Почему стоит использовать пустотелые плиты?

Пустотелые плиты обычно используются для строительства перекрытий в многоэтажных зданиях, как в простых, так и в сложных конструкциях жилых, коммерческих, образовательных, медицинских и промышленных зданий, благодаря их универсальности в плане пролетных способностей. Толщина пустотных плит может варьироваться в пределах 120-500 мм, а типичный пролет составляет 5-20 м. Их стандартная ширина составляет 1,2 м, но иногда используются и другие размеры, например, 2,4 м.

Плиты обладают отличной огнестойкостью, высокой прочностью и сниженным собственным весом, что позволяет соответствовать стандартам сейсмостойкости. Кроме того, их отличные теплотехнические свойства позволяют сократить потребление энергии на отопление и охлаждение зданий. Например, пустотные плиты можно использовать при возведении уникальных строительных объектов, где обязательными условиями являются эффективные акустические свойства (до R'w ≥ 55 дБ при стандартных решениях пустотных плит) и высокая несущая способность. Плиты также хорошо подходят для строительства доступного жилья, где ключевым фактором является экономия ресурсов.

Нечасто обсуждается один интересный аспект, связанный с пустотными плитами. Плиты изготавливаются из двух материалов, свойства которых доведены почти до крайности. Во-первых, бетон: общая прочность бетона мокрого литья составляет C20 / 25, а прочность пустотелого бетона - C40 / 50-C50 / 60. То есть более чем в два раза прочнее. Конечно, для специфических целей выпускается специальный бетон с прочностью 100-200 МПа, но сейчас мы говорим о базовом строительстве.

Кроме того, нити предварительного напряжения изготавливаются из очень прочной стали. Часто считается, что титан или углеродное волокно - более прочные материалы, чем сталь. Однако сталь труднодоступна, поэтому оплетки предварительного напряжения очень прочны. Их прочность на разрыв составляет 1860 МПа. Для сравнения, прочность титана на разрыв составляет 1100 МПа. Также считается, что углеродное волокно относится к собственному классу 1500 - 2500 МПа, но предварительно напряженная сталь находится в том же классе прочности. Номинальная прочность на разрыв стандартной арматурной стали составляет 550 МПа. Следовательно, преднапряженная прядь более чем в три раза прочнее!

Однако пустотелые плиты не всегда используются в качестве горизонтальных конструкций. Их также можно устанавливать вертикально в качестве наружных стен, перегородок и шумозащитных барьеров. Этому способствуют длинные пролеты и прочная конструкция. Поэтому они особенно удобны для промышленных зданий, где требуется высокая унифицированная площадь. С другой стороны, плиты обладают высокой устойчивостью к изменению погодных условий и эффективным шумоподавлением, что делает их идеальными шумовыми барьерами.

Пустотелые плиты не только позволяют строить многофункциональные здания, но и увеличивают полезную площадь помещений. Каким образом? Пролет пустотелой плиты может достигать 20 м без промежуточных опор, что позволяет создавать просторные помещения с меньшим количеством перегородок.

Подумайте сами: если для перекрытий жилых зданий используются длиннопролетные пустотные плиты, внутри квартир можно устанавливать ненесущие перегородки. Это дает свободу архитекторам, поскольку планировку этажа можно легко изменить. Для этого необходимо спроектировать конструкцию здания таким образом, чтобы перекрытия были длиннее комнат или даже квартир. Аналогичным образом, в коммерческих и общественных зданиях длиннопролетные пустотные плиты позволяют использовать меньше внутренних несущих конструкций, например, колонн, которые могут вызывать раздражение, например, в парковочных залах. Таким образом, у архитекторов и конструкторов появляется больше свободы в проектировании хорошо функционирующих и визуально привлекательных пространств.

Кроме того, снижение потребности в несущих перегородках и колоннах приводит к созданию более легких конструкций. Таким образом, снижается вес всего здания, что приводит к созданию более компактных и доступных фундаментов. Это особенно важно при проектировании и строительстве зданий в сейсмических районах, поскольку сила землетрясения пропорциональна весу конструкции.

В целом пустотные плиты являются одним из наиболее экологичных продуктов в строительстве, поскольку для их производства требуется меньше материалов - меньше цемента, воды и стали - по сравнению с монолитным строительством. Кроме того, пустоты в плитах делают производство более экономичным. В результате получаются более легкие плиты, что снижает транспортные расходы, поскольку за один раз можно доставить большее количество плит по сравнению, например, со сплошными плитами.

Все сооружения, построенные с использованием пустотных плит, также имеют более длительный срок службы, поскольку плиты не растрескиваются под эксплуатационными нагрузками, а вся арматура защищена от коррозии. Итак, если задуматься, в мире существует потребность в устойчивом и долговечном строительстве в связи с ростом населения, экстремальными погодными условиями и сейсмичностью. Поэтому имеет смысл проектировать здания, которые выдержат испытание временем. В конце концов, устойчивое развитие поддерживается и даже требуется различными заинтересованными сторонами: правительствами, гражданами и другими компаниями в строительной отрасли.

Подводя итог, можно сказать, что вопрос заключается не столько в том, почему стоит использовать пустотные плиты, сколько в том, почему не стоит их использовать. Пустотные плиты очень хорошо проверены - только в Европе было установлено 1 000 000 000 м² = один миллиард квадратных метров пустотных плит - надежное и безопасное решение. Я думаю, что выбор сборного железобетона выгоден всем сторонам: подрядчикам, застройщикам и людям, работающим и живущим в зданиях.

Если вы хотите узнать больше о том, как можно использовать пустотные плиты, я и мои коллеги из компании Elematic будем рады помочь.