konstrukcii_iz_dereva_i_plastmass / 74-75(основы экономикиконструкций из древесины и пластмасс)

74. Условия сопоставимости вариантных решений и критерии их эффективности

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.

75. 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

V_пил = К_рК_с.ш.К_з.ш.К_ф К_обрV_д;

б) для конструкций из брусьев и досок

V_пил = К_рV_ч.з.;

V_ч.з.= V_д при использовании нестроганых деталей прямоугольной формы и постоянного сечения, где К_р, К_с.ш., К_з.ш., К_ф, К_обр - 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); V_ч.з, V_д, V_з.б. - объем дре­весины соответственно в деле (по проекту), в черновых заготовках и в заготовочном блоке конструкции.

Расход фанеры

V_ф = К_рV_ч.з.;

Раход круглого леса

V_ф = К_рV_ч.з.(d_факт/d_пр)²;

где d_пр - проектный диаметр бревен; d_факт - фактический диаметр бревен, используемых при изготовлении конструкций.

Приближенно можно принять d_факт = d_пр + 1 см. При­веденный расход деловой древесины (в круглом лесе)

;

где V_кр.л, V_пил, V_ф - 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

P_кл = p_кл V_з.б;

где P_кл - 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 С_о.м. - затраты на основные материалы и изделия, вычисляемые с использованием соответствующих прейскурантов оптовых цен; К_т.з. - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы предприятия; С_с - себестоимость сушки пиломатериалов, руб./м³; V_пил - расход пиломатериалов, м³; Ц₃ - среднечасовая за­работная плата основных производственных рабочих; Т_и - 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; К_вн, К_пл - коэффициенты, учитывающие соответственно внезаводские расходы предприятия и плановую прибыль.

Себестоимость конструкций в деле

С' = С_пр.з + Н = (С_и.к., + С_т)К_з.с. + С_сб + С_уст + С_окр + Н,

где С_пр.з - прямые затраты; Н - накладные расходы; С_сб, С_уст, С_окр - стоимость соответственно укрупнительной сборки, установки конструкций в проектное положение и окраски (огнезащитной обработки); К_з.с - коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы.

Накладные расходы при сравнении конструкций ре­комендуется определять в зависимости от затрат на ос­новную заработную плату С_о.з. и затрат по эксплуатации строительных машин С_э.м. по формуле

H = 0,7( С_о.з. + С_э.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' + Е_нК + П_э = С' + Е_нК + ЭТ_н,

где Е_н — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, К — капитальные вложения в основные фонды в сфере строительства; П_э — часть приведенных затрат, зависящая от экс­плуатационных расходов; Э — эксплуатационные расходы (средне­годовые) ; Т_н — нормативный срок окупаемости капитальных вло­жений.

Эксплуатационные расходы определяют с учетом за­трат на замену конструкций (при сроке службы конст­рукций Тф — меньшем, чем срок функционирования объ­ектов Т_м), 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 П_э реко­мендуется находить по следу­ющей формуле, учитывающей большее количество факторов:

где С_д, Су, С_3.i, C_p.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 Т_ф, одного ка­питального ремонта; С_т - 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; Т_м - продолжитель­ность функционирования объекта (или срок морального износа зда­ния, сооружения или отдельных конструкций); t_3.i, t_p.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 Т_м;  - 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.