max-russia Выставка 2011
2. Статья из журнала Эксперт №27 : ПЕРЕДОВОЙ ЯПОНСКИЙ ОПЫТ. Автор Тегран Оганесян.
3. Журнал "Механизация строительства" №7/2004 16.09.2004 : НОВЫЕ РУЧНЫЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ РАБОТЫ С АРМАТУРОЙ.
Враги строительных инноваций
Илья Ступин, специальный корреспондент журнала «Эксперт».
Главные ограничители массового внедрения инноваций в жилищном строительстве — организационно-управленческие барьеры. Чтобы их устранить, государство должно расставить акценты в градостроительстве и задать жилищные стандарты на ближайшие десятилетия
Второй год в стране реализуется национальный проект «Доступное жилье — гражданам России». Под него уже выделены деньги из госказны на строительство объектов инженерной инфраструктуры и дорог. Такое решение воспринимается как мудрое, и ему многие аплодируют. «Государство должно заниматься инфраструктурой, а бизнес построит жилья столько, сколько нужно» — правильность этого тезиса никто не подвергает сомнению.
Дороги, водопровод и канализация за государственный счет это, конечно, здорово. Настораживает другое. Правительство, выделяя средства, руководствуется единственным параметром — квадратурой ввода жилья. Обещаешь построить миллион метров в течение ближайших десяти лет — получи деньги и распишись. Качественные же характеристики возводимого жилья чиновников
Что же получается? По сути, государство стимулирует строительство тех домов, которые мы лицезрим сегодня на строительном рынке. То есть жилищ, в большинстве своем не соответствующих современным стандартам. Россия остается едва ли не единственной страной, упорно продолжающей строить многоэтажные железобетонные
Сегодня алгоритм реализации строительного проекта предельно прост. Застройщики покупают участок земли, считают, сколько в доме будет «квадратов», по какой цене их можно продать и исходя из этого ставят задачу проектировщикам. Те в свою очередь рисуют проект, избегая нестандартных ходов и применения нетрадиционных строительных материалов и технологий. Панель, железобетон, кирпич — это именно тот конструктив, который наиболее понятен всем вместе взятым участникам строительного процесса: заказчикам, подрядчикам и гастарбайтерам из ближнего зарубежья.
Инновационная эклектика
Стоит заметить, что строительная отрасль во всем мире консервативна и инертна. Американские исследователи до сих пор сетуют, что стройиндустрия в рейтинге инновационно активных отраслей занимает одно из последних мест. Как выяснилось в ходе исследования «Инновации в строительном кластере: барьеры и перспективы», которое было проведено в рамках проекта «Российский дом будущего» (его организатором выступил медиахолдинг «Эксперт»), самыми продвинутыми в технологическом отношении считаются японские строители (см. «Передовой японский опыт» ).
И все же, несмотря на всеобъемлющий консерватизм строительной отрасли, регулярно появляются нововведения, которые, не меняя радикально технологического уклада, обеспечивают снижение стоимости строительства и эксплуатации жилья, сокращение сроков строительства, повышение качества и комфортности. Последние крупные изменения связаны с такими новациями, как переход
Нельзя сказать, что российский строительный рынок абсолютно законсервирован и невосприимчив к инновациям. В отрасли появляются новые технологии, позволяющие строить дома быстро, недорого и с гарантированным качеством. Например, технология «Быстромонтируемый полносборный каркас “Формат”», победившая в конкурсе строительных инноваций (он проводился в рамках проекта «Российский дом будущего»), дает возможность возводить малоэтажные дома
Однако зачастую на практике применение новых строительных технологий оказывается экономически неоправданным, а современное инженерное и технологическое оборудование — слишком дорогим в эксплуатации. К тому же новая техника подключается к проржавевшим, «времен Очакова и покоренья Крыма», системам городских коммуникаций. Такое совмещение отживших и современных технологий порождает конфликт отдельных деталей всей системы. И это неизбежно, когда усовершенствования технологического цикла сводятся к обновлению стандартных технологических процессов: одно заменяется другим. Масштаб нововведений таков, что не позволяет рассчитывать
Утраченные связи
При том что сегодня вряд ли найдутся люди, которым не хотелось бы жить в комфортных, просторных, уютных и эффективных домах, комплексные технические решения, выпадающие из привычной канвы, приживаются на отечественном строительном рынке с трудом, а если и внедряются, то в ремесленных объемах. Таким образом, существует латентный спрос на качественную градостроительную среду и инновационные решения в жилищном строительстве. Почему же в таком случае новые подходы к жилищному строительству появляются, но не тиражируются, строительные технологии обновляются эпизодично, а новации носят непринципиальный характер?
Многие участники рынка сетуют, что инновационные порывы сдерживаются административными барьерами и нормативами. Например, во всем мире использование преднапряженного бетона позволяет застройщикам экономить конструктивную арматуру при возведении высотных зданий. «Однако действующие в нашей стране строительные нормы заставляют закладывать такое количество конструктивной арматуры, что теряется вся экономия. Становится невыгодно внедрять новую технологию», — сетуют застройщики. СНИПы и ГОСТы, по их словам, уже остались за бортом современных возможностей.
Негативно влияет на инновационную составляющую коррупционность и косность мышления местных властей. Зачастую они руководствуются не экономической целесообразностью,
Понижает динамику внедрения инноваций плохое качество строительных материалов. Зачастую они выпускаются на технологических линиях 60–70−х годов.
Стопорит внедрение инноваций и низкая квалификация подрядчиков. «На наших объектах мы сталкиваемся с тем, что подрядчики, увидев желание инвестора выполнить
Инновационные решения не востребованы проектировщиками и архитекторами. В большинстве случаев новостройки проектируют специалисты, имеющие за спиной советскую школу. «В Московском архитектурном институте в течение тридцати лет не изменялась программа. Там преподает мой друг, он считается самым молодым профессором, ему 61 год», — рассказывает главный редактор журнала «Проект Россия» Барт Голдхоорн. По его словам, в России ощущается острый дефицит специалистов. Если в Германии один архитектор на 600 человек, то у нас один на 12 тысяч. Неудивительно, что «нищета проектного пакета бросается в глаза». Немногие архитекторы способны создавать красивые и функциональные здания. Например, на рынке встречаются проекты жилых комплексов, состоящих из окружностей разного диаметра и радиуса. Как жить в круглой квартире, с острыми углами на пересечении окружностей и косыми стенами под непрямыми углами, решительно непонятно.
«Сегодня основной враг технологичности, как ни странно, проектировщики», — утверждают отраслевые эксперты. Тогда как именно проектировщики и архитекторы должны быть связующим звеном между крупными застройщиками и промышленностью строительных материалов, закладывая в проекты современные материалы и инновационные технологии. «В последние годы строители стали архитекторами, утрачена связь между потребителем, проектировщиком и производителем», — подводит неутешительный итог генеральный директор корпорации «Главстрой» Артур Маркарян.
Мотивация к прорыву
Выходит, что инновации, периодически всплывающие на строительном рынке, попросту не вписываются в существующую парадигму. «В старой градостроительной среде все новое тонет, как в болоте», — констатируют участники рынка.
Отчасти такая ситуация обусловлена рыночной конъюнктурой. А именно безудержным ростом цен на жилье, который был спровоцирован экономическим подъемом в стране. Бурлящий рынок недвижимости (за последние десять лет цены на недвижимость выросли более чем на 400%) расслабил и без того нерасторопных застройщиков. До недавнего времени большинство из них вполне устраивала нынешняя ситуация. Они не были заинтересованы в масштабных инновациях и, более того, всячески культивировали сложившиеся стереотипы, самые известные из которых «Мой дом — моя крепость» и «Ничего лучше кирпича не изобретено со времен египетских пирамид».
Такие стойкие сигналы, постоянно поступающие отовсюду, тормозят развитие отрасли. «Эти посылы еще долго будут мешать возводить новые конструкции, пусть и более эффективные по целому ряду экономических критериев. Российский менталитет таков, что
Впрочем, при определенных условиях строителям и покупателям жилья придется настраиваться на новую, инновационную волну. Толчком к такой перемене может послужить кризис продаж недвижимости, а также неизбежный (в условиях увеличения объемов строительства) рост цен на основную группу строительных материалов, на сырье для их изготовления, энергоресурсы, а также увеличение расходов на заработную плату и прочих издержек. «Строители забыли о себестоимости. И только сегодня, когда рынок пошел вниз, начали считать деньги», — говорит
По мнению экспертов, через
Локомотивами внедрения инноваций в строительном секторе могли бы стать крупные строительные корпорации. Им, как, впрочем, и среднему бизнесу, нужна эффективная система навигации в жилищной сфере. Однако пока у участников рынка нет понимания, как будут расставлены акценты в градостроительстве, какие жилищные стандарты заданы на ближайшие десятилетия. Между тем без четкого представления о них невозможно сформировать инновационный контур, охватывающий все сферы деятельности, прямо или косвенно связанные со строительной отраслью. Чтобы избежать конфликта между старой коммуникационной системой и новыми удобными материалами и технологиями, нужна системная инновационная политика, призванная не только экономить копейку, но и снять существующие ограничения для широкого внедрения инноваций. Необходимы прежде всего экономические стимулы, поощряющие внедрение энергоэффективных технологий (налоговые льготы, гранты, субсидии и проч.). Разумное государственное вмешательство помогло бы сломать не только
В подготовке материала использованы результаты исследования «Инновации в строительном кластере: барьеры и перспективы», выполненного Инновационным бюро «Эксперт»
Передовой японский опыт
История послевоенного японского домостроения (и стройиндустрии в целом) представляет собой уникальный пример многолетней продуманной стратегии инновационного развития отрасли. Благодаря активным усилиям частного сектора в сфере НИОКР в сочетании с долгосрочной финансовой и организационной поддержкой государства, создавшего целый ряд специализированных
По мнению многих экспертов, важнейшую роль в быстром подъеме японской стройиндустрии сыграло официально закрепленное в национальном законодательстве требование к шести крупнейшим национальным строительным корпорациям (так называемой большой шестерке: Shimizu Corporation, Taisei Corporation, Kajima Corporation, Takenaka Corporation, Obayashi Corporation и Kumagai Gumi) инвестировать не менее 0,5% своего годового оборота в НИОКР. Более того, регулярные отчисления «большой шестерки» значительно превышали этот регламентируемый государством нижний порог, поскольку руководители крупнейших японских строительных компаний и без дополнительного понукания со стороны властей с готовностью выделяли средства для создания и развития собственных
Особенно далеко Япония продвинулась в сфере технологии производства и совершенствования новых стройматериалов: на протяжении многих лет строительная индустрия и поддерживающие ее отрасли уделяли пристальное внимание перспективным зарубежным технологическим разработкам, тратя значительные средства на покупку и последующую самостоятельную доводку всех интересных лицензий. Яркий пример успешной реализации такой долгосрочной программы развития производства стройматериалов — сталелитейный сектор и сталеобработка. Сегодня Япония признанный мировой лидер в производстве свариваемых огнеупорных марок сталей и высокопрочных стальных профилей. Отдельного упоминания заслуживают разработки японских инженеров и технологов по созданию активных и пассивных систем управляемого демпфирования зданий на случай землетрясений и различных сильных аэродинамических возмущений.
Современная строительная отрасль нашего восточного соседа представляет собой классическую двухуровневую систему: на верхнем уровне — сравнительно небольшое число крупных корпораций (так называемые zenekon), нижний же состоит из более чем 500 тысяч мелких
Крупнейшие японские
В 80−е годы прошлого века стагнация внутреннего спроса, вызванная последствиями первого нефтяного шока, привела к переориентации ведущих японских строительных фирм на поиски новых контрактов за рубежом. Эта вынужденная смена приоритетов оказалась очень удачной: с общего седьмого места на рынке международных строительных контрактов в 1981 году Япония переместилась на второе в 1989−м, уступая лишь США. А уже в начале 90−х благодаря активной интеграции автоматизированных строительных систем и роботизации своих стройпроектов страна окончательно утвердилась на лидирующих позициях в мировом строительном рынке.
По оценкам независимых зарубежных экспертов, только за последние два десятилетия ХХ века в Японии было разработано и внедрено более 550 различных систем автоматизации и роботизации строительных работ и безлюдных стройтехнологий. К числу наиболее значимых технологических инноваций можно отнести автоматические системы отделки полов, машины для поточного заводского изготовления железобетонной арматуры, сварочные и окрасочные роботы с ЧПУ, безоператорные автопогрузчики и гигантские
Особенно эффективные методики были предложены японскими инженерами и технологами в высокоэтажном домостроении. Так, массовое применение автоматических напольных домкратов позволило резко сократить сроки строительных работ: высотные здания росли примерно в два раза быстрее, чем по традиционным методикам. Автоматизированное оборудование доставляет на стройплощадку собранные в заводских условиях модульные элементы будущего здания от колонн и балок до панелей перекрытия и деталей внутренней отделки. Строительство начинается с монтажа специальной ступенчатой платформы для перекрытия верхнего этажа (тем самым создается своеобразная защита от возможных неблагоприятных погодных условий). Дальше уже все идет по нормальной схеме, то есть снизу вверх. Оснащенные компьютерной системой контроля роботы точно устанавливают все модули в соответствии с проектом, а автоматические сварочные агрегаты сваривают колонны и балки. По завершении установки всех межэтажных перекрытий интегрированные гидравлические системы ступенчатых платформ поднимаются на следующий уровень, и весь цикл повторяется заново. Автоматизированная система позволяет не только резко уменьшить сроки строительства (все строительные работы в таком режиме ведутся по круглосуточному графику), но и добиться существенного снижения удельных трудозатрат и производственного травматизма. Так, по оценкам специалистов, при возведении по данной технологии двадцатиэтажного здания трудозатраты, измеряемые
Новые ручные механизированные инструменты для работы с арматурой
Развитие монолитного домостроения в стране требует выполнения работ, связанных с подачей, вязкой, резкой и установкой арматуры в скользящую опалубку. Значительные затраты труда необходимы для работ по формированию каркасных сеток на монтажном горизонте (этажах строящегося объекта). Основными же и наиболее объемными видами работ являются вязка и обрезка арматуры под проектный размер.
Большую роль эти виды работ играют не только при возведении жилых, офисных, промышленных и других зданий, но и при строительстве атомных, тепловых и гидроэлектрических станций, подпорных стенок в горной и холмистой местности вдоль берега моря, автомобильных и железнодорожных дорог, тоннелей, шахт, полигонов различного назначения и т.п. Значительные объемы таких работ выполняют также в заготовительных цехах заводов домостроительных комбинатов и железобетонных конструкций.
Резка арматуры в стационарных условиях (на заводах) происходит в основном на правильно-отрезных станках. На монтажных горизонтах строящихся зданий для этих целей используют ручные гидравлические ножницы и пилы, работающие от инвентарных гидростанций, а также ручные электрические дисковые пилы с корундовыми кругами, питаемые от электросети.
Все эти приспособления имеют как стационарно-переносное (насосный агрегат), так и коммуникационное (маслоподводящие напорные шланги, электропровода) оборудование. Такие конструкции, обладающие определенными габаритами и массой, не всегда удобны в эксплуатации, так как подводящие провода и шланги часто приходится располагать на путях перемещения рабочих. В связи с этим и ведется разработка новых конструкций ручного инструмента с встроенным питанием для привода рабочего органа.
Японская фирма "LOBSTER" предлагает потребителям четыре модели ручного электрогидравлического инструмента для резки арматуры (табл. 1).
Таблица 1
| Параметры | "LOBSTER" (Япония) | |||
| ТСС-13 | ТСС-16 | НВС-19 | НВС-25 | |
| Максимальный диаметр арматуры, мм | 13 | 16 | 19 | 25 |
| Время резания, с | 4 | 4 | 3 | 4,5 |
| Питание инструмента | Аккумулятор | От сети 220 В, 50 Гц | ||
| Число резов на одну зарядку аккумулятора | 80 | 60 | ||
| Потребляемая мощность, кВт | 2,0 | 2,7 | ||
| Размеры инструмента, мм | 290х280х94 | 380х110х230 | 464х150х240 | |
| Масса инструмента, кг | 7 | 12,2 | 22 | |
Инструмент представляет собой электрогидравлические ножницы. Они состоят из корпуса, внутри которого расположен малогабаритный двигатель, приводящий в действие гидронасос (он управляет работой гидроцилиндра, режущего арматуру). Корпус имеет выступающую кольцевую рукоятку оператора. С передней стороны закреплен упор с неподвижным и режущим однолезвийным ножом, а с тыльной - у моделей серии ТСС расположен легкосъемный аккумулятор, у моделей серии НВС подведен питающий кабель, соединяемый с электросетью и приводящий в действие электродвигатель. В комплект инструмента входят два взаимозаменяемых аккумулятора, попеременно заряжаемых от электросети в течение 20 мин. каждый.
Время резания 3 - 4,5 с в зависимости от диаметра арматуры. Одна зарядка аккумулятора обеспечивает 80 и 60 резов арматуры диаметром 13 и 16 мм. Для резки
Ножницы, особенно работающие на автономном питании, имеют незначительные габариты и массу, они мобильны, надежны и безопасны в работе. В передней части инструмента установлен экран, закрывающий место разреза и предохраняющий рабочих от возможных отскоков стружки или кусков арматуры.
Инструменты поставляют в пластиковом кейсе (модели серии ТСС) или деревянном футляре (модели серии НВС). К аккумуляторам, зарядному устройству и водонепроницаемому чехлу придается комплект запасных ножей, гидравлическая жидкость и набор гаечных ключей.
Вязку арматуры, как и резку, ведут на заводах ЖБК или на монтажных горизонтах строящихся зданий. Длительное время основным видом соединения арматуры являлась ручная сварка, однако значительные объемы работ требовали большого количества сварочных постов. Необходимо также отметить, что перехлест прутков арматуры обычно "прихватывают" сваркой, но после установки опалубки и уплотнения бетонной смеси вибраторами возможно нарушение этих прихваток, и такие дефекты уже нельзя восстановить. Поэтому в настоящее время используют более надежное соединение арматуры - вязку каркасов, осуществляемую вручную.
Сократить время на соединение арматуры, снизить трудозатраты и обеспечить качество соединений позволяют разработанные японскими специалистами модели ручного автоматического инструмента для вязки арматуры.
Фирмой "Japan automatic machine Co" ("J.A.M. Со") разработана и поставляется потребителям модель такого инструмента - пистолет торговой марки U-TIER (рис.) с аккумуляторным приводом рабочего органа. Он состоит из плоского корпуса, легкосъемного перезаряжаемого аккумулятора, сменной катушки с проволокой U-WIRE, механизма ее подачи и обвязки арматуры. В этом инструменте использована связывающая проволока двух диаметров - 0,85 и 1 мм. К особенностям инструмента относится наличие двух сменных насадок, предназначенных для связывания арматуры различных диаметров (6-19 и 19-25 мм). Вязку осуществляют тремя витками сдвоенной проволоки.
Значительным достоинством этого инструмента является достаточно большая длина проволоки, укладываемой на катушке. Так, при использовании проволоки 0,85 мм на катушке умещается 68 м, что обеспечивает 270 связок арматуры 6x6 мм и 170 связок арматуры 19x19 мм. Использование проволоки 1 мм позволяет разместить на катушке 46 м и осуществить 190 связываний при арматуре 6x6 мм и 120 связываний при арматуре 19x19 мм.
В комплект поставки инструмента входит пластиковый футляр (кейс), в котором помимо пистолета находятся зарядное устройство, сменные насадки, десять катушек проволоки заказанного диаметра (одна установлена сразу в пистолет), кусачки и два аккумулятора. Последние служат для автономной работы пистолета, и, пока один находится в работе, другой подзаряжается. При зарядке аккумулятор устанавливают в зарядное устройство, подключаемое к обычной электророзетке штатной электровилкой.
Другая японская фирма - "МАХ Со" выпускает две модели инструментов для вязки арматуры, схожих по принципу действия с инструментом фирмы "J.A.M. Со". Два пистолета торговой марки RE-BAR TIER выполнены идентично один другому и отличаются только насадками, каждая из которых предназначена для связываемой арматуры соответствующих диаметров. Инструменты этой фирмы более компактны и легки, что позволяет работать с ними в любых стесненных условиях, особенно при вязке многослойных и плотных по насыщенности арматуры каркасных сеток.
Конструкция пистолетов обеспечивает быструю и качественную вязку арматуры большего диаметра (до 39 мм) проволокой меньшего диаметра (0,8 мм), но одновременно тремя витками. Каждый из двух используемых аккумуляторов обеспечивает 360 вязок на одной зарядке, время которой 25 мин.
Поставляемая с инструментом в заряженном виде катушка с обвязывающей проволокой позволяет выполнять около 200 вязок арматуры, а оптовая поставка осуществляется упаковками не менее чем по 40 катушек. Связывающим материалом является нержавеющая или обожженная стальная проволока с электрогальваническим или полиэстерным покрытием.
Инструменты поставляют в малогабаритном пластиковом кейсе. Набор комплектующих такой же, как у инструмента фирмы "J.A.M. Со", однако дополнительно предусмотрены легкий водонепроницаемый чехол для защиты от дождя и снега и удлинитель, позволяющий производить вязку арматуры на полу, не нагибаясь, или во внутренней части каркасной сетки.
Авторами статьи совместно с ведущими специалистами ЗАО "ТЖБИ-4" (Тверской завод железобетонных изделий № 4) в арматурном цехе завода проведена пробная экспериментальная вязка арматурной сетки диаметрами (12АЗ и 6А1) портативным ручным инструментом марки RB213. Полученное качество вязки соответствовало техническим характеристикам инструмента и подтвердило возможность его использования не только на строительстве, но и в заводских условиях с дальнейшим проектированием робототехнической установки.
Портативный ручной инструмент для вязки арматуры обеих японских фирм имеет простую и надежную конструкцию, небольшие габариты и массу, высокую скорость вязки и большое число вязок, приходящихся на одну зарядку аккумуляторов. Качественную и практически моментальную вязку арматуры осуществляют следующим образом: устанавливают насадку инструмента на связываемое место (место перехлеста арматуры) и нажимают на управляющую кнопку или рычаг, расположенные в удобной рукоятке корпуса инструмента. Можно производить вязку арматуры как одного, так и разных диаметров в соответствии с технической характеристикой инструмента (табл. 2).
Таблица 2
| Параметры | "J.A.M. Co" (Япония) | "MAX Co" (Япония) | ||
| 26 GUIDE | 32 GUIDE | RB 213 | RB 392 | |
| Диаметр связываемой арматуры, мм | 6-19 | 19-25 | 9-21 | 20-39 |
| Диаметр связывающей проволоки, мм | 0,85; 1 | 0,85; 1 | 0,8 | 0,8 |
| Количество витков в связке | 2 | 3 | ||
| Время вязки, с | 1,6 | 0,8 | ||
| Число вязок на один заряд аккумулятора | 450 | 360 | ||
| Напряжение, В | 12 | 9,6 | ||
| Размеры инструмента, мм: Высота Ширина Длина |
670 40 155 |
276 99 200 |
||
| Масса инструмента, кг | 2,5 | 2,1 | ||
Применение инструмента японских фирм на строительстве позволит значительно снизить затраты ручного труда на технологических операциях, обеспечить гарантированную постоянную силу затяжки проволоки и сократить число рабочих, занятых на вязке арматуры.
Портативный ручной инструмент с автономным приводом для резки и вязки арматуры не требует специального и длительного обучения, удобен, надежен в работе. Его можно быстро и без больших затрат труда перемещать по территории строительной площадки.
В заключение необходимо отметить что Японские пистолеты для резки и вязки арматуры нашли широкое применение в различных странах мира. Теперь они появляются и на стройках России.
В.Г. Дронов, М. А. Фахратов, кандидаты техн. наук, доценты МИКХиС






