Торговый центр Денниса Дэвида

Введение в коммерческие здания из стальных конструкций

Коммерческие здания из стальных конструкций занимают лидирующие позиции в современном строительстве, применяясь в самых разных сферах: от складов и торговых центров до офисных зданий и мест отдыха. В качестве основной опорной системы в них используется сборный стальной каркас, обеспечивающий мощное сочетание прочности, долговечности и гибкости проектирования.

В отличие от традиционного строительства, многие компоненты стальных зданий изготавливаются вне строительной площадки в контролируемых заводских условиях, а затем отправляются на место сборки. Этот процесс обеспечивает значительные преимущества в скорости, контроле качества и экономической эффективности.

Преимущества коммерческих зданий из стальных конструкций

Скорость строительства: Это одно из самых больших преимуществ. Поскольку компоненты изготавливаются заранее, строительство на месте в основном сводится к сборке. Это может сократить сроки проекта на 30–50% по сравнению с традиционными методами, позволяя предприятиям быстрее выходить на операционную деятельность и получать прибыль.

Экономическая эффективность:

Низкие трудозатраты: Более быстрая сборка требует меньшего количества человеко-часов на месте.

Сокращение отходов материалов: Точное изготовление минимизирует отходы.

Облегченный фундамент: Сталь обладает высокой прочностью на единицу веса, что часто требует менее обширного и дорогостоящего бетонного фундамента.

Долговечность и прочность:

Устойчивость: Сталь устойчива к огню (при правильной обработке), сейсмической активности, сильным ветрам и вредителям, таким как термиты.

Долговечность: Стальное здание в хорошем состоянии может прослужить десятилетиями с минимальным обслуживанием конструкции.

Постоянство: Сталь — это готовый продукт стабильного качества, в отличие от древесины, которая может иметь сучки и дефекты.

Гибкость проектирования с открытыми пролётами: Прочность стали позволяет создавать невероятно длинные пролёты без необходимости использования внутренних опорных колонн. Это создаёт обширные, открытые и свободные внутренние пространства, идеально подходящие для складов, производственных предприятий, спортивных арен и крупных розничных магазинов.

Устойчивость и экологичность:

Перерабатываемость: Сталь — наиболее перерабатываемый материал в мире. Большая часть используемой сегодня конструкционной стали содержит значительную долю переработанных материалов.

Энергоэффективность: В сочетании с современными системами изоляции стальные здания могут быть чрезвычайно энергоэффективными, что снижает долгосрочные расходы на отопление и охлаждение.

Простое расширение: Стальные здания проектируются модульным способом, что делает дальнейшее расширение относительно простым. Новые каркасы и панели можно добавлять для увеличения длины или ширины здания с минимальными нарушениями.

Ключевые компоненты стального здания

Коммерческое стальное здание представляет собой инженерную систему, состоящую из взаимодействующих компонентов.

Основной каркас: Это основной скелет здания. Он включает в себя:

Основные колонны: Вертикальные двутавровые балки, передающие нагрузку на фундамент.

Стропила: Горизонтальные или наклонные двутавровые балки, образующие конструкцию крыши.

Рамы: Совокупность колонн и стропил, образующая «пролеты» здания.

Вторичный каркас: Этот каркас располагается между основными рамами, обеспечивая дополнительную поддержку стеновых и кровельных панелей. Он включает в себя:

Прогоны: Горизонтальные элементы, поддерживающие стеновые панели.

Прогоны: Горизонтальные элементы, поддерживающие кровельные панели.

Карнизные стойки: Устанавливаются на стыке крыши и стены.

Обшивка стен и кровли: Это наружные панели, ограждающие здание.

Металлические панели: Наиболее распространенный вариант, доступны в различных профилях, цветах и толщинах.

Теплоизоляционные металлические панели (IMP): Премиальный вариант со слоем вспененного утеплителя, расположенным между двумя металлическими листами, для превосходной теплоизоляции.

Другие варианты отделки: Стальные каркасы также могут быть спроектированы для поддержки других наружных стен, таких как кирпичные, оштукатуренные или стеклянные фасады, для создания более традиционного или современного внешнего вида.

Теплоизоляция: критически важна для энергоэффективности и климат-контроля. Распространенные типы включают теплоизоляцию из стекловолокна, напыляемую пену и основу IMP.

Аксессуары:

Двери: Рулонные, проходные и подъемные ворота.

Окна: Стандартные и индивидуальные варианты окон.

Вентиляция: Вентиляционные отверстия в коньке, жалюзи и вытяжные вентиляторы.

Желоба и водосточные трубы: Для управления водоотведением.

Мантричные окна и настенные светильники: Для обеспечения естественного освещения.

Строительный процесс: От концепции до завершения

Планирование и проектирование: Заказчик совместно с архитектором и производителем стальных конструкций определяет размер, планировку, функцию и эстетику здания.

Проектирование: Инженеры проектируют основной и вспомогательный каркас, рассчитывают требуемые нагрузки (ветровые, снеговые, сейсмические) и создают подробные рабочие чертежи.

Разрешения: Инженерные чертежи представляются в местные органы власти для получения разрешения на строительство.

Изготовление: После одобрения отдельные стальные компоненты изготавливаются, режут, сваривают, сверлят и окрашиваются на заводе.

Подготовка площадки и фундамент: В процессе производства строительная площадка очищается, выравнивается и заливается бетонный фундамент в соответствии с инженерными чертежами.

Возведение (сборка): Изготовленные компоненты доставляются на площадку. Строительная бригада с помощью кранов и подъемников собирает основной каркас, затем вспомогательный каркас, утеплитель и, наконец, стеновые и кровельные панели.

Отделка и внутренняя отделка: После завершения возведения каркаса здания начинаются внутренние работы. Они включают в себя сантехнические, электромонтажные, работы по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха, внутренние стены, напольные покрытия и финишную отделку.

Распространенные области применения коммерческих стальных зданий

Универсальность стали делает ее пригодной практически для любых коммерческих зданий малой и средней этажности:

Склады и распределительные центры: Возможность установки больших пролетов идеально подходит для максимального использования складских площадей и организации логистических операций.

Розничные магазины и торговые центры: От крупных гипермаркетов до небольших торговых точек, сталь обеспечивает открытую планировку этажей для демонстрации продукции.

Офисные здания: Могут быть спроектированы с использованием современных эстетических решений, включая обширные стеклянные и архитектурные панели.

Производственные и промышленные предприятия: Достаточно прочные для размещения тяжелой техники и выдерживающие сложные производственные процессы.

Автосалоны и ремонтные мастерские: Наличие открытых сервисных отсеков является ключевым требованием.

Рекреационные сооружения: Спортивные залы, крытые спортивные арены и ледовые катки выигрывают от свободного пространства без колонн.

Сельскохозяйственные здания: Амбары, складские помещения и манежи для верховой езды.

Ангары для самолетов: Возможность создания больших пролетов имеет важное значение для размещения самолетов.

Эстетика: Хотя современные проекты преодолели стереотип «металлической коробки», для достижения конкретного архитектурного замысла может потребоваться использование других материалов, таких как кирпич, стекло или дерево.

Тепловые мосты: Сталь является проводником тепла. Правильная изоляция и терморазрывы имеют решающее значение для предотвращения потерь энергии в местах прохождения стальных компонентов через теплоизолирующую оболочку.

Огнестойкость: Хотя сталь негорюча, она может терять прочность при очень высоких температурах. Строительные нормы и правила часто требуют нанесения огнезащитных покрытий или напыляемой огнезащиты для больших или многоэтажных сооружений.

Сложность первоначального проектирования: Поскольку это готовая система, внесение изменений на поздних этапах проектирования или строительства может быть сложнее и дороже, чем при использовании традиционных методов.