Скільки часу потрібно для будівництва цеху з легкого стального каркасу?

Стандартний графік будівництва цеху з легких сталевих конструкцій (від проектування до здачі)

При проектуванні та будівництві типового цеху з легких сталевих конструкцій загальна тривалість робіт від початку до завершення, як правило, становить від 6 до 12 тижнів і залежить від розміру та складності об’єкта. Тривалість трьох основних етапів робіт за галузевими стандартами наведена нижче:

- Етап 1: Проектування та отримання дозволів — 2–4 тижні

- Етап 2: Позамайданне виробництво — 4–8 тижнів

- Етап 3: Монтаж на місці та оздоблювальні роботи — 2–5 тижнів

Традиційні методи будівництва, що передбачають трудомісткі робочі процеси, високу точність та з’єднання болтами, протиставляються проектним рішенням, які дозволяють паралельні робочі процеси та будівництво поза майданчиком (на заводі), що призводить до стратегічного завершення будівлі до кінця строку будівельного контракту.

Три ключові етапи будівництва з легких стальних конструкцій складаються з чітко узгодженої послідовності фаз із чітко визначеними результатами та часовими рамками, що є основою для планування будівельних робіт. Такі очікування дозволяють власникам будівель розробляти узгоджені стратегії для всіх зацікавлених сторін.

Попереднє будівництво: проектування, інженерні роботи та отримання дозволів

Під час цього етапу функціональні вимоги до будівлі перетворюються на підписану, придатну для будівництва документацію з технічних креслень будівлі. Цей етап розпочинається з виконання розрахунків у галузі будівельної механіки (навантаження, прогини та розпорки) з метою забезпечення відповідності стандарту ASCE 7 та положень місцевих будівельних норм. Паралельно з цим проектна група розробляє креслення для будівництва, що містять деталі кріплення болтами, похил даху та конструктивні з’єднання. Після завершення проектного етапу подаються документи на отримання дозволу на будівництво будівлі до місцевих або штатних органів влади. Хоча термін розгляду дозволу становить від 2 до 4 тижнів, слід зазначити, що саме цей етап визначає межі будівництва для процесів виготовлення й монтажу.

Виготовлення поза місцем будівництва: виробництво легких сталевих компонентів

Виготовлення розпочинається в контрольованих умовах після остаточного затвердження проектів. Автоматизовані системи ЧПК для пробивання, різання та роботизованого зварювання дозволяють нам виробляти компоненти, до яких, зокрема, належать холоднодеформовані профілі С- та Z-перерізу, ферми, прогони та обвязувальні елементи, із допусками ±1 мм. На відміну від варіантів із зварюванням на місці, забезпечується стабільність розмірів та якості, а також уникнення затримок через несприятливі умови на будмайданчику. Якість зварних швів відповідає стандартам AWS D1.3, а перевірка розмірів проводиться на різних етапах до упаковки виробів. Для середніх за розміром цехів приблизно 30 м × 20 м найкращі постачальники можуть надавати повністю прослідковані комплекти «готові до збирання», термін виготовлення яких становить лише 2–3 тижні — залежно від обсягу замовлення та рівня автоматизації на збірному конвеєрі.

Монтаж на місці: фундамент, підйом конструкцій та оздоблювальні роботи

У найкращому випадку виготовлення конструкцій та роботи на місці виконуються одночасно. Після завершення фундаментів під колони та стовпи монтаж несучого каркасу здійснюється у такій послідовності: колони, ферми покрівлі, прогони покрівлі та поперечні зв’язки. Для типового одноповерхового цеху кваліфіковані бригади з використанням мобільного крана монтують повний первинний каркас за 5–10 робочих днів. Далі монтуються огороджувальні системи — включаючи сендвіч-панелі й теплоізоляцію, а також двері, — що забезпечує герметичність будівлі від атмосферних впливів, зазвичай протягом кількох днів. Завершальними етапами є інженерні мережі (ЕСВ) та внутрішні роботи, які завершують цей етап будівництва; загальний термін робіт на місці становить 2–5 тижнів і повністю залежить від погодних умов та ступеня координації субпідрядників.

Ключові чинники, що прискорюють або уповільнюють проекти з легких сталевих конструкцій

Складність проектування та будівництва

Складність проекту визначатиме швидкість будівництва та вартість за квадратний метр. Наприклад, у звітах Нової Зеландії зазначається: «Багаторівневі проекти, нетипові прольоти понад 24 м або складні конструкції дахів вимагають додаткового моделювання, експертної перевірки та триваліших строків отримання дозволів. Такі елементи потребують більше часу на проектування й збільшують кількість запитів щодо внесення змін до креслень». Натомість готові комплектні рішення з легкого сталевого каркасу використовують проектування, інженерні розрахунки та архітектурні рішення для підготовки компонентів, які відповідають вимогам будівельних норм і сертифіковані відповідно до стандартів AISC та AISI S240. Такі комплектні рішення, як правило, підлягають спрощеному («швидкому») процесу отримання дозволів і усувають необхідність багаторазового затвердження креслень. Це може скоротити тривалість попередньої будівельної фази на 2–3 тижні. Розглядаючи можливі зміни в проекті, замовник повинен спочатку оцінити, чи функціональна мета таких змін переважає потенційні переваги, які готовий комплект може забезпечити з точки зору експлуатаційних характеристик, вартості та термінів реалізації.

Зовнішні чинники стресу: погода, робоча сила, ланцюги постачання, готовність майданчика

Хоча процес будівництва легких сталевих конструкцій піддає робітників меншому впливу погодних умов порівняно з дерев’яними або бетонними конструкціями, дерев’яне й сталеве будівництво все ще значною мірою залежить від підготовки будмайданчика та фундаменту, а також від кранових підйомів, які особливо чутливі до тривалих дощів і вітрів або екстремально низьких температур. Критичні види робіт із тривалим терміном виконання також можуть затримуватися через нестачу кваліфікованих робітників для сертифікованого монтажу сталевих конструкцій або сертифікованого контролю зварних швів. Нещодавня нестабільність ланцюгів поставок створює труднощі щодо термінів поставки спеціальних покриттів або матеріалів та спеціального кріплення для будівництва з підвищеною пожежною безпекою. Крім того, роботи на місці можуть ускладнювати або повністю зупиняти будівельний процес: непідготовлена ділянка, поганий доступ до майданчика та невирішені конфлікти з комунальними мережами можуть призвести до необхідності переділки робіт і дорогостоячих затримок. Серед інструментів, що використовуються для обмеження змін обсягу робіт, — топографічні зйомки місцевості, етапні закупівлі та резервні дні в загальному графіку будівництва. Ці дні будуть виділені в сезон будівництва, що характеризується найбільшою нестабільністю.

Надійні методи скорочення терміну поставки цехів із легких сталевих конструкцій

Можливо оптимізувати графіки будівництва цехів із легких сталевих конструкцій без ушкодження якості та без використання компромісів або скорочення етапів. Економію часу можна досягти за рахунок оптимізації процесів та попередньої координації робіт. Наступні дві стратегії довели свою застосовність та ефективність у понад 60 комерційних проектах.

Інтеграція робочих процесів на всіх етапах

Позасайтове виготовлення легких сталевих компонентів дозволяє одночасно будувати фундамент і несучу конструкцію. Процес проектування, отримання дозволів, виготовлення та монтажу можна спростити й скоротити. Наприклад, бетонні фундаментні плити можна залити вже на першому тижні після остаточного затвердження проекту разом із тимчасовою розміткою місць розташування анкерних болтів. Комплектуючі можуть бути доставлені за кілька днів до початку монтажу. Разом із з’єднаннями, що проектуються як передпроектовані, а також системами, розробленими для модульних панелей, проекти регулярно досягають герметичного («погодостійкого») огородження менш ніж за 18 днів після початку робіт на майданчику. Щоб цей підхід працював ефективно, у проекті мають бути враховані відповідні припущення, а також повинна забезпечуватися постійна й задокументована комунікація між усіма трьома командами.

Раннє залучення підрядника та цифрові інструменти координації

Залучення підрядника зі сталевих конструкцій ще на етапі схематичного проектування — а не після отримання дозволів — може значно скоротити терміни реалізації проекту. Він зможе визначити відповідні елементи проекту, ґрунтуючись на доступності матеріалів та вимогах місцевих будівельних норм, щоб виявити потенційні проблеми до фіналізації проекту. Цифрова координація, зокрема за допомогою виявлення колізій у тривимірних BIM-моделях, дозволяє уникнути будівельних проблем на цифровому рівні ще до їх виникнення на об’єкті. Таке програмне забезпечення, яке є частиною Autodesk Revit або Tekla Structures, дає змогу командам виявляти проблеми, наприклад, проникнення інженерних систем (МЕП) крізь прогони або зв’язки, що спричиняє мінімальні порушення графіка будівництва. Інструменти цифрової координації формують графік виробництва, одночасно уникнувши необхідності коригування графіка. Якщо цей підхід реалізується в рамках фіксованого контракту з чітко визначеним обсягом робіт, роль підрядника зміщується від постачальника до партнера, а загальний термін проектування та будівництва скорочується до 25%.

Часто задані питання

1. Скільки часу потрібно для завершення будівництва цеху з легкого сталевого каркасу?

Терміни проектування, виготовлення та монтажу можуть становити всього 6 тижнів, але за певних умов можуть тривати до 12 тижнів — залежно від розміру та складності об’єкта.

2. Які чинники можуть призвести до затримок у проекті легкого сталевого каркасу?

Затримки можуть виникнути через складність проекту, готовність будмайданчика, погодні умови, нестачу персоналу, логістичні проблеми та отримання дозволів.

3. Чи мають проекти легкого сталевого каркасу переваги від використання стандартних комплектів?

Попередньо виготовлені системи у вигляді «комплектів» є модульними й, завдяки своїй природі, легко підлягають узгодженню та отриманню дозволів. Вони скорочують загальний термін реалізації проекту в середньому на 2–3 тижні.

4. Який найефективніший спосіб скорочення терміну реалізації проекту?

Найефективнішим способом досягнення мінімальних термінів реалізації проекту є використання паралельних робочих процесів, раннє залучення підрядника та цифрових інструментів координації, зокрема 3D-моделювання інформації про будівлю (BIM).

5. Які переваги надає зведення легкого сталевого каркасу з використанням позамайданчого виготовлення?

Позасайтове виготовлення сприяє підвищенню точності, значно зменшує проблеми, пов’язані з затримками через погодні умови, та прискорює процес будівництва. Це досягається за рахунок попередньо зібраних компонентів, які готові до монтажу.