Строительные металлоконструкции: особенности и преимущества

Появление металлоконструкций изменило строительный рынок: снизились сроки возведения зданий, увеличилось разнообразие архитектурных решений. На сегодняшний момент данная технология использована в 60% построенных зданий в мире.

У металлоконструкций есть ряд преимуществ перед бетоном, деревом и другими строительными материалами. Есть и недостатки. Как любую строительную технологию, металлоконструкции необходимо использовать с учётом их особенностей и ограничений.

Преимущества строительства из металлоконструкций

На металлокаркасе возводят постройки разного назначения, но шире всего он применяется в промышленных и торговых зданиях. Металлоконструкции выигрывают у бетона и тем более дерева по темпам строительства, объёму подготовительных и сопутствующих работ, а также по цене.

Ключевые преимущества:

• Скорость. По срокам возведения металлоконструкции опережают кирпич и железобетон. Строительство из ЖБК тоже ведётся в сжатые сроки, но бетон нельзя использовать сразу после изготовления: требуется от недели до месяца для набора прочности.
• Прочность. Сравнение показателей стали и бетона не в пользу последнего: 445 МПа (конструкционная сталь 09Г2С) против 80 (бетон М1000). За счёт высокой прочности удалось уменьшить объём металлоконструкций и снизить вес сооружений, а также снизить затраты на фундамент и грузоперевозки.
• Всесезонность. Отсутствуют «мокрые» процессы: штукатурные и кладочные работы; не используются цементные и бетонные смеси и другие составы, пригодные к работе только при плюсовых температурах.
• Экологичность. Стальные элементы не только безвредны для человека и окружающей среды, но и полностью перерабатываются.
  По истечении срока службы их демонтируют и переплавляют.
  На металле не размножаются плесень и грибок, его не поражают насекомые. Единственная угроза — коррозия, но при правильной защите металлический каркас прослужит долго.
• Разнообразие архитектурных решений. Помимо классической стоечно-балочной системы, применяются арочные и купольные конструкции, которые иначе распределяют нагрузку и открывают простор дизайнерской фантазии.

Сравнительно малый вес и объём металлоконструкций обеспечил возможность блочного (модульного) строительства: крупные узлы собирают на территории завода и поставляют на строительную площадку, где каркас собирается в сжатые сроки. Это значительно ускоряет и упрощает возведение зданий.

Если сравнить стоимость стали и бетона, показатели будут зависеть от региона. Бетон может обойтись дешевле. Но за счёт простоты транспортировки и сборки, лёгкого фундамента и свободы в выборе сезона здания на металлокаркасе выигрывают по цене.

Недостатки строительства на металлокаркасе

Доля строительства на металлокаркасе в отдельных западных странах достигает 80%. В России этот показатель не превышает 20%. Это связано в том числе с ограничениями, которые накладывает технология.

Основные недостатки металлоконструкций:

• Низкая пожаростойкость. Металл не горит, но теряет в прочности и пластичности. Температура пламени при пожаре — до 900 °С. Некоторые марки стали полностью восстанавливаются после остывания, но не конструкционные. После пожара каркас нельзя заново обшить и использовать, его демонтируют и отправляют на переплавку.

Огнезащитные составы продлевают пожаростойкость до 30 мин. Обшивка гипсокартоном (особенно огнестойким) и минеральным утеплителем дополнительно снижает скорость нагрева.

• Подверженность коррозии. Влажный климат и перепады температуры ускоряют естественное разрушение металла и приводят к образованию очагов коррозии, что снижает прочность и срок службы конструкции в целом.

Для защиты от коррозии применяют окраску и оцинковку. Защитные покрытия нужно регулярно осматривать и при необходимости восстанавливать.

Металлокаркас нашёл самое широкое применение в промышленном строительстве и постепенно развивается в рамках жилого, в основном частных и малоэтажных домов. Многоэтажное строительство развивается медленно, но успешные примеры уже есть. Преимущества технологии открывают перспективы для более широкого её использования.