Нове будівництво багатоквартирного житлового будинку з приміщеннями громадського призначення на вул. Червоній, 13 у м. Львові

Abstract

Під час виконання магістерської кваліфікаційної роботи було запроектовано житловий будинок з приміщеннями громадського призначення за адресою вул. Червона, 13 у м. Львові. Робота розділена на 5 розділів, а саме: архітектурно-будівельний, розрахунково-конструктивний, технологічно-організаційний, економічний та науковий. Результати виконання перших трьох розділів відображені на відповідних кресленнях. Згідно з рішеннями прийнятими в архітектурно-будівельному розділі, житловий будинок має 7 надземних поверхів і два підземних. На першому підземному поверсі розташований паркінгу, на другому влаштоване укриття/бомбосховище. На першому надземному поверсі будівлі знаходяться громадські та комерційні приміщення, на 2-7 – квартири. Клас відповідальності проектованої будівлі – СС2. Рельєф – крутий схил з північного заходу на якому частково розташована будівля. Габарити об’єкту в осях в плані: 44,71 та 54,18 м. На розробленому генеральному плані в межах ділянки будівництва знаходиться проектована будівля, та благоустрій. Підбір матеріалів огороджуючих конструкцій гарантує нормативний рівень шумоізоляції та енергоефективність, що в значній мірі досягнута правильним виконанням теплотехнічного розрахунку зовнішньої стіни. Зовнішнє опорядження характеризується системою “вентильований фасад”, а саме тонкими керамогранітними плитами що кріпляться на металеві профілі, з наявністю повітряного прошарку між плитами і утеплювачем, що в свою чергу гарантує збільшену довговічність опорядження через відсутність перепаду температур в плитах. Розрахункову схему будівлі було створено в програмному комплексі CSI Etabs. Серед інших його вигідно вирізняє те що можна не генерувати схему виходячи з архітектурної частини у вбудованому передпроцесорі, а створити об’ємну модель шляхом кількох кліків після імпорту розрахункових підложок. Розрахункові підложки створюються в програмі Autodesk AutoCAD і зберігаються в форматі DXF для більшої стабільності під час роботи. Підложка на поверх формується за принципом “плита перекриття і вертикальні несучі елементи які на неї спираються”. Після імпорту підложок, створюється 3D модель будівлі, задаються навантаження, комбінації навантажень, розрахункові сценарії для різних конструкцій. Після статичного розрахунку проводилось конструювання плити фундаменту та перекриття з врахуванням двох способів: методу скінченних елементів та методу Design Strips. В ході аналізу та порівняння було з’ясовано що метод скінченних елементів не враховує загальну стабілізацію ділянки арматурою, і показує значення більші за необхідні. З іншого боку, метод Design Strips може показувати менші значення за необхідні враховуючи неочікувані фактори і запас, тому конструювання проводиться в межах від Design Strips до значень показаних за методом скінченних елементів. Також в цьому розділі були і конструкції що розраховувались вручну, колона і балка в підземному паркінгу. По нормальних перетинах підбиралось поздовжнє армування, за похилими – поперечне. Результати конструювання наведені у останніх пунктах розділу для балки та колони, для плит – на кресленні. Під час розробки розділу технології і організації було сформовано будгенплан, під час якого з’ясувалось що через значну зону падіння матеріалу з висоти неможливо розташувати побутовий майданчик в межах ділянки будівництва. У зв’язку з цим було прийнято рішення перенести зону складування і побутове містечко за межі майданчика, на червоні лінії, взявши землю в оренду в громади. Також було розраховано календарний графік виконання робіт і сформовано технологічну карту влаштування плит перекриття, попередньо підібравши баштовий кран з врахуванням габаритів будівлі та виду транспортованого вантажу. В економічній частині було створено локальний та зведений кошторис на виконання будівельно монтажних робіт, загальна вартість зі зведеного кошторису – 97 млн грн. Під час розробки науково-дослідницького розділу було розглянуто оптимізацію підрахунку обсягів робіт та матеріалів в BIM середовищі. Для наглядності було обрано два способи, кожен з яких доповнює функціонал програмного комплексу Autodesk Revit. Перший спосіб полягав у використанні стороннього плагіну Classifier від українського розробника, що додає в проект класифікацію будівельних робіт та матеріалів за ДК 021:2015 та здатен за заданими значеннями що відповідає класифікатору формувати економічні відомості. Другий спосіб полягав у створенні підпрограми, скрипта в середовищі Dynamo. Мета – для виділених об’єктів підрахувати площу бічних граней, і помножити на товщину опалубки. В розділі детально вказано за якою логікою і послідовністю працюють вузли. Кінцевий продукт у вигляді скрипта можна переносити та використовувати в будь якому новому проекті.During the master's qualification work, a residential building with public premises was designed at the address of 13 Chervoniy Str. in Lviv. The work is divided into 5 sections, namely: Architectural, constructive and design, technology and organization, economic, scientific. The results of the first three sections are displayed on the corresponding drawings. According to the decisions made in the architectural and construction section, the house has 7 floors above ground and two underground. On the first underground floor there is a parking lot, on the second there is a bomb shelter. On the ground floor of the building there are public and commercial premises, on 2nd-7th – apartments. The responsibility class of the designed building is CC2. Site relief is a steep slope on the north-west where which the building is partially located. Dimensions of the object are 44.71 and 54.18 meters. The developed master plan within the construction site contains a projected building, and landscaping details. The selection of materials of insulation structures guarantees the normative level of noise insulation and energy efficiency, which is largely achieved by the correct execution of the thermal calculation of the outer wall. The external decoration is characterized by the system of “ventilated facade”, namely thin granite slabs attached to metal profiles, with the presence of an air layer between the plates and insulation, which guarantees increased durability of decoration due to the absence of temperature changes in the plates. The design model of the building was created in the CSI Etabs software complex. Among others, its major advantage is that it’s possible not to generate a model based on the architectural part in the built-in processor, but to create a three-dimensional model by several clicks after the import of underlays. Underlays are created in Autodesk AutoCAD and stored in DXF format for greater stability during operation. The underlay floor is formed on the principle of “slab and vertical bearing elements that it is supported with”. After importing underlays, a 3D model of the building is created, loads, combinations of loads, design scenarios for different structures are set. After a static calculation, the foundation slab and the ceiling were designed, taking into account two methods: Finite element method and Design Strips method. In the course of analysis and comparison, it was found that the finite element method does not take into account the general stabilization of the zone by reinforcement, and shows values greater than necessary. On the other hand, the Design Strips method can show smaller values than required given unexpected factors, so the design is carried out in the range from Design Strips to the values shown by the finite element method. Also this section contains calculated manually structures, such as column and beam in the underground parking. According to normal sections, longitudinal reinforcement was calculated, lateral reinforcement was calculated by the inclined ones. The results of the design are shown in the last points of the section for the beam and column, for the slabs – in the drawing. During the development of the technology and organization section, a site construction plan was formed, during which it became clear that due to the significant area of material falling from height, it is impossible to locate temporary buildings within the construction site. In this regard, it was decided to move the storage area and the temporary town outside the site, on the red lines, taking the land for rent from the community. Also, the calendar schedule of work was calculated and a technological map of floor slab installation was formed, having previously selected a tower crane taking into account the dimensions of the building and the type of transported cargo. In the economic part, a local and consolidated estimate for the construction of installation works was created, the total cost of the consolidated estimate was 97 million UAH. During the development of the research section, the optimization of the calculation of the volumes of works and materials in the BIM environment was considered. Two methods have been selected for observation, each of which complements the functionality of the Autodesk Revit software complex. The first method was to use a third-party classifier plug-in from a Ukrainian developer, which adds to the project the classification of construction works and materials according to the DK 021:2015 and is capable of forming economic information according to the specified values. The second method was to create a subprogram, a script in the Dynamo environment. The goal is to calculate the area of the side faces for the selected objects, and multiply by the thickness of the formwork. The section details the logic and sequence of the nodes. The final product in the form of a script can be transferred and used in any new project. Key words: Design, design model, BIM, construction, Dynamo, planning decisions.