Виды, назначение и применение ветрозащитных экранов в строительстве
Потребность в ветрозащитных экранах для строительства высотных зданий определяется проектными условиями, высотой рабочих уровней, ветровыми воздействиями и технологией производства работ. Защитное ограждение при строительстве зданий закрывает внешний контур верхних этажей, уменьшает прямое воздействие ветра на рабочую зону и снижает риск падения предметов за пределы перекрытий, в плотной городской застройке отделяет строительную зону от окружающего пространства. Самоподъемные ветрозащитные экраны дополнительно перемещаются вместе с монтажным горизонтом без постоянного привлечения башенного крана.
Ветрозащитная система включает щиты, несущий каркас, направляющие, узлы крепления, рабочие площадки и механизм вертикального перемещения. Ограждение одновременно защищает рабочую зону и формирует физический барьер по внешнему контуру здания. Защитные экраны при строительстве зданий применяют для организации безопасного рабочего пространства по мере перемещения монтажного горизонта вверх, закрывая сразу несколько верхних уровней и передвигаясь вслед за строительным циклом. Конфигурацию системы выбирают по расчету с учетом геометрии здания, нагрузок, схемы крепления, рабочих площадок и последовательности монтажа.
Для чего нужны защитные экраны
Применение ветрозащитных экранов обосновано требованиями охраны труда и организацией опасных зон на строительной площадке. По Правилам по охране труда при строительстве, реконструкции и ремонте, утвержденным приказом Минтруда России № 883н, опасные зоны должны быть определены в организационно-технологической документации. Если в зону возможного падения груза при работе крана попадают здания, транспортные или пешеходные пути и другие места нахождения людей, по периметру строящегося здания предусматривают защитный экран высотой не менее возможной высоты нахождения перемещаемого груза. Зону работы крана при этом ограничивают так, чтобы груз не выходил за контур здания в местах установки экрана.
На верхних этажах ветровая нагрузка становится существенным фактором при организации работ и расчете временных конструкций. Персонал работает рядом с открытыми гранями перекрытий, падение инструментов, оборудования и материалов создает опасность для нижележащих зон. Защитные экраны от ветра и пыли на стройке решают несколько задач:
- преграда от ветра на высоте и снижение прямого воздействия порывов в огражденной зоне;
- барьер по периметру строящегося здания при расположении рядом пешеходных, транспортных и других зон возможного нахождения людей;
- укрытие рабочей зоны при армировании, монтаже опалубки и других операциях;
- ограждение на высоте вдоль контура открытых краев перекрытий;
- организация монтажного уровня на высоте с проходами и технологическими площадками.
Экран снижает прямое воздействие воздушного потока внутри рабочей зоны. В системе ветрозащитных экранов «ПСК-СВС» ограждение подходит для охвата нескольких уровней. В состав конструкции входят элементы рабочего пространства, обеспечивающие проход персонала, выход с перекрытий и выполнение технологических операций. Конфигурации позволяют предусмотреть площадки для приема материалов на высоте.
Ветрозащитные экраны и специальная опалубка в каталоге ГК «ПСК»:
Применение экранов на стройке
Основная область применения ветрозащитных систем связана с многоэтажным и высотным монолитным строительством. Щиты от ветра для монолитного строительства используют в зоне армирования, установки опалубки, бетонирования и других операций рядом с открытыми краями перекрытий. Монтажный горизонт представляет собой текущий верхний рабочий уровень, на котором выполняется очередной цикл строительных операций. После возведения следующих конструкций ограждение монтажного горизонта перемещают выше. Защита монтажного горизонта сохраняется по мере роста здания. Высота ограждаемой зоны зависит от принятой системы и проектной конфигурации.
На объектах в условиях плотной городской застройки важны защита монтажного горизонта от ветра и обустройство барьера между строительной зоной и окружающим пространством, проходящих рядом пешеходных и транспортных потоков, расположенных поблизости зданий.
Виды системы
Конструкции различаются по несущей схеме, способу крепления и перемещения, а также конфигурации защитного контура. Для высотного монолитного строительства применяются в том числе самоподъемные ветрозащитные экраны и модульные решения, которые можно адаптировать к геометрии здания.
Самоподъемные ветрозащитные щиты
Самоподъемные защитные экраны имеют собственный механизм вертикального перемещения. Гидравлические ветрозащитные экраны поднимаются по направляющим с помощью гидроцилиндров, поэтому для каждой перестановки всей системы не требуется башенный кран.
Самоподъемная система ветрозащитных экранов включает защитные модули, направляющие, узлы крепления и подъемное оборудование. По мере роста сооружения самоподъемная система ветрозащиты перемещается на следующий монтажный горизонт.
Система фиксируется на несущих конструкциях здания, после подготовки очередных точек крепления гидравлическое оборудование перемещает направляющую и модуль вверх. После подъема конструкцию закрепляют в новом рабочем положении.
Модульные защитные экраны
Модульные ветрозащитные экраны собирают из отдельных секций, поэтому конфигурацию ограждения можно адаптировать к размерам и форме объекта. Модульная система ветрозащитных экранов позволяет изменять протяженность защищаемого участка и компоновать модули под внешний контур здания.
Ветрозащитные экраны по периметру здания могут закрывать отдельные стороны или образовывать непрерывный пояс. Если защитные экраны по периметру здания объединены по всему внешнему контуру, формируется сплошное защитное ограждение по периметру здания.
Устройство ветрозащитных экранов
Конструкция включает защитное заполнение, силовой каркас и узлы передачи нагрузок на здание. В самоподъемных системах к ним добавляется оборудование для вертикального перемещения.
|
Элемент |
Назначение |
|
Щит ветрозащитного экрана |
Формирует наружный барьер рабочей зоны |
|
Каркас защитного экрана |
Объединяет защитное заполнение и несущие элементы |
|
Направляющий вертикальный рельс |
Задает траекторию перемещения модуля |
|
Ригель защитного экрана |
Связывает элементы каркаса |
|
Рабочая платформа ветрозащитного экрана |
Обеспечивает рабочее пространство и доступ к узлам системы |
|
Консольная площадка |
Формирует дополнительную рабочую зону при соответствующей комплектации |
|
Подъемный башмак |
Участвует в фиксации и вертикальном перемещении системы |
|
Анкерный башмак |
Передает усилия от системы на несущую конструкцию в соответствующей схеме |
|
Анкерное крепление |
Фиксирует элементы конструкции на железобетонном основании |
|
Гидроцилиндр ветрозащитного экрана |
Создает усилие для вертикального перемещения модуля |
|
Гидравлическая система подъема |
Обеспечивает последовательный подъем конструкции |
|
Гидравлический привод |
Создает рабочее давление для подъемного оборудования |
|
Модуль ветрозащитного экрана |
Объединяет защитные, несущие и рабочие элементы в перемещаемую секцию |
В «ПСК-СВС» используются соединительные балки, подкосы и другие конструктивные элементы. Длина направляющего вертикального рельса и ширина рабочей платформы могут изменяться под конкретный проект. Для «ПСК-СВС Lite-A» предусмотрено крепление непосредственно к плите перекрытия.
Монтаж ветрозащитных экранов
Монтаж ветрозащитных экранов включает сборку модулей, подготовку расчетных точек опирания, установку направляющих и щитов, закрепление конструкции и подготовку подъемного оборудования. Последовательность зависит от типа системы и проектных решений конкретного объекта.
Установка щитов
Для самоподъемной «ПСК-СВС» рабочий цикл включает установку крепления и подключение гидросистемы, подъем модуля, его фиксацию на новом уровне и освобождение нижних точек крепления. После этого система готова к следующему циклу перемещения.
Крепление ветрозащитных экранов передает собственную массу системы и действующие нагрузки на несущие конструкции здания. Поэтому положение опор и анкеров определяют расчетом, а не только удобством монтажа.
Крепление конструкции
Для «ПСК-СВС Lite-A» предусмотрено крепление ветрозащитных экранов к перекрытию. Специальный узел обеспечивает крепление экрана к плите перекрытия и соединяет направляющую с несущей конструкцией.
Установка ветрозащитных экранов, монтаж защитных экранов, крепление защитных экранов и монтаж ветрозащитного ограждения выполняются по проектной технологической схеме. Крепление к плите перекрытия рассчитывают с учетом нагрузок от всего модуля и условий конкретного объекта.
Как поднимают ветрозащитные экраны на следующий этаж
Перед перемещением подготавливают верхние точки крепления и подключают подъемное оборудование. Затем выполняют гидравлический подъем ветрозащитных экранов по направляющим и фиксируют модуль на новой отметке.
Подъем ветрозащитных экранов и подъем защитных экранов входят в повторяющийся цикл высотного строительства. После фиксации модуля освободившиеся нижние элементы можно подготовить к следующей перестановке.
Как щиты от ветра перемещают на следующий этаж?
Перестановка ветрозащитных экранов включает подготовку узлов крепления, собственно перемещение ветрозащитных экранов и их фиксацию в новом положении. Щиты «ПСК-СВС» передвигают на следующий монтажный горизонт гидравлическим способом.
Технологическая схема монтажа
ППР на монтаж ветрозащитных экранов должен учитывать конфигурацию здания, последовательность возведения этажей, расчетные нагрузки, места крепления, массу секций, порядок подъема и организацию безопасных зон.
Технологическая карта на монтаж ветрозащитных экранов определяет последовательность операций, требования к оборудованию и персоналу, контроль соединений и условия перестановки конструкции. Универсальная схема для всех объектов невозможна, поскольку различаются высота этажей, форма внешнего контура, расположение перекрытий и точки передачи нагрузок.
Материалы для установки защитных экранов:
Как защитные экраны влияют на организацию строительных работ
Защитный контур не ограничивается функцией ограждения края перекрытия. При соответствующей комплектации система объединяет проходы, рабочие площадки и несколько соседних уровней. Работа на нескольких уровнях особенно актуальна для высотного строительства, где разные операции строительного цикла одновременно выполняются на смежных этажах. Если защитный контур охватывает несколько смежных этажей, на нижележащих уровнях можно раньше начинать кладочные, изоляционные и некоторые черновые отделочные работы. Экраны частично защищают периметр от ветра и осадков, поэтому сокращается потребность в отдельных временных тентах и пленочных ограждениях. Степень такой защиты зависит от высоты, конфигурации и сплошности экранов
Система «ПСК-СВС» позволяет организовывать проход персонала и выход с перекрытий. Конструкция рабочих элементов может использоваться при выполнении погрузочных операций. В результате вокруг верхней части здания формируется защищенный рабочий контур.
Для самоподъемных решений дополнительным преимуществом становится экономия кранового времени. Гидравлическое перемещение экранов обеспечивает снижение зависимости от башенного крана при перестановке самой защитной системы. Освободившийся крановый ресурс можно использовать для подачи арматуры, опалубки и других строительных грузов.
Совместное применение с самоподъемной опалубкой
Самоподъемная опалубка и ветрозащитные экраны выполняют разные функции. Опалубка используется для формирования вертикальных монолитных конструкций, в том числе стен ядра жесткости и лифтовых шахт. Защитные экраны закрывают внешний контур верхних рабочих этажей.
На высотных объектах ветрозащитные экраны и самоподъемная опалубка могут перемещаться параллельно. Совместное применение ветрозащитных экранов и самоподъемной опалубки снижает количество технологических перестановок, для которых необходима крановая спецтехника.
Функции рекламного баннера
Наружная поверхность сплошных щитов может использоваться для информационного и рекламного оформления строящегося объекта. Реклама на ветрозащитных экранах позволяет задействовать заметную площадь временного ограждения без изменения его основного назначения.
Баннеры на ветрозащитных экранах, брендирование и рекламное оформление поверхности щитов необходимо учитывать при проектировании. Монтаж баннерной ткани поверх профнастила или каркаса меняет коэффициент аэродинамического сопротивления конструкции. Проектировщики обязаны выполнить поверочный расчет каркаса экрана, вертикальных рельсов, подкосов и анкерных групп на увеличенную нагрузку (особенно на углах здания, где возникают зоны повышенной ветровой турбулентности).
Применение ветрозащитных экранов ГК «ПСК» на объектах
Портфолио компании «ПромСтройКонтракт» включает несколько десятков объектов по России и всему миру, на которых успешно применялась ветрозащитная система «ПСК-СВС», в том числе в зимних климатических условиях. Использовались решения с полностью замкнутым контуром, адаптацией к сложной геометрии здания, работы с крупногабаритными модулями и совместным использованием с самоподъемной опалубкой.
ЖК «Небо»
На трех 52-этажных башнях ЖК «Небо» защитные экраны ПСК-СВС формировали полностью замкнутый контур верхних рабочих уровней. На объекте также применялась самоподъемная система ядра жесткости. Система ветрозащитных экранов ПСК-СВС и опалубочное оборудование поднимались по мере роста сооружения.
«Гранд Тауэрс»
На башнях «Гранд Тауэрс» защитный контур был адаптирован к изогнутой геометрии здания. Конфигурация внешнего периметра не препятствовала последовательному подъему элементов системы. На этом небоскребе монтировались крупногабаритные щиты ПСК-СВС массой свыше 5 тонн под сложную изогнутую геометрию.
ЖК «Д1»
В строительстве ЖК «Д1» одновременно применялись ветрозащитные экраны и самоподъемная система для ядра жесткости. Самоподъемные ветрозащитные экраны ПСК-СВС перемещались вслед за рабочими этажами независимо от опалубочной системы.
ЖК «Файв»
ЖК «Файв» включает пять башен высотой 50-90 этажей. На объекте применялись «ПСК-СВС» и самоподъемная опалубка ядер жесткости. Комплексный подход позволяет синхронизировать перемещение наружного защитного контура и оборудования для возведения вертикальных монолитных конструкций. Ветрозащитная система была дополнена выносными самоподъемными площадками. Это решение расширило функции «ПСК-СВС», площадки использовались для укладки и перемещения отдельных строительных грузов без привлечения крана.
Подробнее о ходе строительства комплекса «Файв» смотрите в видео:
«Дом Франка» на Лубянке
На объекте «Дом Франка» (здания высотой 7-8 этажей), расположенного в плотной застройке центра Москвы, проводилась реконструкция исторического сооружения и строительство нового кирпично-монолитного корпуса. ГК «ПСК» поставила на объект защитные ветрозащитные экраны для организации работ внутри монтажного контура и для обустройства защитного барьера между строительной зоной и окружающей территорией с пешеходными зонами и проезжей частью.
Что учитывать при выборе
Расчет ветрозащитных экранов выполняют для конкретного здания. Конфигурация системы зависит от высоты сооружения, геометрии внешнего контура, расположения перекрытий, расчетных воздействий, способа крепления и принятого строительного цикла. При выборе системы учитывают несколько параметров:
- высоту здания и отметки монтажных горизонтов;
- геометрию внешнего контура, включая радиусные, ломаные и выступающие участки;
- уровень рабочей зоны, которую необходимо оградить;
- расчетные ветровые воздействия на временную конструкцию;
- места опирания и крепления к несущим элементам здания;
- способ вертикального перемещения системы;
- доступность и загрузку башенных кранов;
- размер и массу защитных модулей;
- необходимость рабочих и консольных площадок;
- совместимость с опалубочными системами и циклом монолитных работ.
После выбора расчетной схемы определяют состав комплекта и выполняют расчет стоимости ветрозащитных экранов. Стоимость ветрозащитных экранов зависит от протяженности и геометрии защитного контура, количества и размеров модулей, состава креплений, подъемного оборудования и рабочих площадок.
Вопросы и ответы
Сколько этажей одновременно перекрывает один модуль ветрозащитного экрана?
Стандартный модуль по высоте перекрывает 2,5-4 этажа. Эта схема позволяет одновременно организовать непрерывный технологический поток на смежных монтажных горизонтах (армирование/бетонирование, отверждение бетона и распалубка, демонтаж оборудования и безопасный выход персонала).
С какой этажности экономически целесообразно применять самоподъемные гидравлические экраны?
Установка самоподъемных ветрозащитных экранов с гидравликой оправдана на объектах высотой от 20-25 этажей (от 70-80 м), где ветровые нагрузки на высоте регулярно блокируют работу башенных кранов. Автономное перемещение защитных модулей без крана экономит до 20-30% кранового ресурса для подачи арматуры и бетона, обеспечивая непрерывность монолитных работ и окупаемость системы за счет высокого темпа строительства.
Как защитные экраны монтируются на зданиях с радиусной или ломаной геометрией фасада?
Модульная система собирается из независимых секций расчетной ширины. В местах изменения геометрии здания узлы сопряжения направляющих и плитных креплений допускают регулировку угла установки (в пределах до 5° на точку фиксации). Это позволяет формировать сплошной замкнутый контур безопасности даже на криволинейных и лепестковых фасадах (по примеру реализации ММДЦ «Москва-Сити»).
Какую роль ветрозащитный экран играет в зимнем бетонировании?
Сплошная обшивка из металла или фанеры отсекает ветровой поток, который является главным фактором ускоренной потери тепла и влаги свежеуложенным бетоном. Внутри закрытого контура формируется защищенная зона, где проще поддерживать нормативный температурно-влажностный режим с помощью тепловых пушек или прогревочных проводов. Это снижает затраты на дополнительное временное укрытие монолитных конструкций брезентом и пологами при отрицательных температурах (вплоть до -40°C).
