Современные методы и направления использования «сухих» технологий при производстве отделочных работ



В статье авторы рассматривают новые технологии сухого строительства и проводят сравнительный анализ «сухих» и традиционных процессов при производстве отделочных работ.

Ключевые слова: гипс, гипсокартонный лист, сухое строительство, ремонтно-строительные, методы сгибания, металлический каркас.

Одним из популярнейших конструктивных решений, используемых в новом строительстве и реконструкции существующих зданий, является применение технологий сухого строительства. Сухое строительство базируется на использовании таких современных материалов как гипсокартонные листы и их производные, совместно с металлическими профилями различного назначения (см. рис. 1а).

Всем известен такой отделочный материал, как штукатурка и работы, связанные с ней. Также, и возведение перегородок из штучных материалов, таких как кирпич, газо- и пенобетонные блоки, пазогребневые гипсовые блоки. Данные технологии, описанные ранее, относятся к понятию традиционных или «мокрых» процессов строительства (см.рис.1б).

Штукатурка используется практически во всех домах и помещениях общественных зданий на поверхности стен и потолков. Однако, не смотря на многие преимущества, использование гипсокартона при выполнении отделочных работ позволяет добиться более сложных интерьерных решений, которых не достичь при стандартных приемах.

а) б)

Рис. 1. Технологии строительства: а) «сухое», б) традиционное «мокрое»

Благодаря «сухим» технологиям возможно качественно преобразить облик помещений, выйти за пределы однообразия, а также архитектурно подчеркнуть индивидуальность отдельно взятого пространства. Выразительность внутреннего облика зданий достигается за счет использования разнообразия видов гипсокартона, предлагаемых на рынке данного сегмента.

Рассматривая материалы «сухого» строительства, следует отметить их многообразие, связанное с различиями по составу, типу, удобству монтажа и прочим характеристикам, в том числе по огнестойкости и экологичности. Несмотря на сравнительную новизну данных материалов, основой гипсокартонных листов является гипс, который получил широкое применение в период до нашей эры.

Гипс — один из наиболее древних и известных строительных материалов. Гипс является минералом класса сульфатов [3], представлен на рис. 2. Его история началась с использования человеком при строительстве и декорировании зданий в виде штукатурки и алебастра за девять тысяч лет до нашей эры. В период истории древнего Египта, во времена правления фараонов, гипс применялся как цемент при возведении пирамиды Хеопса. В эпоху истории V-XV веков, в эпоху Возрождения, из штукатурки на основе гипса выполняли элементы для украшения красивейших зданий и сооружений.

Рис. 2. Гипс — минерал класса сульфатов (CaSO₄·2H₂O)

Характеристики гипса отличаются своей универсальностью. Белый цвет, твердение при соединении с водой и принятие необходимой формы, а также прочность сделали его неотъемлемой частью при производстве ремонтно-строительных работ по всему миру.

Исключительные свойства гипса заключаются в том, что при универсальном применении в строительстве, он также является:

– огнестойким;

– препятствующим звукопроводимости;

– материалом, способным к поглощению/отдаче влаги и тепла;

– высокоэкологичным.

Добыча гипса осуществляется открытыми или шахтными способами из земли [2]. После прохождения температурной обработки, в результате которой происходит его частичное осушение, гипс перемалывают, получая белый порошок (чистый гипс).

Для изготовления гипсокартонных листов гипс в виде мелкой крошки смешивают с водой, порошкообразными минералами и химикатами, а также химическим мылом. Сухие компоненты придают плите нужную структуру, а мыло вспенивает материал, что делает его легче. Полученную смесь, называемою шламом, заливают между слоями картона, после равномерного распределения картон фальцуют, чтобы шлам остался внутри [1]. После формовки краям придают ровную поверхность.

После всех этапов формирования листы гипсокартона нарезают на нужную длину, высушивают, давая пройти 4 температурные зоны от 350 до 150 ^оС, затем панели фасуют, наносят необходимую информацию и отправляют на реализацию.

Основные виды гипсокартона включают (см.рис.3) [4]:

– обычные гипсокартонные листы (ГКЛ)

– огнестойкие гипсокартонные листы (ГКЛО)

– влагостойкие гипсокартонные листы (ГКЛВ)

Также существуют другие производные гипсокартона:

– влагоогнестойкие гипсокартонные листы (ГКЛВО)

– гипсоволокнистый лист (ГВЛ)

– гипсокартонный лист фасадный (ГКЛФ).

Рис. 3. Виды гипсокартонных листов

Одним из распространенных методов «сухого» строительства являются гибкие технологии, при использовании которых гипсокартонным листам придают нужную форму, отвечающую требованиям архитектурной задумки. Материал активно применяют при создании многопрофильных перегородок, выравнивания поверхности стен и потолков, изготовления арок и пр. Причем каждая из указанных конструкций может иметь ниши, конкретный рельеф, преобразования в ширине и форме, и прочие изменения. Для этих целей применяют два метода гибки гипсокартонных листов — мокрый и сухой [5]. Выбор метода зависит от величины требуемого радиуса изгиба листа. Данная зависимость представлена в таблице 1.

Мокрый метод заключается в подготовке листа к изгибу, за счет его увлажнения. Прежде чем начать работы, требуется изготовить шаблон из металлопроката или металлических профилей, представляющий собой каркас, с необходимым радиусом для гибки листов. После чего ГКЛ смачивают водой с обоих сторон, не оставляя сухих следов, через полчаса увлажнения приступают к приданию необходимой формы. Лист с одной стороны шаблона фиксируют при помощи крепежных элементов, далее плавна загибая материал, закрепляют другую сторону листа к шаблону. После высыхания в течении 24–36 часов материал можно использовать для монтажа конструкций.

Сухой метод заключается в изгибе листов в сухом состоянии по уже подготовленному каркасу, на который должен быть смонтирован материал. Данный способ применяется лишь в случаях, когда не требуется значительный радиус изгиба. Крайние опоры каркаса должны быть максимально усилены, поскольку они будут испытывать максимальную нагрузку. Закрепив к крайнему профилю гипсокартонный лист, постепенно сгибается свободная часть, с приложением усилий. После чего закрепляется другой край листа.

Таблица 1

Зависимость величины радиуса изгиба иметода сгибания листов ГКЛ

Толщина листа, мм	Радиус изгиба, мм
Метод сгибания ГКЛ	«Мокрый» метод	«Сухой метод
6,5	> 30	от 1000
8,0	> 380	от 1500
9,5	> 500	от 2000
12,5	> 1000	от 2750

Универсальность гипсокартона, как строительного материала, обусловлена его разнообразием. Возможность его применения в помещениях любого назначения и с различными категориями пожароопасности, делает его неотъемлемой частью методов «сухого» строительства.

В основном «сухое» строительство базируется на комплексной технологии, объединяющей в себе гипсокартонные листы в качестве облицовочного материала, а основой является металлический каркас, отвечающий за прочность и устойчивость возводимых конструкций. Благодаря быстроте и простоте в использовании такие методы сместили на второй план «мокрые» процессы при выполнении отделочных работ.

В сравнении с «мокрыми» процессами использование «сухих» технологий нисколько не уступают вышеуказанным, а также имеют ряд значимых преимуществ:

1) Звукоизоляция, с использованием звукоизоляционных материалов;

2) Легкость конструкции;

3) Хорошие прочностные характеристики, с наличием усиления;

4) Экономичность в использовании отделочных материалов;

5) Возможность возведения массивных конструкций большой высоты;

6) Экологичность;

7) Пожаробезопасность в зависимости от типа листа.

Сравнительный технико-экономический анализ «мокрого» и «сухого» методов строительства

Анализ технико-экономических ремонтно-отделочных работ традиционного («мокрого») и «сухого» методов строительства основывался на типовом помещении, площадью 39,0 м², с высотой в чистоте 3,0 м (см. рис. 4). Стены помещения выполнены из кирпича, перекрытия — железобетонные. Ровность стен имеет отклонения порядка 3,5 см.

Рис. 4. План этажа рассматриваемого помещения для проведения анализа

Условно принято рассмотреть возведение межкомнатной перегородки для зонирования пространства, и устройство простенков для разграничения зоны прихожей. А также, выравнивание поверхности стен, потолка и пола, для последующей чистовой отделки.

Рис. 5. Схема ремонтно-строительных работ по технологиям «мокрого» строительства

Для сравнительного анализа традиционных методов и «сухих» составлено две дефектные ведомости, включающие в себя оба вида технологий. В первой (см. таблицу 2) перегородка и простенки выполнены из штучных материалов, а именно из кирпича, толщиной 120 мм (см. рис. 5). Выравнивание отклонений ровности стен и потолка произведено при помощи штукатурки, суммарно увеличивающей толщину стены, не более 35мм, поверхность пола выровнена самонивелирующим составом.

Таблица 2

Дефектная ведомость №1 (технологии «мокрого» строительства)

№п/п	Наименование работ	Ед. изм.	Кол-во	Прим.
1	Оштукатуривание поверхности потолка цементно-известковым р-ром, толщиной до 20мм	м2	39,00
2	Шпаклевание поверхности потолка сухими смесями, толщиной до 3 мм, с грунтовкой основания	м2	39,00
3	Окраска поверхности потолка в/эмульсионной краской за 2 раза вновь, с грунтовкой основания	м2	39,00
4	Устройство кирпичной перегородки вновь, в полкирпича (толщиной 120мм) на цементно-песчаном р-ре, с армированием через 5 рядов кладки сеткой Вр-1 Ф=3мм, с ячейками 50х50 = 3,5м2 (7,8кг), штыри из арматуры Ф=6мм, l=100 (=7,85 кг), со сверлением отверстий (= 10шт)	м3	2,05
5	Устройство кирпичных простенков вновь, в полкирпича (толщиной 120мм) на цементно-песчаном р-ре, с армированием через 5 рядов кладки сеткой Вр-1 Ф=3мм, с ячейками 50х50 = 1,3м2 (2,8кг), штыри из арматуры Ф=6мм, l=100 (= 7,85кг), со сверлением отверстий (= 10шт)	м3	0,87
6	Оштукатуривание поверхности перегородки и простенков цементно-известковым р-ром, толщиной до 20мм	м2	47,70
7	Выравнивание поверхности перегородки и простенков сухими смесями, толщиной до 5 мм, с грунтовкой основания	м2	47,70
8	Окраска перегородки и простенков акриловой краской вновь, за 2 раза, с грунтовкой основания, с добавлением пигмента	м2	47,70
9	Оштукатуривание поверхности существующих стен цементно-известковым р-ром, по маякам, толщиной до 30мм	м2	25,70
10	Оштукатуривание откосов прямолинейных цементно-известковым р-ром, шириной до 200мм	м2	2,50
11	Выравнивание поверхности существующих стен и откосов сухими смесями, толщиной до 5 мм, с грунтовкой основания	м2	28,20
12	Окраска стен и откосов акриловой краской вновь, за 2 раза, с грунтовкой основания, с добавлением пигмента	м2	28,20
13	Выравнивание поверхности пола самонивелирующейся смесью, толщиной 30 мм	м2	39,00
14	Укладка линолеума п/коммерческого, толщиной 3,2мм	м2	39,00
15	Установка плинтусов пластиковых Фурнитура: Уголки наружные — 8,0 шт., Уголки внутренние — 12,0 шт., Соединительные — 8,0 шт., Заглушки — 4,0 шт.	м.п.	14,60	6 шт.

После окончания подготовительных работ выполнена чистовая отделка потолка — водоэмульсионной краской, стены окрашены акриловой, с добавлением пигмента (цвет подбирается по согласованию с заказчиком), а на полы выстилается линолеум.

Во второй дефектной ведомости (см. таблицу 3) перегородка и простенки выполнены из листов ГКЛ по металлическому каркасу. Перегородка и простенки представляют собой перегородку С112 по технологии Кнауф [6], состоящей из каркаса № 75, облицовки с двух сторон двумя слоями гипсокартона, толщиной 12,5 мм, а также прокладкой плитного звукоизоляционного материала, толщиной 75 мм. (см. рис. 6).

Рис. 6. Схема ремонтно-строительных работ по технологиям «сухого» строительства

Выравнивание стен, потолка выполнено также из ГКЛ по мателлокаркасу малой толщины, суммарно увеличивающей толщину стены и потолка не более, чем на 40мм. Покрытие пола, отделка помещения остаются такими же, как и в дефектной ведомости № 1.

Таблица 3

Дефектная ведомость №2 (технологии «сухого» строительства)

№п/п	Наименование работ	Ед. изм.	Кол-во	Прим.
1	Облицовка поверхности потолка ГКЛ 12,5мм в один слой, по металлокаркасу: ПП60/27–130,0 м.п.	м2	39,00
2	Выравнивание потолка сухими смесями, толщиной до 5 мм, с грунтовкой основания	м2	39,00
3	Окраска потолка в/эмульсионной краской за 2 раза вновь, с грунтовкой основания	м2	39,00
4	Устройство перегородки из ГКЛ 12,5мм, № С112, толщиной 125мм, с прокладкой звукоизоляции, толщиной 75мм (V=2,1м3), ПН 75 = 28,5 м.п., ПС 75 = 57,0 м.п. Метры реза профиля — 65,0м.п.	м2	17,10
5	Устройство простенков по мет.профилю, с облицовкой ГКЛ 12,5мм в 1 слой, толщиной 125мм,с прокладкой звукоизоляции, толщиной 75мм(V=0,6м3), ПН 75 = 15,0 м.п., ПС 75 = 18,0 м.п., ПА = 4м.п. Метры реза профиля — 20,0 м.п.	м2	15,60
6	Шпаклевание поверхности перегородки и простенков по ГКЛ	м2	49,80
7	Окраска перегородки и простенков акриловой краской вновь, за 2 раза, с грунтовкой основания, с добавлением пигмента	м2	49,80
8	Облицовка поверхности существующих стен и откосов ГКЛ 12,5мм в один слой, по металлокаркасу: ПП60/27–160,0 м.п.	м2	25,70
9	Облицовка поверхности существующих откосов ГКЛ 12,5мм в один слой, по металлокаркасу.	м2	2,50
10	Шпаклевание поверхности стен и откосов по ГКЛ	м2	28,20
11	Окраска перегородки и простенков акриловой краской вновь, за 2 раза, с грунтовкой основания, с добавлением пигмента	м2	28,20
12	Выравнивание порверхности пола самонивелирующейся смесью, толщиной 30 мм	м2	39,00
13	Укладка линолеума п/коммерческого, толщиной 3,2мм	м2	39,00
14	Установка плинтусов пластиковых Фурнитура: Уголки наружние — 8,0 шт, Уголки внутренние — 12,0 шт, Соединительные — 8,0 шт, Заглушки — 4,0 шт.	м.п.	14,60	6 шт.

Однако стиль простенка из ГКЛ представляет собой более сложную в геометрии форму, со сквозными нишами и более изогнутыми формами, чего при помощи кирпичной перегородки достичь практически невозможно. А по времени и сложности в работе не отличается от классических перегородок.

На основании двух дефектных ведомостей составлены два локальных ресурсных сметных расчета. Титульные листы смет представлены на рисунках 7, 8.

Рис. 7. Титульный лист ЛРСР № 1 на основании ДВ № 1 по технологиям «мокрого» строительства

Рис. 8. Титульный лист ЛРСР № 2 на основании ДВ № 2 по технологиям «мокрого» строительства

Сравнение технико-экономических показателей по двум видам ремонтно-строительных работ базируется на сравнение общей стоимости работ, фонда оплаты труда, стоимости материалов. По итогам сметных расчетов построена линейная гистограмма стоимости основных показателей (см. рис. 9).

Рис. 9. Сравнение стоимости «сухого» и «мокрого» методов строительства

По рисунку 9 видно, что общая стоимость работ методом «сухого» строительства на 65,353 тысячи рублей дешевле, чем «мокрого». Также, традиционные технологии по затратам на материалы являются дороже на 11,581 тысяч рублей. Фонд оплаты труда дороже «сухого» на 23,650 тысяч рублей. Трудозатраты рабочих по смете № 1 составили 305,95 чел.час., по смете № 2–216,53 чел.час. При 8-ми часовой смене, с 3-мя рабочими продолжительность работ составит 13 дней «мокрым» и 9 дней «сухим» методами строительства.

Для удобства сравнения стоимости ремонтно-строительных работ в зависимости от методов сводится к 1 м² поверхности, т. к. площади рабочей поверхности и видов работ отличаются (см.табл. 4). Анализируя результаты сравнения смет можно сделать вывод, что использование методов сухого строительства существенно снижает общие затраты ремонтно-строительных работ. Стоимость возведения перегородки и простенков из ГКЛ, а также облицовка поверхности стен и потолков с целью выравнивания на 25,0–27,0 % ниже стоимости возведения кирпичных перегородки и простенков, как и оштукатуривание поверхности.

Таблица 4

Сравнение стоимости ремонтно-строительных работ

№ п/п	Наименование работ	Общая стоимость на 1 м2	Общая стоимость на 1 м2
		Традиционные методы строительства	«Сухие» методы строительства
1	Выравнивание и чистовая отделка поверхности потолка	406,3 р.	568,5 р.
2	Устройство перегородки и простенков	1 293,2 р.	991,5 р.
3	Выравнивание и чистовая отделка перегородки и простенков	1 299,5 р.	176,6 р.
4	Выравнивание и чистовая отделка поверхности стен	840,4 р.	614,8 р.
5	Выравнивание и покрытие пола линолеумом	1 653,5 р.	1 653,5 р.
	Итого:	5 492,9 р.	4 004,8 р.

При рассмотрении существующих современных методов сухого строительства был проведен сравнительный анализ технико-экономических показателей, а также рассмотрены преимущества и недостатки данной технологии. По результатам данного анализа было выявлено, что применение методов сухого строительства, с использованием гипсокартонных листов по металлическому каркасу, имеет ряд преимуществ в виде:

– сокращения расходов на отделочные материалы;

– снижение трудозатрат при монтажных работах;

– существенного сокращения времени производства работ;

– простота технологии возведения конструкций, не требующих высокой квалификации монтажников.

Применение методов сухого строительства при производстве отделочных работ снижает стоимость на 25,0–27,0 %, что является существенным показателем, учитывая объемы, которые охватывают реконструируемые и вновь возводимые здания.

Литература:

1. Башкатов, Н. Н. Минеральные воздушные вяжущие вещества: учеб. пособие / Н. Н. Башкатов. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2018. — 148 с.
2. Вознесенский А. С. [и др.]. Технология добычи гипса на предприятии «Кнауф Гипс Новомосковск»: учеб. Пособие / А. С. Вознесенский [и др.] — М.: Изд. Дом МИСиС, 2016. — 96 с.
3. Руднов В. С. [и др.]; под общ. ред. доц., канд. техн. наук И. К. Доманской. Строительные материалы и изделия: учеб. Пособие / В. С. Руднов [и др.] — Екатеринбург: Издательство Уральского универститета, 2018. — 203 с.
4. Обзор видов гипсокартона // ogipse.ru. URL: https://ogipse.ru/125-vse-o-vidah-gipsokartona/ (дата обращения: 30.04.2020).
5. Как правильно согнуть гипсокартон, чтобы придать ему определенную форму // Гипсокартон. URL: https://mrgipsokarton.ru/uroki/kak-gnut (дата обращения: 30.04.2020).
6. Типовые строительные конструкции, изделия и узлы. Серия 1.031.9–2.07. Комплектные системы «Кнауф» перегородки поэлементной сборки из гипсовых строительных плит на металлическом и деревянном каркасах для жилых, общественных и производственных зданий. — 4-е изд. —: ООО «Стройпроект-XXI», 2018. — 99 с.