Почему стоит использовать многопустотные плиты

Пустотные плиты обычно используются в создании полов в многоэтажных зданиях,  в простых и сложных конструкциях жилых, коммерческих, воспитательных, медицинских и промышленных зданий, благодаря их многочисленным вариантам пролетов. Толщина пустотных плит может быть от 120 до 500 мм, с типичной длиной от 5 до 20 м. Стандартная ширина ‒ 1.2 м, но иногда используются также другие размеры, например 2.4 м.

Плиты имеют превосходную огнестойкость, высокую прочность и уменьшенный собственный вес, который позволяет соответствовать сейсмическим стандартам. Кроме того, их отличные термосвойства помогают снизить потребление энергии на отопление и охлаждение зданий. Например, многопустотные плиты можно использовать для строительства уникальных строительных объектов, где необходимы эффективные акустические свойства (до R’W ≥ 55 дБ при помощи стандартных решениях пустотных плит) и высокие несущие способности. Плиты также хорошо подходят для доступного жилья, где ресурсоэффективное строительство является ключевым фактором.

Одна увлекательная характеристика пустотных плит не часто обсуждается: плиты изготовлены из двух материалов, свойства которых доведены почти до крайности. Во-первых, бетон: типичная прочность влажного бетона С20/25, в то время как прочность бетона многопустотных плит ‒ С40/50 — С50/60. То есть более чем в два раза прочнее. Конечно, для специальных целей выпускается специальный бетон с прочностью 100 — 200 МПа, но сейчас речь идет о базовых конструкциях.

Кроме того, арматурные пряди сделаны из чрезвычайно прочной стали. Часто считается, что титановое или углеродное волокно являются более прочными материалами, чем сталь, но сталь превзойти очень трудно, а предварительно напряженные арматурные проволоки очень прочны. Их предел прочности ‒ 1 860 МПа. Для сравнения, титан имеет предел прочности 1 100 МПа. Кроме того, считается, что углеродное волокно находится в своем собственном классе с пределом прочности 1 500 — 2 500 МПа, но предварительно напряженная сталь имеет схожие значения. Номинальный предел прочности стандартной арматурной стали составляет 550 МПа. Следовательно, предварительно напряженные арматурные пряди более чем в три раза прочнее!

Однако, многопустотные плиты не всегда используются в качестве горизонтальных конструкций – их также можно устанавливать вертикально в качестве наружных стен, перегородок и шумоизоляции, благодаря длинным пролетам и прочной структуре. Они особенно полезны для промышленных зданий, где необходимо высокое единое пространство. С другой стороны, плиты очень устойчивы к изменению погодных условий и имеют эффективное шумоподавление, что делает их идеальными шумозащитными барьерами.

Мало того, что пустотные плиты позволяют строить разносторонние здания, они увеличивают площадь пола. Как? Пролет пустотной плиты может быть даже до 20 м без промежуточных опор, что приводит к просторным помещениям с меньшим количеством перегородок.

Подумайте об этом: если для пола жилых зданий используются длиннопролетные пустотные плиты, то внутри квартир можно разместить ненесущие перегородки. Это дает свободу архитекторам, потому что планировку можно легко изменять. Для этого конструкция здания должна быть спроектирована таким образом, чтобы плиты перекрытия были длиннее комнат или даже квартир. Аналогичным образом, в коммерческих и общественных зданиях длиннопролетные пустотные плиты обеспечивают меньшее количество внутренних несущих конструкций, например колонн, которые могут быть довольно раздражающими, например, в парковочных залах. Таким образом, архитекторы и конструкторы имеют больше свободы в проектировании хорошо функционирующих и явно привлекательных пространств.

Кроме того, уменьшенная потребность в несущих перегородках и колоннах приводит к более легким конструкциям. Таким образом, вес всего здания уменьшается, что приводит к меньшим и более доступным фундаментам. Это особенно выгодно при проектировании и строительстве зданий в сейсмических районах, поскольку силы землетрясения пропорциональны весу конструкции.

В целом многопустотные плиты являются одним из наиболее устойчивых продуктов в строительстве, потому что для их изготовления требуется меньше материала – меньше цемента, меньше воды и меньше стали – по сравнению с монолитным строительством. Кроме того, пустоты в плитах делают производство более эффективным с точки зрения материала. Это приводит к более легким плитам, которые уменьшают транспортные расходы, поскольку сразу может быть доставлено больше плит по сравнению, скажем, со сплошными плитами.

Целые конструкции, построенные из пустотных плит, также имеют более длительный срок службы, поскольку плиты не трескаются при эксплуатационных нагрузках, а вся арматура защищена от коррозии. Так что, если вдуматься, в мире востребовано устойчивое и долговечное строительство из-за роста населения, экстремальных погодных условий и сейсмичности, следовательно, имеет смысл  проектировать только такие здания, которые выдержат испытание временем. В конце концов, устойчивое развитие поддерживается и даже требуется различными заинтересованными сторонами: правительствами, гражданами и другими компаниями в строительной отрасли.

Подводя итог, вопрос заключается не столько в том, почему использовать пустотные плиты, а почему бы их не использовать? Пустотные плиты очень хорошо испытаны – по оценкам, 1 000 000 000 м2 = один миллиард квадратных метров пустотных плит будет установлен только в Европе. Это протестированное и безопасное решение. На мой взгляд, выбор сборного железобетона выгоден всем сторонам: подрядчикам, разработчикам и людям, работающим и живущим в зданиях.

Если вы хотите узнать больше о том, как можно использовать пустотные плиты, я и мои коллеги в Elematic рады помочь вам.