Производство строительно-монтажных работ

Леонид СОКОЛОВСКИЙ, Снижение энергопотребления при строительно-монтажных работах и эксплуатации зданий // Строительство и недвижимость

При выполнении строительно-монтажных работ потребляется в среднем около 8% суммарных отраслевых ТЭР, поэтому энергосбережение при производстве строительно-монтажных работ является важным направлением в деятельности по экономии энергоресурсов.

Энергоресурсы используются на добычу и производство ряда строительных материалов (песок, гравий, щебень и др.), транспортировку строительных материалов, изделий и конструкций от мест их изготовления на объекты строительства, выполнение непосредственно строительно-монтажных работ. Величина энергозатрат при производстве строительно-монтажных работ представлена в табл. 1.

Таблица 1

Снижение энергозатрат при производстве строительно-монтажных работ является комплексной задачей, которая должна решаться на всех этапах, начиная с проектирования здания до выполнения работ на строительной площадке.

На этапе проектирования зданий и сооружений снижение энергозатрат может быть достигнуто путем:

- выбора планировочных решений, допускающих производство строительно-монтажных работ при отрицательных температурах с минимальными расходами ТЭР;

- использования материалов, конструкций и деталей с минимальными расходами энергии на их производство;

- применения в проектах систем отопления с возможностью их использования при производстве строительно-монтажных работ в зимнее время;

- отражения вопросов энергосбережения при разработке проекта организации строительства (ПОС);

- сокращения объемов сварочных работ на строительной площадке.

При разработке графиков выполнения отдельных видов деятельности работы, требующие повышенного расхода ТЭР в условиях отрицательных температур, должны планироваться на теплое время года.

В процессе организационно-технологической подготовки производства, можно также достичь экономии. В проекте производства работ (ППР) должны закладываться мероприятия с учетом энергосбережения, в том числе:

- выбор временных зданий и сооружений с высокими теплотехническими характеристиками;

- планирование минимального объема работ при отрицательных температурах;

- выбор типов машин и механизмов с минимальными расходами энергоресурсов;

- выбор технологий производства работ на альтернативной основе с учетом критерия энергоемкости;

- экономное освещение.

Сокращение затрат при производстве работ можно достигать при транспортировании материалов и конструкций на стройплощадку, при отоплении бытовых помещений, при освещении строительной площадки, при использовании оборудования и подъемных механизмов.

Так, при выборе вида транспорта для перевозки строительных материалов, изделий и конструкций следует исходить из того, что средний расход энергии на 1 тыс. т/км составляет при перевозке автотранспортом на бензине — 135,9 кг условного топлива, на дизельном топливе — 54,2 кг; при перевозке железнодорожным транспортом на дизельном топливе — 6,82 кг, на электротяге — 15,5 кВт/ч.

Одним из направлений, обеспечивающих экономию ТЭР, являются мероприятия по внедрению новых технологий при производстве строительно-монтажных работ. К ним относятся: создание новых материалов и конструкций, применение эффективных химических добавок, новых технологий производства строительно-монтажных работ, новых архитектурно-конструктивных систем зданий и сооружений, разработка и создание машин и механизмов с малой энергоемкостью. Ориентировочное снижение энергозатрат по каждому из пяти перечисленных выше мероприятий дано в табл. 2.

Таблица 2

Энергоемкость строительно-монтажных работ возрастает при производстве работ в зимних условиях. Наиболее затратными являются процессы производства бетонных работ при возведением монолитных железобетонных конструкций. Все имеющиеся методы зимнего бетонирования можно разделить на две группы. К первой относятся так называемые методы безобогревного бетонирования: по способу термоса; в тепляках; с применением противоморозных добавок и их совместное применение. Ко второй группе относятся способы электротермообработки бетона. В условиях роста цен на электроэнергию и другие виды топлива на выбор способа зимнего бетонирования помимо технологических факторов оказывает влияние наличие дешевых источников тепла и энергоэффективность метода.

Показатели затрат по возведению монолитных конструкций с использованием различных методов термообработки представлены в таблице 1. (Лысов В.П. Прогрев бетона в зимних условиях // Мастерская № 1-2(34-35) С.46-49.)

Таблица 1

Показатели затрат по возведению монолитных конструкций с использованием различных методов термообработки

№ п/п	Температура укладываемой смеси, tсм, оС	Прочность бетона, % от fc, Gcube	Модуль поверхности конструкции, М, м-1	Температура наружного воздуха, tнв, оС	Энергозатраты, Э, кВт.ч/м3	Трудозатраты, Т, чел.ч/м3	Продолжительность работ по термообработке, сут.
Метод «термоса»
				-5	23,9	12,4	6,8
				-10	25,1	11,7	5,6
				-15	26,1	15,0	7,0
				-15	28,5	17,3	8,3
Термос с противоморозными и ускоряющими добавками без прогрева
				-5	24,6	12,0	4,8
				-10	25.7	12,7	5,0
То же с прогревом до t = 40оС и добавкой С-3
				-10	39,2	19,2	2,8
				-15	40,3	18,8	3,1
Электродный метод прогрева
	-			-5	58,4	13,7	2,3
	-			-20	60,8	14,0	2,8
	-			-5	90,6	17,3	2,9
	-			-10	92,0	18,0	3,6
Обогрев с греющими проводами
	-			-20	60,7	13,6	2,4
	-			-15	70,4	13,1	2,9
	-			-20	82,9	16,7	3,0
	-			-10	90,3	18,2	3,2

При сравнении методов по таким основным показателям производства работ, как энергозатраты, трудозатраты, продолжительность работ с учетом времени прогрева существенным преимуществом отличается метод прогрева бетона с использованием электрогреющих проводов.

Дорогим по показателям затрат труда и электроэнергии является метод электродного прогрева. Обычное термосное выдерживание отличается увеличением в 2-4 раза по показателю продолжительности работ вследствие замедления роста прочности и даже при использовании комплексных ускоряющих и противоморозных добавок.

Однако, при прогреве бетона с такими добавками при температуре ниже минус 10 ºС ускоряется его готовности и частично снижаются затраты по мощности и расходу электроэнергии в 1,5-2 раза, поскольку бетон не являясь электропроводником, нагревается от теплового «толчка» с использованием греющих проводов. Требуемая прочность бетона достигается в этих случаях в 1,3-1,6 раза быстрее и при меньших затратах электроэнергии.

Таким образом, в целях ускорения производства работ и сокращения их продолжительности при возведении монолитных конструкций зимой со снижением энергетических затрат на прогрев следует применять бетон с использованием ускоряющих добавок, температурного «толчка» по краткому и невысокому (40 ºС) прогреву в начальной стадии с тем, чтобы бетон с добавками надежно твердел и ускоренно набирал требуемую прочность. При применении бетонов без добавок в среде с температурой ниже -10 ÷ -15 ºС целесообразно использовать прогрев греющими электропроводами, что помимо ускоренного достижения прочности, обеспечивает снижение затрат ресурсов.