Многоэтажки из дерева
Одним из главных принципов строительства, пожалуй, является известная поговорка «семь раз отмерь, один отрежь». Последствия от неправильных расчетов могут быть очень плачевными. Есть у нас малоизвестная, но очень важная для строительной отрасли организация — Якутский государственный проектный научно-исследовательский институт строительства.
Там занимаются разными направлениями, но одно из главных — это строительство в условиях вечной мерзлоты. В институт обращаются за консультациями, в научных лабораториях испытывают различные строительные материалы. Причем, несмотря на то, что институт государственный, он находится на самоокупаемости, то есть без денег из бюджета.
О деятельности института, строительстве в условиях вечной мерзлоты, а также новых строительных технологиях, которые могли бы идеально подойти под суровые условия Якутии, и очень важных строительных нормативах рассказывают ведущие специалисты института — замдиректора по науке Константин Большев, замдиректора по производству Виктор Тюкавкин, а также руководитель проектов здоровьесберегающего домостроения Михаил Ромах.
— Чем занимается институт. Какими направлениями?
Константин БОЛЬШЕВ:
— Можно сказать, что мы закрываем практически весь строительный цикл, начиная с изыскательских и проектных работ. И далее — научное сопровождение строительства, испытание строительных материалов и сопровождение уже в ходе эксплуатации: обследование зданий, мониторинг. То есть институт может участвовать в строительстве на всех его циклах.
— Любые дома?
Виктор ТЮКАВКИН:
— Многоквартирные жилые и производственные помещения. Кроме опасных объектов, например, взрывоопасных производств, атомных станций.
К. Б.: — У нас есть единственный в регионе аккредитованный испытательный центр. Это и грунтовая лаборатория, и лаборатория испытаний различных строительных материалов: бетона, цемента, щебня, песка, утеплителей и т. д. Испытания проводятся в соответствии с действующими ГОСТами. В прошлом году появилась еще и дорожная лаборатория для исследования качества дорожных покрытий. Есть две буровые установки для извлечения образцов грунта, а также обустройства термометрических и гидрологических скважин. Институт также занимается геотехническим мониторингом. Это очень актуальное направление — наблюдение за состоянием грунтов в Якутии. Еще институт занимается, конечно, и научной деятельностью, как, например, внедрением новых технологий строительства, а также разработкой и внедрением новых материалов.
— Так, а если остановиться на мерзлоте.
— Вы ранее о мерзлоте разговаривали с Виктором Васильевичем Шепелевым. Он рассказывал о проблемах многолетнемерзлых грунтов с точки зрения геокриологов. Они исследуют толщу мерзлоты на всю глубину — порядка сотен метров. У них видение фундаментальное, масштабное, а нас более волнуют ближайшие горизонты, прикладные моменты. Поэтому мы рассматриваем верхний слой мерзлоты.
— Который как раз и протаивает.
— Я верю нашим геокриологам в том, что этот процесс во многом цикличный, и сейчас мы находимся в фазе потепления. Но это, тем не менее, не отменяет проблем и последствий для строительной сферы, которые возникают из-за протаивания.
— Какие это проблемы?
— Грунт в таких условиях становится очень чувствительным к техногенным воздействиям, нарушениям верхних слоев. Механические свойства грунта могут стать неудовлетворительными, то есть может пострадать несущая способность грунта. Это касается как строительных площадок, так и тех объектов, которые уже эксплуатируются. Они строились по тем проектным расчетам, где не учитывались ни потепление, ни изменения в грунтовых условиях.
— Таких объектов много?
— Можно сказать, что вся Якутия. Конечно, есть определенный запас прочности. Но на изменение климата реагирует и мерзлота, что может добавить определенные риски.
— И что же нас ждет?
— Сейчас необходимо делать большую централизованную систему геотехнического и геокриологического мониторинга. В общем, мы уже совместно с Институтом мерзлотоведения разрабатывали проект исследований на эту тему, а именно проектирования системы мониторинга Якутска. Причем, как я уже говорил, Институт мерзлотоведения особо интересуют наблюдения по всей толще мерзлоты, и поэтому в проекте также заложены скважины глубиной 100–200 метров. Проект предполагает систему наблюдения за грунтами оснований как уже построенных сооружений, так и прочих территорий города.
— Но это все пока только на бумаге?
В. Т.: — Есть несколько объектов в Якутске, которые уже эксплуатируются, но они разрознены. Пока что нет общей аккумуляции данных.
К. Б.: — Что касается в целом Российской Федерации, то есть проект мониторинга вечной мерзлоты на базе наблюдательной сети Росгидромета, и он уже внедряется. И стоит напомнить, что сейчас во всей документации термин «вечная мерзлота» заменяется на «многолетняя мерзлота», а это тоже о многом говорит.
— Начали говорить о домах. В Якутске их много типов: КПД, блочные, кирпичные, 112 серии, монолитно-каркасные. Какие из них самые надежные? Помимо мерзлоты есть еще и перепады температур, энергоэффективность. Темпы строительства сейчас тоже заметно увеличились.
Михаил РОМАХ:
— Давайте так. Надежность и безопасность зданий и сооружений регламентируется ФЗ-384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Все проектировщики в России обязаны ему следовать. И сейчас все здания, построенные из любых материалов, имеют должную степень надежности. То есть все они проходят экспертизу. Это аксиома. И, кстати, сюда, в надежность, входят и многолетние мерзлые грунты. То есть стройка начинается с инженерногеологических изысканий.
— И к вам, конечно, обращаются.
— Разумеется.
— Строительных организаций много. Наверное, не только ваш институт занимается изысканиями?
— Изыскательских организаций достаточно. Вопрос в качестве исполнения. Но это общая проблема по стране. И этот вопрос вам, журналистам, нужно поднимать. И даже, я бы так сказал, это вопрос не о качестве, а о порядочности. Например, недавно к нам обратилась одна организация. Они заказали геологические изыскания, но потом поняли, что качество полученных данных, мягко говоря, неудовлетворительное.
В. Т.: — Качество геологических изысканий действительно страдает.
— Хотя, казалось бы, вам бы только и выполнять такие работы.
М. Р.: — Появляется ФЗ-44. Из-за этого идет настоящая профанация работ. Допустим, работа стоит пять миллионов, а приходит некий подрядчик и говорит, что он сделает за миллион, при этом не имея необходимых компетенций.
В. Т.: — Все-таки в защиту МСП скажу, что, конечно же, есть хорошие организации, выполняющие качественные изыскания. А наш институт просто не справится со всем объемом работ существующего рынка. Изыскательские организации всегда будут нужны, но вопрос в качестве, и, вероятно, нужно ужесточать контроль. Вопрос этот сейчас прорабатывается на уровне правительства.
М. Р.: — Еще вот какая проблема. Мы, допустим, оговариваем какие-то критерии в профессиональном сообществе. Но возникает проблема с антимонопольным комитетом, который считает эти критерии ограничением конкуренции. Все это порождение ФЗ-44.
К. Б.: — Да, в результате получаем сильное снижение стоимости и сокращение сроков проведения работ. И это все, конечно, в ущерб качеству.
— А все-таки что касается типов домов?
В. Т.: — У нас в лаборатории занимаются подбором состава бетонов, и неважно, монолитный это дом или блочный. Если все сделано правильно, то перепады температур и нагрузки этот дом будет выдерживать. Плановый срок эксплуатации — не менее 50 лет. Строится сейчас в районе речпорта новый квартал. Мы проводим там испытание грунтов сваями. Строители устанавливают сваю, мы измеряем температуру грунтового основания, и если температура отличается от проектной, то испытания не проводятся и здание не строится. А свая выдерживается в течение нескольких дней или даже недель, пока грунт набирает температуру. Мы устанавливаем испытательное оборудование, даем нагрузку в 160–200–300 тонн и, если нет подвижек, даем заключение на продолжение строительства.
— То есть все застройщики проводят подобные испытания?
— Да, они обязаны. По испытаниям свай у нас в городе всего три организации, которые работают хорошо. Работа специфическая, и мало кто будет ею заниматься.
М. Р.: — А стены и перекрытия — тут уже экономика работает.
— Минераловатный утеплитель, который используют в современных домах — он как?
М. Р.: — Здесь нюанс в контроле качества работ. Допустим, проектировщик закладывает фасадный утеплитель плотностью не менее 120 кг/м3. А далее вопрос порядочности строителей и контроля за ними. Так вот если вместо 120 кг/м3 взять 50 кг/м3, то он вроде плотный, но уже с другим сроком эксплуатации. Или возьмем дома КПД: там в самой плите есть утеплитель. Он не очень хорошего качества, но, тем не менее, до сих пор в рабочем состоянии.
К. Б.: — А если говорить об энергоэффективности жилых домов, то у КПД она одна из самых низких.
В. Т.: — Также влияет и возраст дома. Если вовремя делать капремонт, то они еще долго простоят. Если про КПД, то это замена межшовного утеплителя, дополнительное утепление перекрытий и стен.
— Сейчас что-то с КПД делают, но, кажется, это больше о внешнем виде, чем энергоэффективности.
М. Р.: — А вообще, почему низкая энергоэффективность у КПД? В СССР норматив был совсем другой. Сейчас он должен быть не ниже класса «С», но нормальный показатель — это «В». Мы по нашим технологиям можем сделать класс «А». Но можем сделать А++, это когда, грубо говоря, зажег спичку в доме — и стало тепло.
— У нас такого класса энергоэффективности возводят дома?
— Нет, в основном класса «С». Все новые монолиты и так далее — все «С». Но лучше, чем КПД советской застройки.
— Кирпичные дома лучше?
— Там есть глина, и это немного лучше. Но опять все зависит от качества работ. И от утеплителя. Если в стене только одна кирпичная кладка, то толщина ее в наших условиях будет не менее полутора метров. И есть еще один положительный нюанс у кирпичных домов с толщиной стен не менее 50 мм — хорошая тепловая инерция.
— Монолитно-каркасные не лучше?
— Там просто технология по удешевлению и ускорению производственного цикла за счет производства на строительной площадке. И делать сейчас их научились. Кстати, сейчас ДСК запускает новую линию. И новые панели будут уже более качественные и энергоэффективные.
— А 202 и 203 микрорайоны?
К. Б.: — Это экспериментальная застройка. Институт принимал участие в обоих проектах, занимался мониторингом грунтовых оснований в обоих микрорайонах. Там основная проблема — это нарушение эксплуатации. И главная — утечка грунтовых вод. И это как раз касается 19 корпуса в 202-м. Идут утечки, грунт вымывается, и образуются пустоты. А в 203-м есть еще проблема высокой и неоднородной температуры в подвальных помещениях. Где-то +180, а где-то — +400 — там, где есть тепловые узлы. Замеры, которые мы делали в 2022–2023 годах, говорят о том, что осадка идет равномерно, в пределах нормы. Но если утечки будут продолжаться, то все это может быть чревато последствиями.
В. Т.: — А это трещины, ремонт, усиление фундаментов. Проблемы есть, и они решаются — промораживанием грунтов, монтажом охлаждающих установок. Но все это требует времени и финансирования. Считаю, что технология монолитной плиты на намывных грунтах в 203-м себя оправдывает. Дефектов построек, каких-то провалов, выпучивания тротуарной плитки не наблюдается. Сам живу там с 2018 года.
К. Б.: — Пока там все идет нормально, в пределах прогноза. Но необходимо наблюдать дальше.
— Что вы думаете насчет многоэтажного строительства, учитывая мерзлотные особенности?
К. Б.: — Так как давление многоэтажного дома на грунт большое, то требуются точные и адекватные расчеты по нагрузке несущей способности грунта. — Строить малоэтажные дома, конечно, безопаснее.
М. Р.: — Да, безопаснее со всех точек зрения, но высотное домостроение идет от самих строителей-девелоперов.
— В Якутске много проблемных домов с «мерзлотной» точки зрения?
К. Б.: — Главным образом, проблемы с грунтами есть на строящихся объектах. Температуры не набирают проектных значений, и отсюда задержки в строительстве, испытаниях. Раньше, наверное, помните, ставили свайное поле, и оно стояло год или два. Нужно бурить заверочные скважины, замерять и наблюдать, когда будут необходимые температуры.
— И сколько времени может уйти на добросовестные изыскания?
В. Т.: — Примерно на среднее здание пять скважин по 10–15 метров глубиной. Пробурить и выстоять — это как минимум неделя. Потом лабораторные испытания, это еще месяц-два. И далее написание отчета, это еще месяц. То есть, грубо говоря, можно и в три месяца уложиться.
— Так почему ранее сваи выстаивались много дольше?
М. Р.: — Строили за счет государственного бюджета, была плановая экономика. Поступило распоряжение забить свайные поля в этом году, а в следующем году — начать строительство, не торопясь.
— Хотелось поговорить о других технологиях строительства. Вот в странах Северной Европы и Канаде очень развито строительство многоквартирных деревянных домов. Как с этим вопросом обстоит дело в нашей стране и есть ли перспективы по этому направлению в Якутии?
М. Р.: — Тут вы мне позволили сесть на моего любимого конька. Меня по этому направлению и пригласили в институт. Скажем так, я очень давно, еще с 2006 года, начал заниматься этой темой. Тогда ею почти никто и не занимался. В 2014 году я построил первый дом в Ханты-Мансийском АО. Там как раз производят LVL-брус. Этот материал в процессе производства лишается всех пороков древесины, а их у древесины порядка 20. На выходе мы получаем деревянный композитный конструкционный материал, который имеет идеальные в пространстве и времени формы. Он не впитывает и не отдает влагу. Вот, например, этот пролежал в сырости 15 лет. Стабилизированный материал.
— То есть это все уже довольно давно производится в России.
— Да, один завод работает с 2005 года, другой с 2009-го.
— Но что-то не видно районов с такими домами.
— Самое интересное в том, что до начала СВО более 95% этих материалов уходило на экспорт. Как раз в те страны, о которых вы упомянули. Из этих производств — один из заводов в Торжке, а другой в ХантыМансийском АО — оборудование финское. Финны до СВО предлагали поставлять заводы под ключ и при этом предлагали закупать по рыночной цене до 70% продукции. У китайцев, кстати, тоже есть такие производства. На 2010 год их было уже около семи. Еще один момент из главных в технологии такого производства — это прессы. У нас в России они германские. Германия ими славится.
— У нас их пока не импортозаместили?
— Нет. У нас с прессами всегда было не очень, тем более с такими большими. А плита там выходит 1,85 х 18 метров, и потом нарезается как нужно.
— Дома из таких панелей подойдут для условий Якутии?
— Идеально для мерзлоты. Во-первых, вес. Один квадратный метр такого здания весит 400 килограммов. Для сравнения — железобетон весит порядка трех тонн.
— Еще и теплее, наверное.
— Конечно. Мостики холода отсутствуют.
— Но в Якутии пока ничего такого не построено.
— Нет. По этой технологии в России построено всего пять домов, из которых два построил я. Один из них четырехэтажный в Новосибирске.
— Конечно, странно, имея уже почти двадцать лет производство.
— Причем президент России о деревянном многоэтажном домостроении сказал в 2021 году: «Делайте, начинайте!». И только в 2023 году началось движение, но так никто за это и не принялся. Здесь в институте благодаря директору Василию Моисеевичу Ефимову этот вопрос начали прорабатывать. Он многое для этого сделал, и сейчас у нас появилась межведомственная группа по арктическому домостроительству. Совсем недавно мы свозили делегацию на завод в Торжок. Это громадное производство.
— Насколько дешевле строительство домов из таких панелей?
— Мы сравнили в Якутске, конструктив здания из этого материала как минимум на 40% дешевле. Но тут вступает в игру менталитет: всем нужно каменное. На тысячу лет. Крепость. Знаете, раньше мне строители говорили: «Зачем ты мне об этих деревянных домах говоришь? Вспомни сказку про трех поросят». Сейчас я отвечаю примерно так: «Вспомни, зачем они пришли в каменный дом?». Так вот они пришли в крепость, защищаться. Я понимаю ДОТы (долговременные укреплённые огневые точки) — это только железобетон, но жить-то нужно в экологии.
— Действительно экологично?
— Нам еще скептики говорят, что здесь фенол. Но все проводимые испытания говорят о том, что в данном материале вредных веществ меньше ПДК (предельно допустимые концентрации) в три-четыре раза. Сейчас еще и замеряют в домах уровень радиации. Так вот в домах из этого материала он как на улице, а вот в том, где мы сидим, он составляет 75–80 беккерелей. А норматив — не более 100. Есть еще и свежий воздух. Деревянные дома дышат, а в каменных мертвый воздух. В кирпичном доме показатель свежести воздуха снижается в 60 раз, в КПД — в 250 раз, а в деревянном доме — всего на 5%.
В. Т.: — Это тоже решаемо системами качественной вентиляции, вытяжками, но все это способствует удорожанию.
М. Р.: — По-простому хотя бы проветривать нужно.
— Все есть, а ничего нет.
М. Р.: — Мы пробиваем здесь очень глухую стену непонимания. Но, правда, мощный сдвиг произошел после поездки делегации на производство. В итоге признали, что в условиях Арктики применение данного материала очень обоснованно. Мы называем это «ТРИ Э»-технологией — энергоэффективность, экологичность, экономичность. Остановлюсь на экологичности. При производстве снижается углеродный след, при строительстве работы производятся фактически без применения крановой и специализированной (бетононасосы, миксеры, панелевозы и т. д.) техники. Собирается каркас, как конструктор.
— Почти как ИКЕА.
— И очень простое в монтаже. К тому же и утилизация тоже экологичная. (Показывают, как выглядит строительство.) Есть еще такой очень важный показатель, о котором почти все умалчивают. Это гипогеомагнитные поля. И есть на этот счет СанПиНовский норматив от 2009 и 2021 годов. В них прописано, что во всех зданиях, где находится человек, коэффициент ослабления магнитного поля Земли не должен превышать 1,5 раза. Так вот, лист железа толщиной в 1 миллиметр ослабляет его на расстоянии 12 сантиметров от него в три раза. И если магнитное поле ослаблено в два раза, то в этом помещении можно находиться не более восьми часов. Эксперимент на мышах показал, что мыши в таких условиях перестают размножаться. Почему? Потому что частота пульсации магнитного поля Земли совпадает с частотой пульсации тока крови, тока лимфы и тока нейронов в нашей голове. Если упростить, то все это очень сильно влияет на метаболизм. Выход — больше времени находиться на улице. Это все известные факты. До третьего этажа нормально. На девятом этаже понижение в 2,2 раза. И по этой теме уже не одна докторская написана. Мне, кстати, говорят: никого же еще не посадили, что эти нормы нарушают. Я на это отвечаю: возможно, вы будете первыми.
В. Т.: — И возвращаясь к мерзлоте, то вот эти дома, как уже сказали, легче железобетонных почти в пять раз, а значит, меньше затраты на сваи, меньше воздействие на грунты, на мерзлоту.
— Наверное, у девелоперов есть серьезное лобби, раз ничего не меняется.
М. Р.: — Как только будут приборы, которые смогут измерять геомагнитное поле, то будут фиксироваться нарушения.
К. Б.: — Мне кажется, даже если такие приборы будут, то это не изменит ситуацию. Проблема в том, что строительная отрасль очень консервативная. Любые инновации — это риск. А в наших условиях риск чреват неудачами и ошибками, которые могут дорого стоить.
В. Т.: — Пока не построим первые дома и они не простоят 15–20 лет и не покажут свою эффективность, изменений не будет. Что касается арктического домостроения, то в Арктику не идут каменщики и бетонщики, потому что очень дорогая логистика и более длительный и дорогой монтаж.
— Да я уже вижу, как в Арктике появляются дома типа канадских или финских.
К. Б.: — Да, в США такое строительство идет с шестидесятых годов. Они зарекомендовали себя. А капиталисты знают свою выгоду. И этот материал еще чем хорош: он хорошо держит нагрузку и дает широкое поле для конструктивных и архитектурных решений.
— Есть какие-то сроки, когда в Якутске будет построен первый дом по этой технологии?
М. Р.: — Сейчас проектируем дом в селе Колымское, а в Якутске мэрия нам выделила площадку. Но у нашей организации нет финансовых возможностей, и мы ищем застройщика, который вместе с нами готов построить первый в Якутске трехэтажный дом. То есть нам нужен спонсор-партнер. Но пока строители молчат. А мы считаем, что ребята-строители могут и опоздать.
И. БАРКОВ