Условия сопоставимости вариантных решений и критерии их эффективности
Содержание материала
- Условия сопоставимости вариантных решений и критерии их эффективности
- Эффективность применения деревянных конструкций
- Эффективность применения конструкций из пластмасс и сопутствующих материалов
- Эффективность применения плит, панелей и фонарей верхнего света
- Определение технико-экономических показателей конструкций
- Трудоемкость возведения конструкций
- Эксплуатационные расходы
- Затраты на смежные конструкции
- Все страницы
Эффективность применения деревянных конструкций в отечественном строительстве определяется рядом существенных факторов. Древесина — относительно легкий материал при достаточной прочности. Это дает возможность создавать деревянные конструкции уникально больших пролетов, упрощает и облегчает транспортирование и монтаж их элементов и позволяет получать экономию на конструкциях опор. Древесина — нетвердый и легко обрабатываемый материал, поэтому создание производственной базы для изготовления деревянных конструкций в заводских условиях не требует больших капитальных затрат. Это производство легко поддается механизации, автоматизации и требует ограниченного применения ручного труда.
Эти конструкции могут изготовляться даже в построечных условиях. Древесина легко склеивается водостойкими синтетическими клеями. Это позволяет из тонких досок создавать крупные клее-деревянные элементы любых размеров и форм и листовой древесный материал — строительную фанеру. Древесина обладает хорошими теплотехническими и санитарно-гигиеническими свойствами и является отличным материалом для стен и перекрытий малоэтажных жилых домов; она хорошо работает на циклические и ударные нагрузки. Деревянные конструкции успешно эксплуатируются в районах повышенной сейсмичности и мостах.
Древесина — стойкий материал при эксплуатации в зданиях со слабой химически агрессивной средой, которая разрушительно действует на другие конструктивные строительные материалы. Это архитектурно красивый строительный материал, и общественные здания с применением деревянных конструкций имеют высокие архитектурные достоинства.
Основными недостатками деревянных конструкций являются их подверженность гниению и горению. Однако конструкции из клеедеревянных элементов крупных сечений имеют достаточно высокий предел огнестойкости, а соблюдение требований конструктивной и химической защиты от гниения гарантирует необходимую долговечность их эксплуатации. Однако в ряде случаев деревянные конструкции имеют повышенную стоимость, и древесина высокого качества в ряде районов страны дефицитна.
Эффективность применения деревянных конструкций определяется путем сравнения их разных типов между собой и конструкциями из других материалов. Технико-экономическая Оценка конструкций производится по величине приведенных затрат, необходимых для возведения данного здания в целом. При этом учитывается стоимость создания или использования производственной базы, себестоимость и время, необходимое для изготовления конструкций, их транспортирования, монтажа, сроков и расходов при их эксплуатации. Учитывается стоимость и дефицитных материалов в данном районе и наличие необходимых трудовых ресурсов, путей сообщения и степени сейсмичности. Технико-экономические сравнения определяют типы наиболее эффективных деревянных конструкций в сравнении между собой и с конструкциями из других конструкционных материалов. Приближенные выводы об эффективности данного типа строительных конструкций можно получить из сравнения ее с другими конструкциями по расходам материалов в деле.
Применение деревянных конструкций дает наибольший экономический эффект в районах, богатых лесами, где лесоматериалы имеют пониженные цены и недефицитны, а производство сборного железобетона развито мало и он относительно дорог.
Эффективность применения конструкций из пластмасс и сопутствующих материалов в отечественном строительстве определяется их специфическими особенностями.
Эффективно применение трехслойных плит, панелей и элементов оболочек. Эти конструкции изготовляются в основном из алюминия и пенопласта и являются наиболее перспективньгми для применения в строительстве. Они характеризуются оптимально малой объемной массой по сравнению с другими аналогичными конструкциями и обладают соответственно высокими теплоизоляционными свойствами. Покрытия и стены из них не требуют применения водо- и пароизоляционных слоев. Однако стоимость этих конструкций несколько выше, чем из легкого и многопустотного железобетона. Кроме того, алюминий и пенопласт являются пока дефицитными материалами. Эти конструкции особенно эффективны при строительстве зданий в отдаленных неосвоенных районах севера и востока нашей страны. Производство их в первую очередь было организовано в районах с развитой промышленностью, откуда они отправлялись к месту строительства автодорожным, водным или воздушным транспортом. Значительная экономия получается также в процессе их. монтажа и в результате облегчения каркаса и фундаментов зданий. Алюминиево-пенопластовые панели имеют также значительные архитектурные достоинства и применяются в стеновых ограждениях общественных зданий в центральных районах страны. Эффективность их применения определяется при такой же методике сравнения, как и деревянных конструкций.
Эффективность применения плит, панелей и фонарей верхнего света из прозрачных пластмасс — стеклопластика, винипласта и оргстекла — определяется тем, что они не требуют устройства коробок, переплетов, не хрупкие. При использовании оргстекла они создают оздоровительный микроклимат в помещениях.
Эффективность применения пневматических оболочек определяется их ничтожно малой собственной массой порядка 1 кг/м2, возможностью их транспортирования в компактном свернутом виде и возможностью возведения в кратчайшие сроки, измеряемые сутками. Значительный эффект дает их применение в качестве временных сборно-разборных покрытий, например зерноскладов в районах с непредусмотренно большими урожаями. Они могут быть туда доставлены воздушным транспортом, быстро возведены и применены. Это приводит к сохранению значительной части урожая. Этим оправдывается их повышенная стоимость, дефицитность воздухонепроницаемых тканей и небольшой срок их нормальной эксплуатации, не превышающий пяти лет.
Определение технико-экономических показателей конструкций. Факторы, влияющие на их эффективность
Методика определения технико-экономических показателей (основные положения)
Расход материалов, требующихся для изготовления конструкций с применением древесины и пластмасс, следует определять с учетом отходов, возникающих при их производстве.
Расход пиломатериалов:
а) для клееных конструкций
Vпил = Кр×Кс.ш.×Кз.ш.×Кф× Кобр×Vд;
б) для конструкций из брусьев и досок
Vпил = Кр×Vч.з.;
Vч.з.= Vд при использовании нестроганых деталей прямоугольной формы и постоянного сечения, где Кр, Кс.ш., Кз.ш., Кф, Кобр - коэффициенты, учитывающие соответственно отходы при раскрое пиломатериалов на черновые заготовки, сращивание заготовок по ширине, сращивание заготовок по длине на зубчатый тип, фрезерование досок по пласти, обработке заготовочных блоков (включая фрезерование боковых поверхностей блоков); Vч.з, Vд, Vз.б. - объем древесины соответственно в деле (по проекту), в черновых заготовках и в заготовочном блоке конструкции.
Расход фанеры
Vф = Кр×Vч.з.;
Раход круглого леса
Vф = Кр×Vч.з.×(dфакт/dпр)2;
где dпр - проектный диаметр бревен; dфакт - фактический диаметр бревен, используемых при изготовлении конструкций.
Приближенно можно принять dфакт = dпр + 1 см. Приведенный расход деловой древесины (в круглом лесе)
где Vкр.л, Vпил, Vф - расход соответственно круглого леса, пиломатериалов и фанеры, определяемый по вышеприведенным формулам; 1,61 и 2,5 — расход, м3, круглого леса на изготовление соответственно 1 м3 пиломатериалов и 1 м3 фанеры.
Расход клея для изготовления многослойных клееных деревянных конструкций
Pкл = pкл ×Vз.б;
где Pкл - расход клея на 1 м3 объема заготовочного блока, зависящий от толщины слоев.
Расход стали на изготовление стальных элементов вычисляют с учетом отходов в размере 5 % их массы.
Определив расход основных материалов, можно найти их стоимость, используя прейскуранты оптовых цен, введенные в действие с 1 января 1982 г. на обрезные пиломатериалы, на синтетические смолы, клей, пластмассы, на прокат черных и цветных металлов и металлоизделия.
Трудоемкость основных технологических операций изготовления деревянных конструкций слагается из затрат на обработку деталей, сборку (склейку) и окраску (или огнезащитную обработку конструкций). Трудоемкость изготовления конструкций может быть определена с использованием соответствующих методических рекомендаций или составлением калькуляций.
Трудоемкость возведения конструкций может быть определена по данным соответствующих сборников элементных сметных норм на строительные конструкции и работы или для новых конструкций составлением калькуляций с использованием ЕНиР на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Продолжительность возведения конструкций определяют в зависимости от трудоемкости монтажа, принятого количества монтажных кранов и состава бригады. Стоимость изготовления конструкций
где Со.м. - затраты на основные материалы и изделия, вычисляемые с использованием соответствующих прейскурантов оптовых цен; Кт.з. - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы предприятия; Сс - себестоимость сушки пиломатериалов, руб./м3; Vпил - расход пиломатериалов, м3; Ц3 - среднечасовая заработная плата основных производственных рабочих; Ти - трудоемкость основных технологических операций но изготовлению конструкций; Н - накладные расходы предприятия (цеховые и общезаводские расходы, затраты на содержание и эксплуатацию оборудования) в % к основной заработной плате; Квн, Кпл - коэффициенты, учитывающие соответственно внезаводские расходы предприятия и плановую прибыль.
Себестоимость конструкций в деле
С' = Спр.з + Н = (Си.к., + Ст)×Кз.с. + Ссб + Суст + Сокр + Н,
где Спр.з - прямые затраты; Н - накладные расходы; Ссб, Суст, Сокр - стоимость соответственно укрупнительной сборки, установки конструкций в проектное положение и окраски (огнезащитной обработки); Кз.с - коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы.
Накладные расходы при сравнении конструкций рекомендуется определять в зависимости от затрат на основную заработную плату Со.з. и затрат по эксплуатации строительных машин Сэ.м. по формуле
H = 0,7×( Со.з. + Сэ.м.)
Затраты на укрупнительную сборку, установку и окраску конструкций могут быть найдены по соответствующим сборникам единых районных единичных расценок на строительные конструкции и работы, а для новых конструкций составлением калькуляций с использованием ЕНиР.
При определении стоимости конструкций в деле плановые накопления принимают в размере 8 % себестоимости в деле.
Приведенные затраты в общем случае вычисляют с учетом себестоимости конструкций в деле (единовременных затрат), капитальных вложений в базу, эксплуатационных расходов и возможности получения в некоторых случаях экономического эффекта от сокращения продолжительности строительства и ускорения ввода объектов в действие при применении конструкций с меньшей продолжительностью возведения.
При дипломном проектировании приведенные затраты могут быть найдены (при продолжительности функционирования объектов более 25 лет) по упрощенной формуле с учетом влияния основных факторов
П = С' + Ен×К + Пэ = С' + Ен×К + ЭТн,
где Ен — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, К — капитальные вложения в основные фонды в сфере строительства; Пэ — часть приведенных затрат, зависящая от эксплуатационных расходов; Э — эксплуатационные расходы (среднегодовые) ; Тн — нормативный срок окупаемости капитальных вложений.
Эксплуатационные расходы определяют с учетом затрат на замену конструкций (при сроке службы конструкций Тф — меньшем, чем срок функционирования объектов Тм), затрат на капитальный и текущий ремонты. При сравнении вариантов ограждающих конструкций отапливаемых зданий, отличающихся сопротивлением теплопередаче, при вычислении эксплуатационных расходов следует учитывать затраты на тепловую энергию, идущую на отопление здании и зависящую от сопротивления теплопередаче.
При существенно различных сроках службы конструкций и затратах на их ремонты, а также при относительно малой продолжительности функционирования объектов Пэ рекомендуется находить по следующей формуле, учитывающей большее количество факторов:
где Сд, Су, С3.i, Cp.i - стоимость, руб., соответственно разборки конструкций и вывоза нереализуемых материалов от разборки, реализации утилизируемых материалов от разборки; возведения новой конструкции вместо старой, отслужившей свой срок Тф, одного капитального ремонта; Ст - стоимость текущих ремонтов и прочих видов эксплуатационных расходов, равномерно распределенных во времени, руб./год; С0 - возможные потери от остановки или сокращения объема производства в период проведения i замены конструкций или в период j капитального ремонта; Тм - продолжительность функционирования объекта (или срок морального износа здания, сооружения или отдельных конструкций); t3.i, tp.j - время, год, от начала эксплуатации объекта соответственно от i замены конструкций и срока проведения j капитального ремонта; n, m - число замен конструкций и капитальных ремонтов за весь период функционирования объекта Тм; j - условное время (см рис.1), за которое учитывают полностью текущие эксплуатационные расходы С, год.
При определении затрат, связанных с заменой рассматриваемых конструкций, не следует забывать о тех смежных конструкциях, которые, возможно, придется заменять одновременно с рассматриваемыми конструкциями при невозможности или затруднительности замены этих конструкций без нарушения целостности смежных конструкций.