«Крылатый металл»
завоевывает позиции
на строительном рынке

До 240 тысяч тонн выпускаемого в России алюминия ежегодно идет в строительство. Эта отрасль, наряду с автопромом и производством упаковки, является одним из драйверов потребления крылатого металла в стране. Попробуем разобраться, в чем причины растущего спроса на алюминиевые решения у архитекторов и строителей, где используются сплавы алюминия, а также каковы перспективы этого металла в строительстве.

Антивирусный рост

Структура потребления алюминия в России складывается в соответствии с общемировыми тенденциями. А потому строительство в нашей стране является одним из наиболее весомых потребителей алюминия. Российская строительная отрасль ежегодно задействует 230-240 тысяч тонн этого металла. Причем, по оценкам экспертов, более половины приходится на светопрозрачные конструкции. О растущей популярности алюминиевых решений в стройиндустрии говорит рост производства экструдированного алюминиевого профиля – в среднем на 30%.

Пандемия Covid-19 существенно изменила мировой рынок в 2020 году. Падение мировой экономики составило рекордные 4-5%. Однако эксперты Алюминиевой Ассоциации уже отмечают постепенное восстановление в ряде секторов. Например, строительство в августе-сентябре показало значительный рост по сравнению с предыдущим годом. Потребление первичного алюминия в этой сфере за 9 месяцев этого года выросло на 11%. Причем этот рост отмечается наряду с восстановлением вторичного рынка в 3-м квартале. А потребление строительством алюминия в экструзии за 9 месяцев этого года выросло на 5,4% по сравнению с прошлым годом: со 194,8 тыс. тонн в 2019 году до 205,4 тыс. тонн в 2020 году.

Легкий и прочный

О производстве алюминиевых конструкций для строительной отрасли можно судить по составу компаний, входящих в Алюминиевую Ассоциацию: 27 из них производят алюминиевый профиль, 5 – окна и двери из алюминиевых сплавов. В строительстве зданий крылатый металл применяется практически во всех элементах – начиная с кровли, облицовки фасадов и заканчивая внутренней отделкой и коммуникациями (проводка, вентиляция, отопление и пр.). Все дело в уникальных свойствах самого крылатого металла и его сплавов.

К числу достоинств, благодаря которым алюминий выбирают архитекторы и строители, следует в первую очередь отнести его низкий удельный вес. Коэффициент конструктивного качества (соотношение прочностных характеристик к удельному весу) у алюминия выше в 3 раза, чем у стальных конструкций. То есть конструкция из алюминиевых сплавов, спроектированная в соответствии с требованиями по нагрузкам, в 3 раза легче, чем конструкция из стали при той же прочности.

В числе неоспоримых достоинств алюминия также его стойкость к коррозии, долговечность (усталостная прочность к динамическим нагрузкам) и, конечно, возможность реализовывать любые формы благодаря гибкости. Бактериологическая чистота поверхности, возможность полной вторичной переработки и повторного использования – и это тоже все алюминий.

И что обязательно нужно отметить – алюминиевые здания и сооружения не изменяют своих характеристик на протяжении всего жизненного цикла.

Снять барьер с фасада

Но уникальные возможности алюминия отечественные архитекторы, проектировщики и строители смогли оценить сравнительно недавно. «Долгое время алюминий считался фондированным материалом, что было связано с особенностями системы хозяйствования в Советском Союзе», – говорит Ольга Огородникова, эксперт сектора «Строительство» Алюминиевой Ассоциации.

Лишь сравнительно недавно – уже в постсоветский период – «крылатый» металл решительно и бесповоротно пришел в строительство. Но технологии, уже десятки лет используемые в странах Европы и Америки, оказалось совсем не просто перенести на российскую почву – всему виной пробелы в нормативных актах. Расширение применения алюминиевых решений в строительстве потребовало обновления во многом устаревшей нормативной базы и разработки новых стандартов. Этим активно занялись эксперты Алюминиевой Ассоциации.

Один из примеров этой работы – разработанный членами Алюминиевой Ассоциации национальный стандарт, устанавливающий правила расчета подконструкций навесных фасадных систем, введенный в действие с 1 ноября 2020 года. Новый ГОСТ Р 58883-2020 «Системы навесные фасадные вентилируемые. Общие правила расчета подконструкций» утвердило Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии в июне этого года.

Этот стандарт распространяется на востребованные в современном строительстве подконструкции навесных фасадных систем с вентилируемым зазором, которые изготавливаются, в том числе и из алюминиевых сплавов. Документ установил правила расчета несущих конструкций, их отдельных элементов, а также их соединений между собой. Он также классифицирует подконструкции навесной вентилируемой фасадной системы, регламентирует уровень ответственности конструкций и устанавливает требования к материалам, определяет воздействующие на конструкцию нагрузки, а также расчетные схемы, сбор нагрузок и методы проверок для элементов фасадной системы.

Следует заметить, что в развитых европейских странах, например, в Германии и Финляндии, вентилируемые навесные фасады для утепления стен используют уже более 40 лет. В свете этого значение принятия нового стандарта трудно переоценить: он поможет решить стратегическую государственную задачу – отменить практику выдачи технических свидетельств на навесные фасадные системы и снять барьеры для широкого применения навесных фасадных систем.

Вентилируемые фасады, «теплые» фасадные системы, облицовочные кассеты, входные группы, оконные системы, подвесные потолки, радиаторы, корзины под кондиционеры и многое другое – все эти алюминиевые решения все активнее  применяются в современном строительстве по мере снятия ограничений на использования алюминия и его сплавов.

Что касается электропроводки из алюминиевых сплавов для жилых зданий – ее,  можно сказать, заново вывели в свет. Ранее существовали прямые запреты как в нормативных правовых актах, так и документах по стандартизации: сводах правил и стандартах. По итогам двух лет (2015-2016 гг.) научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ эксперты подтвердили безопасность и надежность применения в электропроводке зданий силовых кабелей с токопроводящими жилами из алюминиевых сплавов 8030 и 8176.

В октябре 2017 года Минэнерго России своим приказом внесло изменения в «Правила устройства энергоустановок», разрешив применение электропроводки с жилами из новых алюминиевых сплавов 8030 и 8176 с повышенной гибкостью и сниженной текучестью. В октябре 2018 года соответствующие изменения были внесены и в свод правил Минстроя России. Измененный СП 256.1325800.2016 дал возможность применять провода и кабели с жилами из алюминиевых сплавов не только в распределительных сетях зданий, которые осуществляют питание квартир, но и в самих квартирах.

По своим техническим характеристикам проводка из алюминиевого сплава во всем соответствует медной, но сечение должно быть чуть выше, так как пропускная способность сплава ниже, чем у меди. Тем не менее, применение алюминиевой проводки снижает стоимость электротехнических работ (в стоимость входит непосредственно кабель и монтажные работы) на 30-35%.

«Алюминий – прирожденный проводник! – говорит руководитель сектора «Энергетика» Алюминиевой Ассоциации, генеральный директор ГК «Москабельмет» Павел Моряков. – В наши дни его возвращению в электропроводку способствовали новые технологии. Это совершенно другая проводка. Увеличено ее сечение, что дает возможность передавать такие же токи, как и в случае с медной. Она делается из новых сплавов, которые отличаются повышенной гибкостью и прочностью – забудьте о хрупкости алюминиевых проводов советской эпохи. И, кроме того, новая алюминиевая проводка обладает негорючей и нетоксичной изоляцией».

От хай-тека до реконструкции

Если раньше алюминий в строительстве был экзотикой, то сегодня этот материал открыл широчайшие возможности для творческого поиска. Его используют для строительства новых объектов в стилистике хай-тек и реконструкции знаковых исторических зданий. Посмотрите, например, на невероятный козырек Центра художественной гимнастики Ирины Винер-Усмановой в Лужниках или на устремленный ввысь небоскреб «Лахта Центра» в Санкт-Петербурге, или на выполненный из светопрозрачных алюминиевых конструкций купол реконструируемого Политехнического музея в Москве. Эксклюзивных архитектурных проектов на основе алюминиевых решений сегодня становится все больше.

Помимо штучных архитектурных проектов, алюминиевые решения находят применение и при строительстве социальных объектов – быстровозводимых больниц, надстроек для детских садов и школ. В рамках программы реновации жилья в Москве рекомендовано широко использовать алюминиевые компоненты – окна, ограждения балконов и лоджий, витражи и входные группы первых коммерческих этажей домов, теплые двери переходов балконов, электропроводку.

С 2017 года благодаря усилиям Алюминиевой Ассоциации и компаний – ее членов сплавы на основе алюминия начали использовать и в инфраструктурном строительстве, в частности, при сооружении мостов. За это время в России возвели уже 8 пешеходных алюминиевых мостов: 2 – в Москве над Яузой, 3 – в Красноярске, 2 – в Нижнем Новгороде и 1 – в Туле. Заметим, первый и до недавнего времени единственный в стране  алюминиевый пешеходный мост был возведен в 1969 году в Ленинграде. Кстати, и сегодня, спустя более полувека, 34-метровый цельнометаллический мост через канал Грибоедова в Санкт-Петербурге находится в прекрасном состоянии, что еще раз подчеркивает стойкость алюминия к агрессивным средам. Логичным развитием направления алюминиевого мостостроения станет запуск в будущем году первого в России автодорожного моста из алюминия.

Показатель качества жизни

Использование алюминия в строительстве зданий будет только расширяться – считают в Алюминиевой Ассоциации.

«Алюминиевые сплавы станут применять не только в ограждающих конструкциях, но и в несущих и самонесущих алюминиевых конструкциях, – говорит эксперт Алюминиевой Ассоциации Ольга Огородникова. – Давно известно, что с увеличением использования алюминиевых решений повышается качество жизни, так как этот металл экологичен, долговечен, у него высокая тепло- и звукоизоляция, низкий вес, высокая коррозионная стойкость в слабо- и среднеагрессивных и агрессивных средах».

Надо ли напоминать, что наши крупные и промышленные города – это и есть слабоагрессивная среда. А объекты и инфраструктура городов на морских побережьях – уже среднеагрессивная среда.

По потреблению алюминия на душу населения определяется уровень технологического развития страны. Россия пока заметно отстает от передовых стран по этому критерию. Среднемировой показатель сегодня составляет 9 кг на человека, российский – 6,6 кг на душу населения в год. Для сравнения: США, Швеция, Япония и ОАЭ обеспечивают потребление примерно в 16 кг в год. А мировыми лидерами потребления алюминия являются Германия и Южная Корея – в этих странах на душу населения в год приходится 26 кг.

Петр Лихолитов

Этот материал опубликован в декабрьском номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать