее энерго- и материалоёмких. Как вариант, поверхностных фундаментов, совмещенных с несущими и ограждающими модульными конструкциями, в силу компактности и большой жесткости последних.
Северный город технологии строительства
«Северный город» – надежная строительная компания, которая является частью девелоперской Группы RBI, работающей на рынке Петербурга уже более 26 лет. «Северный город» создает красивые и удобные дома, благоустроенные кварталы с детскими садами и школами в Санкт-Петербурге и малоэтажные загородные поселки в Ленобласти.
Группа RBI
Вместе с «Северным городом» в Группу RBI входит ряд компаний, работа которых связана со сферой недвижимости и девелопмента. Они занимаются строительством элитной недвижимости, отделкой, эксплуатацией недвижимости, управлением апарт-отелями, BIM-проектированием, оказывают риелторские услуги. Подробнее читайте на сайте Группы RBI.
Доверие потребителей
Девелопер года
Группа RBI, в которую входит «Северный город», удостоена звания «Девелопер года» по версии Urban Awards – независимой федеральной премии в сфере недвижимости. «Персоной года» признан президент Группы RBI Эдуард Тиктинский, а малоэтажный загородный проект «Северного города» EcoCity награждают премией в номинации «Лучший строящийся жилой комплекс комфорт-класса в Ленинградской области». В конце года престижную награду «Доверие потребителя» получает Ultra City – лучший построенный жилой комплекс комфорт-класса в Петербурге.
Делаем Петербург лучше
«Северный город» вновь признан лучшей девелоперской компанией Петербурга на престижном конкурсе «Доверие потребителя». А жилой комплекс на пересечении Пискаревского проспекта и Свердловской набережной, в состав которого входит «Дом на излучине Невы», включен в Белую книгу Всемирного клуба петербуржцев «за развитие петербургских архитектурно-художественных традиций в контексте современной застройки».
Бизнес-класс
Дом «Петровская ривьера» на Петровском проспекте получили премию Urban Awards 2016 как лучший строящийся жилой комплекс бизнес-класса в Петербурге. Проекты «Северного города» Дом у Московского TIME и Ultra City также вышли в финал Urban Awards в номинациях для домов комфорт-класса.
Доверие потребителей
Звание лидера на рынке жилья комфорт-класса компания подтвердила, одержав победу в конкурсе «Доверие потребителя»
City-формат
«Северный город» представляет новые проекты — комплексы City-формата, где есть вся необходимая инфраструктура (детские сады, школы, магазины и др.), продуманное зонирование внутридворовой территории, оригинальный ландшафтный дизайн, а также отделка мест общего пользования, соответствующая идее проекта. Это проекты Ultra City на Пригородном, 4 и Green Сity на пр. Александровской фермы, 8а. На старте продаж проекты получили большое внимание покупателей.
Своя философия
«Северный город» создает новую философию комфорта — «Квартиры в стиле 3Е». Их основа — Экономика (рациональный подход к текущим и будущим тратам), Эргономика (эффективная организация пространства) и Экология (формирование идеальной среды для здоровой жизни). Первый дом, где представлены Квартиры в стиле 3Е, — «Дом на излучине Невы» (Пискаревский пр., 3).
Новые горизонты
Год развития и поиска новых возможностей. «Северный город» запускает новые программы, позволяющие купить квартиру выгодно (например, «Выгодный зачет»), расширяет предложения по квартирам с отделкой (три дизайн-проекта на выбор). Компания выходит на рынок загородного строительства с проектом MistolaHills (строится в пос. Мистолово Всеволожского р-на ЛО). Группа RBI, в состав которой входит и «Северный город», становится одним из учредителей общественного объединения «Воссоздание садов и скверов».
Мировой кризис
Мировой финансовый кризис подтвердил верность стратегии, избранной «Северным городом», — консервативный подход к финансам, минимальная долговая нагрузка. Все объекты строятся строго по графику и сдаются в срок. Надежность компании подтверждена ведущим банком страны — Северо-Западным банком ОАО «Сбербанк России», с которым подписано соглашение о стратегическом партнерстве. Компания выводит новый для рынка продукт — квартиры с отделкой и мебелью. Первый дом с полной отделкой — Дом у Площади Победы (5 Предпортовый проезд, д. 1).
Стабильный рост
Рост масштабов деятельности, партнерство с западными инвестиционными банками (в число акционеров Группы RBI вошел инвестиционный банк Morgan Stanley).
Мощный рывок
Строительство домов по стандарту «Квартиры для среднего класса» и развитие ипотечных программ с ведущими банками. Дважды в 2002 и 2004 гг. «Северный город» проходит экспертизу в Экспертном совете по определению надежности предприятий строительного комплекса (ЭСОН), по итогам которой был включен в реестр надежных и стабильно работающих компаний. В 2002 и 2005 гг. «Северный город» выпустил облигационные займы, заслужив статус открытой и публичной компании. В сентябре 2004 г. мы были первыми, кто предложил на строительном рынке ипотеку на квартиры в строящихся домах (партнер — Промышленно-строительный банк).
Первый кризис
Первый кризис на рынке петербургской недвижимости на фоне общероссийского дефолта. В этот же период мы приняли решение о концентрации усилий на деятельности. Строительство качественного жилья в массовом сегменте выделено в отдельное направление деятельности.
Первый дом
Введен в эксплуатацию первый дом на Шуваловском пр., д. 63, к. 1. 10-этажное панельное здание рассчитано на 78 квартир, которые сдавались покупателям с полной отделкой.
Сотрудничество с банками
Под гарантии крупнейших российских банков нашей компанией были выданы сотни кредитов, что позволило многим петербургским семьям купить квартиры. Все займы возвращались точно в срок, что создало компании репутацию надежного партнера в банковской среде.
Основание компании
Год основания компании. Рынок строящейся недвижимости Петербурга только зарождался. Отдельное направление — проведение операций кредитования совместно с банками, продажа квартир в рассрочку и по ипотеке. В этот период компания приобрела опыт успешной работы по реализации строительных проектов в роли инвестора, застройщика и организатора продаж.
Награды
«Северный город» является признанным лидером в сегменте комфорт-класса, что подтверждают неоднократные победы в конкурсе «Доверие потребителя» (2014, 2017,2019 гг.). Группа RBI признана «Девелопером года» по версии Urban Awards – главной независимой федеральной премии в сфере недвижимости.
Создавая наши дома, мы опираемся на современные научные разработки, передовые технологии, исследования психологов. Для жилых комплексов «Северного города» эксперты промышленного дизайна из компании Lumiknows разработали концепцию визуальной комфортной среды. Мы заботимся об окружающей среде и создаем «зеленые» энергоэффективные дома. Часть проектов имеют уникальный для Петербурга класс энергоэффективности «A» и «A+», а также золотые сертификаты российской системы Green Zoom.
Финансовая стабильность
Мы успешно прошли экономические кризисы. Надежность Группы RBI подтверждена сотрудничеством с ведущими банками страны. Наша финансовая отчетность полностью прозрачна и всегда доступна. Вы можете ознакомиться с ней на сайте Группы RBI.
Делаем мир лучше
История Группы RBI началась в 1993 г. в Петербурге. Сегодня это один из старейших и самых уважаемых петербургских девелоперов. Все компании Группы разделяют общие ценности: Надежность, Увлеченность, Сотрудничество. У нас одно Видение, одна Стратегия, общая Миссия: мы преобразуем среду, чтобы мир стал гармоничнее и люди счастливее.
Присоединяйтесь к нашей команде
Если вы разделяете наши ценности и нашу философию, мы будем рады вам. С нашими вакансиями вы можете ознакомиться на сайте Группы RBI. А если вы хотите изнутри узнать нашу компанию, познакомиться с лидером бизнеса новой формации, узнать, в чём секрет нашего успеха и как создаётся лучший продукт, то мы приглашаем вас в бизнес-тур вместе с первыми лицами компании и её основателем!