Виды модульных зданий

Содержание:

1. Особенности модульных конструкций
2. Классификация модульных зданий
3. Преимущества и недостатки
4. Применение модульных зданий
5. Проектирование
6. Устройство основания
7. Изготовление и монтаж модульных сооружений
8. Транспортировка
9. Варианты отделки

Модульные здания — это быстровозводимые конструкции, состоящие из отдельных секций. Модули (контейнеры) изготавливаются в заводских условиях и собираются в блоки на месте эксплуатации. Такие сооружения используются в качестве временных или постоянных объектов, таких как строительные или вахтовые городки, жилые, торговые или промышленные объекты.

Особенности модульных конструкций

Основная особенность модульных зданий заключается в их сборно-разборной конструкции.

Отдельные блоки изготавливаются из легких материалов, что облегчает их транспортировку и монтаж. Они скрепляются между собой, образуя единую постройку.

Каждый модуль- готовое помещение: офис, жилая комната, кухня, склад и пр.

Секции состоят из следующих элементов:

• каркаса, изготовленного из стального профиля, реже из дерева. Каркас устойчивость всему строению;
• ограждающих конструкций стен, перекрытий, полов, кровли из сэндвич-панелей, фасадных панелей, профилированного листа, в зависимости от назначения объекта;
• межкомнатных перегородок, оконных и дверных блоков, элементов отделки.

Каждый блок комплектуется электрической проводкой, теплотехническим и сантехническим оборудованием, системами вентиляции, кондиционирования.

Обычно эти системы интегрируются в модули на этапе производства.

Конструкция модульного блока.

Классификация

Рассмотрим несколько типов классификации:

По назначению

Модульные здания могут применяться для разных целей, что определяет их внутреннюю планировку, инженерные системы, требования к санитарной и пожарной безопасности.

• Жилые здания. К ним относятся модульные дома, коттеджи, общежития, хостелы. Такие строения часто включают кухни, санузлы, спальни и гостиные.
• Административные и офисные здания. Сюда входят административные корпуса, офисы, конференц-залы, учебные центры. Помещения ориентированы на комфортное рабочее пространство, могут включать кабинеты, переговорные комнаты, зоны отдыха.
• Производственные и складские здания. Используются на промышленных объектах, складах, в логистических центрах для организации производственных процессов, хранения товаров, оборудования, строительных материалов.
• Социальные объекты — больницы, поликлиники, школы, детские сады, спортивные комплексы, другие учреждения. К социальным объектам предъявляются строгие санитарные нормы, требованиям безопасности.
• Торгово-развлекательные центры. В том числе торговые павильоны, магазины, киоски, рестораны, кафе, столовые. Эти строения должны обеспечивать удобство для посетителей и персонала, отвечать требованиям пожарной безопасности.

Модульные здания используют также для устройства строительных или вахтовых городков, мобильных пунктов охраны, в качестве временного жилья, рабочих помещений на стройплощадках, в местах проведения массовых мероприятий, чрезвычайных ситуаций.

Схема быстровозводимого общежития.

По типу фундамента

Тип фундамента зависит от условий эксплуатации и характеристик грунта.

• Ленточный фундамент. Подходит для стационарных объектов, особенно на сложных грунтах. Обеспечивает равномерное распределение нагрузки.
• Свайный фундамент. Используется на слабых или заболоченных почвах. Сваи забиваются глубоко в грунт, обеспечивая устойчивость конструкции.
• Плитный фундамент. Монолитная плита заливается на подготовленное основание.

Для легких модульных строений лучше всего подходит облегченный фундамент из винтовых металлических свай с обвязкой из стального профиля.

Фундамент из винтовых свай.

По материалу каркаса

Конструкция каркаса влияет на долговечность, вес и стоимость модульного здания.

• Металлический каркас. Стальные профили обеспечивают высокую прочность контейнера, устойчивость к нагрузкам.
• Деревянный каркас — легче и экологичнее металлических аналогов. Деревянные каркасы подходят для небольших жилых домов, дач и временных сооружений. Однако дерево требует дополнительной защиты от влаги и огня.
• Композитные материалы, например, стеклопластик или армированные полимеры.

Композиты обладают высокой устойчивостью к коррозии, но дороже традиционных материалов.

По степени готовности

Модульные здания различаются по уровню сборки и комплектации на заводе:

• Полностью готовые модули — все внутренние работы выполнены в заводских условиях: установлены окна, двери, электропроводка, сантехника и отделка.
• Частично готовые модули — на производстве собираются только базовые элементы: каркас, стены, кровля. Отделка и монтаж коммуникаций выполняются уже на строительной площадке.
• Сборные комплекты — поставляются в виде набора деталей, которые собираются вручную на месте.

Сборные комплекты требует больше времени при установке, но дают большую свободу при проектировании.

По способу монтажа

Различают два основных способа сборки модульных строений:

• Горизонтальная сборка. Модули устанавливаются вплотную друг к другу, образуя единую конструкцию. Чаще всего используется для одноэтажных зданий;
• Вертикальная сборка. Блоки устанавливаются один на другой, формируя многоэтажные строения. Этот метод позволяет возводить сооружения высотой до трех этажей, с минимальной площадью застройки. 

По климатическим условиям

В том числе:

• для умеренного климата — стандартные модульные конструкции с обычной теплоизоляцией и вентиляцией;
• для холодного климата — усиленная теплоизоляция стен, полов, кровли, системы отопления повышенной мощности;
• для жарких регионов — облегченные модульные конструкции с хорошей вентиляцией и теплозащитой.

По сроку эксплуатации

Модульные здания делятся на временные и капитальные:

• Временные сооружения предназначены для краткосрочного использования (до нескольких лет). Могут легко демонтироваться и перевозиться на другое место.
• Капитальные строения рассчитаны на длительный срок службы. Устанавливаются на прочные капитальные фундаменты. Могут иметь более сложную конструкцию.

Классификация помогает выбирать оптимальную конструкцию в зависимости от конкретных потребностей и условий эксплуатации

Сборка быстровозводимого здания.  

Преимущества и недостатки модульных сооружений

Модульные здания активно используются, благодаря доступности и скорости возведения.

Достаточно нескольких дней, чтобы организовать вахтовый поселок, госпиталь, жилой городок. Конструкции можно неоднократно перевозить с места на место.

К достоинствам модульных объектов относятся:

• Экономическая эффективность. Производство модулей на заводе позволяет сократить трудозатраты и затраты на материалы. Легкие блоки не требуют мощных монолитных оснований.
• Универсальность. Секции легко адаптируются под нужды заказчика. Строения можно надстроить, убрать лишние модули, разобрать и собрать на новом месте.
• Качество строительства. Заводское производство позволяет защитить материалы от атмосферных воздействий, обеспечить контроль качества на всех этапах работ, что улучшает надежность конечного продукта.
• Гибкость планировки. Модули можно комбинировать, создавая здания разной конфигурации и размеров.
• Минимум строительного мусора на площадке. Конструкции поступают к месту установки в полной заводской готовности.
• Применение. Такие строения используются практически во всех сферах человеческой деятельности.
• Безопасность. Конструкции проектируются с большим запасом прочности и устойчивости. Сооружения подходят для установки в зонах высокой сейсмической активности, экстремальных погодных условий.

При производстве модульных зданий применяются только экологически чистые материалы, используются энергосберегающие технологии, включая солнечные панели, системы рекуперации тепла, современные утеплители и пр.

Для их установки требуется минимум разрешительной документации.

Короткие сроки возведения модульных сооружений снижают финансовые риски при инвестициях в их строительство.

Сферы применения

Модульные строения находят применение в сферах: жилищное строительство, учебные заведения, медицинские учреждения, объекты туризма, отдыха и пр.

Быстровозводимые здания могут использоваться для временных или постоянных объектов, таких как:

• вахтовые поселки, временное жилье для строителей и рабочих;
• школы, детские сады в отдаленных районах;
• выставочные центры, площади для проведения ярмарок, конференций, фестивалей;
• торговые павильоны, уличные кафе, столовые;
• административные здания, офисные помещения;
• жилые комплексы для временного проживания (например, хостелы), размещения людей после стихийных бедствий, военных конфликтов;
• склады для хранения материалов и оборудования;
• компактные гостиничные номера для туристов и путешественников;
• небольшие коттеджи для отдыха на природе;
• модульные медпункты, фельдшерско-акушерские пункты в сельской местности;
• АЗС, электростанции, трансформаторные подстанции, распределительные узлы;
• командно-диспетчерские центры, размещение войск в полевых условиях.

Таким образом, модульные здания представляют собой современные и эффективные решения для многих задач.

Административное модульное здание.

Проектирование

При проектировании модульных зданий учитывают :

• назначение (жилое, административное, складское, производственное);
• определение оптимальных габаритов секций, для удобства изготовления, транспортирования и сборки;
• выбор материалов, в соответствии с климатическими условиями региона, где будут эксплуатироваться строения;
• определение конструктивной схемы (каркасная, рамная, панельная);
• создание концепции модульного объекта, включая расположение секций, коммуникаций.

Проводятся расчеты на прочность, устойчивость, долговечность в соответствии с ветровыми и снеговыми нагрузками.

Подбирается инженерное оборудование, определяются точки подключения к водоснабжению, канализации, электросети.

Выполняется планировка внутренних пространств с учетом эргономики, удобства эксплуатации.

Разрабатывается полный пакет рабочей документации, необходимой для организации производства и согласования проекта.

Проектирование модульных зданий выполняется в соответствии ГОСТ Р 58760-2024, требованиями СанПиН, строительных норм и правил.

Погрузка бытовки

Устройство основания.

Земельный участок очищается от мусора, деревьев и кустарников.

Производится планировка территории, подводятся инженерные сети.

Вид основания под модульные здания определяется проектом, в зависимости от габаритов сооружения, типа грунта, рельефа, климатических условий местности.

Могут использоваться:

• ленточные фундаменты — распространённый тип основания под модульные здания, подходят для строений с умеренной нагрузкой;
• плитные фундаменты — используются в условиях слабых и нестабильных грунтов. Плита равномерно распределяет вес здания по всей поверхности;
• свайные фундаменты — применяются в местах со слабыми, пучинистыми грунтами или высоким уровнем грунтовых вод. Сваи забиваются в более плотные слои грунта, что позволяет обеспечить стабильность конструкции;
• столбчатые фундаменты — подходят для небольших модульных зданий, позволяют обеспечить хорошую вентиляцию под конструкцией;
• фундаменты из бетонных блоков — используются в качестве простого, быстрого решения. Они подходят для временных строений.

При выборе фундамента важно провести геодезические и геологические исследования, чтобы определить уровень залегания грунтовых вод, характеристики почвы, глубину промерзания грунта.

Модульное здание на столбчатых фундаментах.

Изготовление и монтаж

К месту установки заранее подводятся инженерные сети и коммуникации.

Строительство модульных зданий выполняется в несколько этапов:

1. Производство модулей. Блок-секции изготавливаются на заводех для ускорения строительства. Каждый модуль включает в себя каркас стены, окна, двери, инженерное обеспечение.
2. Доставка и монтаж модулей. Конструкции доставляются на строительную площадку специальным транспортом. Блоки устанавливаются на подготовленный фундамент с помощью крана.
3. Синхронизация и соединение модулей: Отдельные модули соединяются на площадке в единое сооружение. Это включает в себя как конструкции, так и инженерные системы (водоснабжение, электричество и пр.).
4. Благоустройство: Выполняется благоустройство прилегающей территории (озеленение, устройство площадок, тротуаров, малых архитектурных форм и пр).Оформляется необходимая исполнительная документация. Объект вводится в эксплуатацию.

Модули поставляются к месту установки с внутренней отделкой, что позволяет эксплуатировать сооружение сразу после монтажа.

Этапы строительства модульных зданий.

Транспортировка

Благодаря модульной конструкции, такие здания можно транспортировать частями или целиком. Основные этапы перевозки модулей:

Несмотря на прочность, модульные здания могут быть подвержены деформациям и повреждениям при неправильной погрузке или перевозке.

Усложнить процесс транспортировки и потребовать дополнительных мер предосторожности могут дождь, снег, гололед, прочие сезонные условия.

Варианты отделки

Применяемые отделочные материалы влияют на эстетику, долговечность модульных сооружений.

Внешняя облицовка может выполняться из следующих материалов:

• сэндвич-панелей;
• металлического или винилового сайдинга;
• композитных панелей;
• евровагонки;
• декоративной штукатурки.

Кирпич или камень редко используют в отделке модульных зданий из-за сложности монтажа, высокой стоимости и большого веса, но именно они придают зданию высокую прочность .

Для внутренней отделки стен используют:

• листы ГКЛ, ГВЛ, ЦСП, ОСП;
• декоративные панели;
• обои;
• покраску.

Потолки контейнеров отделывают гипсокартонными листами, металлическими панелями, вагонкой. На пол стелется линолеум, ламинат, керамическая или гранитная плитка.

Выбор материалов для  отделки зависит от назначения здания, климатических условий, бюджета и предпочтений. Важна долговечность, экологическая чистота, эксплуатационные характеристики каждого материала.