23.11.2020
Аренда эвакуатора в Казахстане — это отличное решение, когда нужно срочно транспортировать автомобиль на техстанцию или же убрать...


23.11.2020
Прихожая – лицо любого дома. Только положительное впечатление она должна производить на пришедших людей. С умом нужно выбирать...


22.11.2020
Простой по конструкции провод АС обладает оптимальными характеристиками для прокладки высоковольтных линий электропередач по...


21.11.2020
Сайты создаются на cms платформе — это система управления всеми данными, которые помещены на сайт. Платформа является достаточно...


21.11.2020
На сегодняшний день отопление бытовым газом является самым популярным вариантом. Для того чтобы система являлась производительной...


21.11.2020
Профессиональный штат сотрудников умеет правильно подобрать подходящие материалы к каждому проекту, предлагает поставку...


Экономическая оценка эффективности применения алюминия при проектировании, строительстве и эксплуатации объекта

01.06.2020

Вопрос об экономическом эффекте, получаемом от применения алюминия в сооружении, является многоплановым и сложным. Многоплановость его заключается в том, что экономический эффект цельноалюминиевых сооружений, отдельных конструкций или архитектурно-строительных деталей, применяемых в комплексе с другими материалами, отличающихся между собой как по назначению, так и по конструктивной форме, а также по месту строительства, различен и колеблется в большом диапазоне. Это зависит от многих причин: в новом строительстве применяется алюминий или при реконструкции; в виде самостоятельных конструкций и элементов или в комбинации с другими материалами (трехслойные или двухслойные панели, сталеалюминиевые конструкции, деревоалюминиевые переплеты и т. п.); в каком климатическом районе ведется строительство; какова продолжительность строительного сезона и насколько район строительства отдален от завода-изготовителя алюминиевых конструкций; имеются ли дороги и транспортные средства на пути от завода к месту строительства и др.

Определение экономического эффекта на отдельных этапах имеет свои особенности. Рассмотрим их, выделив основные этапы: проектирование, строительство, эксплуатация.

При проектировании оценка целесообразности применения алюминия в том или другом сооружении должна делаться на основании требований и экономических соображений, связанных со значимостью, которую будет иметь проектируемое сооружение, и сроком его эксплуатации. К требованиям, которые необходимо учитывать при проектировании алюминиевых конструкций, относятся:

1) долговечность сооружения;

2) бесперебойность эксплуатации, минимальное количество ремонтных работ, окраски за предполагаемый срок службы сооружения;

3) быстрый ввод сооружения в эксплуатацию, ускоряющий выпуск промышленной продукции;

4) наличие химических реагентов, разрушающих сталь, бетон, дерево и не разрушающих или слабо действующих на упрочненный алюминий;

5) соответствие общественного значения проектируемого сооружения и эстетического облика;

6) дальность расположения строящихся объектов и связанные с этим большие транспортные расходы;

7) необходимость замены тяжелых бетонных или стальных конструкций при реконструкции на более легкие;

8) возможность монтажа строительных алюминиевых конструкций непосредственно с плавсредств, автотранспорта или вертолетом крупными, но легкими блоками, при строительстве в густонаселенных городских кварталах, где невозможно устройство построечной площадки;

9) многократность использования сборных и сборно-разборных конструкций.

Алюминий, обеспечивающий долговечность и бесперебойность эксплуатации как общественных, так и промышленных зданий, рационально применять в любых конструкциях и деталях при соответствующем обосновании, в котором необходимо учитывать конкретные условия эксплуатации, строительства, транспорта, изготовления. Нельзя ориентироваться на общие формулы и рекомендации по экономической оценке применения алюминия. В каждом случае, помимо вариантов из традиционных материалов, рекомендуется рассматривать вариант использования алюминия с учетом индивидуальности проектируемого сооружения.

Например, в зрелищных сооружениях, которые при эксплуатации окупаются в очень короткий срок (2—4 года), в зданиях сельскохозяйственного назначения (зерносклады, овощехранилища и т. п.), а также силосах, промышленных объектах применение алюминия рационально, так как быстрый монтаж легких конструкций ускоряет ввод объекта в эксплуатацию.

Особенно эффективно применение алюминия в комплексах, расположенных в труднодоступных районах Арктики, Антарктики, горных и пустынных местностях и других районах, куда строительные конструкции и детали должны доставляться авиатранспортом или водой в ограниченные сроки навигации. Большой экономический эффект получается при реконструкции мостовых переходов, в которых применяется алюминий. Показательным в этом отношении является один из вариантов реконструкции Володарского моста в Ленинграде, которая предусмотрена в связи с тем, что старый железобетонный мост перестал удовлетворять требованиям современного городского транспорта и судоходства. Проект разработан на кафедре мостов ЛИСИ.

По первоначальному заданию было принято решение о расширении проезжей части моста с 22,7 до 29 м, т. е. об увеличении потока движения на две автомобильные полосы. Подмостовой габарит в судоходных пролетах требовалось повысить на 4 м против существующего. По основному варианту, разработанному проектным институтом, от каждого берега до разводного пролета переход должен иметь двухпролетную сталежелезобетонную неразрезную балочную систему. Стоимость строительства в этом варианте составляла 23,7 млн. руб.

По проекту ЛИСИ было предложено, оставив старую разбивку на пролеты, использовать существующие железобетонные арки и подвески. Железобетонные проезжую часть и балки заменить на металлические: продольные балки — затяжки арок сделать из двух стальных двутавров каждую, подняв их на необходимую отметку, на затяжки около подвесок уложить двухконсольные П-образные алюминиевые балки, а на балки — ор-тотропную алюминиевую плиту проезжей части. В этом варианте масса каждого пролетного строения длиной 101 м становилась 1800 т. При максимальных ценах на изготовление алюминиевых конструкций 3500 руб. за 1 т, принятых в проекте, стоимость всего перехода составляла 12,85 млн. руб., а срок строительства сокращался в три раза. Кроме экономического эффекта, при данном варианте сохранялся архитектурный облик моста.

В общественных сооружениях, в которых требования современной архитектурной выразительности, эстетических качеств и импозантности преобладают над другими соображениями, с применением алюминия некоторые повышенные затраты также окупаются. Кроме того, применение такого легкого конструкционного и одновременно декоративного материала, каким является алюминий, формирует определенный социалистический стиль в архитектуре и строительстве.

Проектирование алюминиевых конструкций — это процесс, который требует от проектировщика умения, можно сказать, искусства формообразования конструктивных элементов. Экономический эффект непосредственно зависит от степени совершенства проектного решения. Чем лучше проработаны общие схемы, сечения профилей и узлы соединения элементов, тем экономичнее будет строительство. Следует обратить особое внимание на проектирование профилей и стыков. При правильном проектировании можно в значительной степени избежать многодельных сварных, клепаных и болтовых соединений, заменив их соединениями на замках и защелках, которые в несколько раз повысят производительность труда при сборке элементов как на заводе, так и на монтаже.

При проектировании нужно учитывать, где будет располагаться конструкция или деталь: будет ли доступна обзору или спрятана. Если она используется как архитектурный элемент фасада или интерьера, то следует применить соответствующую обработку поверхности (анодирование, полировку, окраску и т. п.); если закрыта, то обработка необязательна. В последнем случае исключаются дорогостоящие операции, поскольку естественная поверхность алюминия не требует периодических грунтовок и окраски.

При проектировании следует предусмотреть хорошую защиту мест контактов алюминия с другими материалами, это обеспечит долговечность конструкции и уменьшит расходы на текущий и капитальные ремонтные работы.

Одним из важных принципов проектирования, снижающего стоимость конструкции, является принцип максимальной типизации элементов, т. е. достижение при проектировании минимального количества типоразмеров, которые можно компактно уложить в средства транспорта так, чтобы максимально использовать грузоподъемность вагонов, прицепов и других грузовых единиц всех видов перевозочных средств.

В связи с вышеизложенным следует обратить внимание на то, что трудоемкость проектирования алюминиевых конструкций в несколько раз больше, чем стальных. А при разработке типовых объектов и элементов (фонарей, покрытий, мостов, опор, сельскохозяйственных зданий и т. д.) в процессе проектирования необходимо, кроме того, проведение научно-исследовательских работ, включающих оптимизацию общих конструктивных схем и форм сечений элементов конструкций, а также натурных испытаний отдельных образцов. Однако большие затраты на проектирование окупаются, так как минимальная стоимость строительства алюминиевых конструкций, как правило, находится в обратно пропорциональной зависимости от больших расходов на тщательную и всестороннюю проработку проекта.

Проектирование и исследование алюминиевых конструкций должны вести высококвалифицированные, обладающие в этой области знаниями специалисты — алюминисты.

Экономический эффект от применения алюминия в том или другом строительном объекте должен определяться по экономии материалов, капитальных вложений и живого труда, необходимых для строительства объекта. При этом важными факторами являются досрочный ввод его в эксплуатацию, который позволит получить дополнительную продукцию и учет расходов на эксплуатацию конструкций.

Экономический эффект определяется на основании сравнения двух или нескольких вариантов проектных решений, в которых проект с применением алюминия должен сравниваться с проектом, где конструкции выполняются из традиционных материалов, регламентированных ТП 101—81.

Все расчеты по рассматриваемым вариантам должны быть приведены в сопоставимый вид по областям применения конструкций, объему строительно-монтажных работ качественным параметрам, фактору времени, уровню применяемых цен, социальным и экологическим требованиям.

Расчет экономического эффекта Э от применения новой конструкции, согласно, ведется на годовой период по следующей формуле:

где З1 и За.к — приведенные затраты (годовые) на заводское изготовление соответственно традиционных (стальных, железобетонных, деревянных конструкций) и алюминиевых конструкций с учетом стоимости перевозки до места строительства на единицу измерения, руб.; Зс1 и Зс.а.к — приведенные годовые затраты по монтажу конструкций (без учета стоимости изготовления) сравниваемых вариантов, руб. на единицу измерения; ф — коэффициент, учитывающий изменение срока службы алюминиевой конструкции по сравнению с традиционной: ф=(Р1+Ен)/(Ра.к+Ен); здесь Р1 и Paа к — доли сметной стоимости конструкции в сравниваемых вариантах в расчете на один год их эксплуатации; Ээ — экономия, получаемая за время эксплуатации алюминиевых конструкций; A2 — годовой объем строительно-монтажных работ с алюминиевыми конструкциями в расчетном году, в натуральных единицах.

Годовые приведенные затраты подсчитываются по следующей формуле:

где Зi — приведенные затраты i-го варианта на единицу конструкций или строительно-монтажных работ; Ci — себестоимость единицы конструкций или строительно-монтажных работ по i-му варианту, руб.; Eн — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (для всех районов строительства равен 0,12, для районов Крайнего Севера и др. — 0,08; в случае применения изобретений, рационализаторских предложений, новой техники Eн=0,15); Ki — удельные капитальные вложения в производственные фонды на единицу конструкций или CMP по i-му варианту, руб.

Наиболее эффективной будет конструкция с наименьшими приведенными годовыми затратами.

Экономия за время эксплуатации алюминиевых конструкций

где И1 и Иа.н — годовые расходы на эксплуатацию, взятые на единицу конструкции, сооружения или объекта в целом по сравниваемым вариантам, руб.; К'1 и К'a.к — капитальные вложения на эксплуатацию конструкций (без учета стоимости самих конструкций) в расчете на единицу конструкции по сравниваемым вариантам, руб.

Эффективность Эд от досрочного ввода сооружения определяется по формуле

где (T1—T2) — разница сроков ввода производства в эксплуатацию, годы; Ф — общая стоимость вводимых в эксплуатацию производственных основных фондов, руб.; P — прибыль в процентах к общей стоимости.

Иногда новые алюминиевые конструкции используются в нескольких отраслях хозяйства. Например, складчатые своды могут применяться в складских помещениях, гаражах, мастерских и т. п. В этом случае определяется суммарный годовой экономический эффект

где Эі — годовой экономический эффект от производства и использования новой алюминиевой конструкции, применяемой в i-й сфере народного хозяйства, руб.; Aі — часть серии конструкций, которая идет в і-ю сферу народного хозяйства, в натуральных единицах; n — количество сфер или отраслей, где используются алюминиевые конструкции.

Общая экономическая эффективность применения алюминия в строительном объекте определяется по сумме всех показателей, подсчитанных по вышеприведенным формулам.

Непосредственно строительство включает три процесса: изготовление, перевозку отправочных марок и монтаж конструкций и деталей, каждый из которых влияет на величину экономического эффекта от применения алюминия в рассматриваемом объекте.

Себестоимость изготовления конструкций зависит во многом от типа предприятия, в котором предполагается изготовление конструкций: будет ли это специализированный завод алюминиевых конструкций, оснащенный автоматическими и механизированными линиями, конвейерной сборкой, или опытный участок завода строительных стальных конструкций, или завод судостроительной или авиационной промышленности, или полукустарная мастерская. Опыт показывает, что изготовление алюминиевых конструкций на неспециализированных производствах или заводах других министерств ведет к значительному повышению стоимости конструкций и уменьшению экономического эффекта применения алюминия в строящемся объекте.

Выше говорилось о влиянии стоимости перевозки на экономический эффект и необходимости компактной укладки отправочных марок при перевозке на дальние расстояния. Однако следует отметить, что если от завода-изготовителя до места строительства имеется водный путь или оно расположено недалеко от завода, то экономичнее сделать заводскую сборку укрупненных блоков и перевозить их плавсредствами или автотранспортом. При этом в связи со сравнительной легкостью этих блоков монтаж их обеспечит высокую производительность труда. Кроме того, монтаж алюминиевых конструкций и деталей всегда дает более высокую производительность труда, чем, например, стальных или железобетонных конструкций. Особенно это ощущается при применении крупногабаритных марок, изготовленных индустриальным способом целиком на заводе.

С учетом всех изложенных факторов стоимость конструкций в деле может быть определена по следующей формуле:

где Си — заводская стоимость изготовления конструкций, включая стоимость алюминия; Ст — заводская стоимость перевозки конструкций до строительной площадки и погрузочно-разгрузочных работ; Кз-с — коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы; Ссб — стоимость укрупнительной (или блочной) сборки на месте монтажа; Cy — стоимость установки; Cо — стоимость окраски конструкций для случая, когда при их изготовлении не производится защита анодированием или оксидированием; H — накладные расходы; Кз. у — коэффициент, учитывающий удорожание в зимнее время; Кпл — коэффициент, учитывающий плановые накопления.

При расчете стоимости алюминиевых конструкций исключается использование каких-либо переводных приближенных коэффициентов, определенных путем сравнения плотностей материалов, например стали и алюминия. Использование таких коэффициентов искажает действительную картину затрат времени и труда при применении алюминия, так как благодаря оптимальности конструктивных форм и сечению элементов, запроектированных с учетом многообразия тех технологических возможностей, которые осуществимы только в алюминиевых деталях и конструкциях (прессование, устройство замков, холодная штамповка листовых деталей, холодная гибка и т. п. и т. д.), трудоемкость при изготовлении и монтаже алюминиевых марок уменьшается не пропорционально плотностям сравниваемых материалов, а в несколько раз больше.

В некоторых случаях расчетная себестоимость изготовления конструкций может быть определена следующим образом:

где Cм — стоимость полуфабрикатов из алюминия; Cз — средняя часовая заработная плата рабочих, изготавливающих тот или другой тип конструкций; Tо — трудоемкость технологических операций, по которым начисляется заработная плата; Кц — коэффициент, учитывающий цеховые и заводские затраты; Cв — внезаводские затраты.

Трудозатраты (чел.-ч.) на изготовление 1 т алюминиевых конструкций можно в первом приближении подсчитать, использовав Единые нормы и расценки, установленные для металлических конструкций:

В случае создания из алюминиевых конструкций оригинального архитектурно-конструктивного решения покрытия, моста или другого сооружения следует провести хронометраж пооперационного изготовления нескольких опытных элементов для определения трудоемкости и действительной стоимости сооружения и реальных сроков строительства. Такая необходимость может возникнуть, например, когда в проекте заложено большое количество типовых панелей и стержней, гибка которых должна осуществляться с помощью простых приспособлений (штампа, состоящего из сварного пуансона и матрицы, гибочного приспособления и др.). Систематизация данных хронометража позволит в дальнейшем уточнить нормы на трудозатраты других аналогичных деталей, тем более что осуществление таких операций возможно как на специализированных заводах алюминиевых конструкций, так и просто на заводах стальных конструкций, оснащенных прессовым оборудованием.

Для подсчета средних затрат на перевозку алюминиевых конструкций можно воспользоваться следующей методикой.

Стоимость перевозки (руб.) 1 т алюминиевых конструкций по схеме железнодорожный транспорт+автомобильный на 50 км определяется по формуле 19+0,011l, где l — расстояние, км; при перевозке только автомобильным транспортом — 20 + 0,1l, авиатранспортом спецрейсами на Север — 31+0,34l.

Эксплуатация алюминиевых конструкций имеет свою специфику. Расходы при этом идут главным образом на то, чтобы обеспечить систематическое наблюдение за состоянием поверхности элементов конструкций и мест их сопряжения с деталями из других материалов, которые должны быть соответствующим образом изолированы от алюминия. При отсутствии агрессивных сред (например, галоидов или щелочей) алюминиевые конструкции не требуют расходов на ремонт в течение 20—50 лет. Ho содержание даже сотых долей процента фтора или других подобных веществ в атмосфере может совершенно разрушить алюминий в очень короткий срок. Поэтому при эксплуатации алюминиевых конструкций необходимо постоянно иметь данные о состоянии окружающей среды.

Вопрос эффективности применения алюминиевых конструкций нельзя рассматривать в отрыве от эффективности строительства сооружения, в котором применяются или могут быть применены эти конструкции. Только в увязке с эффективностью строительства сооружения или здания в целом можно учесть эффективность применения алюминиевых конструкций. При этом будет учтен не только эффект от непосредственной замены конструкций, например железобетонных или стальных на алюминиевые, но и влияние этой замены на другие характеристики и показатели всего сооружения. Только таким образом может быть определен наиболее полный и достоверный эффект применения алюминия по отношению к эффективности строительства рассматриваемого сооружения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна