Куда делось металлическое строительство в России

Металл в строительстве — история не новая. Некоторые сталинские высотки построены из металла. Конечно, имеется в виду стальной каркас — скелет здания. Стены и перекрытия в таких домах могут быть сделаны из разных материалов: железобетона, дерева, кирпича, камня. В этом — самое главное отличие стальных зданий от железобетонных: в монолитном доме вся «коробка» может быть железобетонной.

Плюсы стального каркаса — это скорость строительства, возможность создания сложной архитектуры и свободных планировок. Ещё один большой плюс стали — возможность строительства при низких температурах, что для нашей страны очень существенно. В некоторых северных регионах сезон строительства длится три–пять месяцев. Минус — это дороже.

Почему так вышло, что применение стали в жилых домах не получило широкого применения? Главная причина — приоритет в потреблении металла был отдан военной и тяжёлой промышленности. Для жилья была выбрана технология панельного домостроения из железобетона — быстро и дёшево. Эта технология развивалась: пятиэтажки превратились в 9-, 12- и 17-этажки. В 1990-е годы к нам «привезли» монолитный железобетон, из которого уже 30 лет в основном строят многоэтажные жилые дома.

Сегодня общая доля построек на стальном каркасе в России, по данным РБК, не выше 15 % от общего количества реализованных проектов, и практически всё это — промышленные объекты. В Норвегии она составляет 48 %, а в Швеции, Великобритании и США — 65–68 %.

В жилом многоэтажном сегменте в России сегодня строится менее 1 % зданий на металлокаркасе.

Сталь в Европе и США стоит дороже, чем у нас. И даже с учётом этого существенное количество жилья там строят с применением стального каркаса. А почему мы не строим?

Я хочу вернуться к технологии, в которой наша страна была лидером много лет назад.

Основная задача — привлечь на свою сторону крупных застройщиков жилья. Это трудновыполнимо, так как рынок жилого домостроения сейчас заточен под технологию строительства из монолитного железобетона. Моя цель — создать продукт, который будет интересен в первую очередь с точки зрения бизнеса.

Строительство высотки на Смоленке. Фото: Наум Грановский

Основное

Металлурги уже лет восемь хотят возродить строительство зданий на металлокаркасе. Первичная причина очень простая: там достаточно унифицированные элементы, которые можно производить практически на любом заводе металлоконструкций (ЗМК). То есть любой процент неэффективности или недозагрузки производства на заводах может решаться изготовлением стройматериалов на склад: они всё равно будут использованы. Интерес со стороны производства, думаю, тут просто очевиден.

Источник ^[2]

Интерес же со стороны рынка строителей — уже совершенно другой.

1. Металл дорогой, но более лёгкий и прочный. Металлический каркас означает меньшую суммарную массу здания. Это значит, что можно строить самые разнообразные с точки зрения архитектуры сооружения, то есть более высокие, с большими пролётами и консолями, с воздушными переходами между башнями, сложных форм и чуть ли не любых художественных задумок. Чтобы вы понимали, скажу, что самые крупные статуи и монументы в мире обычно построены как раз на металлокаркасе. А ещё меньшая суммарная масса — это меньшая толщина фундамента, то есть снижаются и количество работ, и расходы, и это частично компенсирует дороговизну материала.
2. Можно строить в любых условиях и меньшими бригадами. Там, где на железобетонное здание нужно 100 человек, на металлокаркасное хватит 20. Это не очень существенно для России, т. к. исторически стоимость рабочей силы у нас невысока, но огромный плюс — в странах с высокой стоимостью труда. Если в нашем строительстве труд человека в себестоимости представляет относительно небольшую часть, то в Японии, США или странах Бенилюкса, например, он очень сильно влияет на итоговый бюджет. И там металл становится уже вполне экономически обоснованной историей.
3. Ветровые нагрузки и сейсмика. Тут всё довольно просто: металл — пластичный материал и гораздо лучше справляется с динамическими нагрузками, чем железобетон. Он лучше переносит колебания, и здания более сейсмически устойчивы. Это существенные преимущества для некоторых наших регионов.
4. Нереальная для строительства долговечность. По стандартам здание должно служить 50 лет. Реальный срок эксплуатации при соблюдении технологических требований может быть гораздо выше. Обследование стальных конструкций сталинских высоток не выявило коррозии и других повреждений, а это означает высокую стойкость и надёжность материала.
5. Очень высокая скорость строительства. Фактически это сборка конструктора из готовых элементов в любое время года. Количество людей и разница в скорости породили сейчас странные эффекты, например, когда китайская компания изготавливает модули у себя, затем судами отправляет их в США и на месте очень быстро собирает из модулей готовый к эксплуатации дом. По сути, модуль-то и есть контейнер: он вписан в те же размеры, только куда более презентабельный. Сделать на заводе модуль с отделкой, инженеркой, сантехникой, прочим оснащением и отправить дешевле, чем поэлементно собирать его в США. Яркий пример от китайской компании Broad Group — возведение 11-этажного жилого дома в 2021 году за 29 часов. А рекорд 2023-го — 26-этажное здание за пять дней.
6. Сталь циклична. Многие потребители отказываются от пластиковых стаканчиков и пакетов, но не думают, из чего сделаны их дома. А сделаны они из бетона, большая часть которого идёт на свалку твёрдых отходов. Сталь же перерабатывается на 100 %. Для будущих поколений это очень острая тема.
7. Бизнес идёт по пути унификации решений. Не только авто, компьютеры, бытовая техника, но и жилое строительство тут не исключение. Сталь позволит кастомизировать продукт, добавить ему уникальности.

С другой стороны, работа с металлом — это совершенно не то же самое, что работа с железобетоном. По сути, из стали собирают несущий каркас (скелет) здания. А далее необходимо установить разделяющие конструкции: перегородки, перекрытия (полы), внешние стены (фасад) с теми свойствами, которые требуются для комфортного проживания — теплоизоляцией, звукоизоляцией. В железобетонном каркасе плиты перекрытий и монолитные стены, если они есть, являются частью несущего каркаса и параллельно выполняют ограждающие и разделяющие функции.

Также на практике другой тип мышления ^[3] означает, что нельзя просто так взять и построить металлокаркасное здание в серии: нужно построить несколько штук, а далее сделать акцент на сильных сторонах и нивелировать слабые. Первые жильцы будут бета-тестерами. По железобетону так было лет 30 назад, когда на рынок приходили крупные застройщики, и только лет 15 назад всё стало достаточно предсказуемым, стабильным, и из новостроек стали в массе лезть только те баги, которые вызваны деталями реализации проекта, а не самим проектом.

«Переобуться» сейчас на стальное строительство означает заново пройти этот же путь, но первый, кто это сделает, будет иметь явные преимущества. По сути, стальное строительство должно стать своеобразным стартапом, который сможет выстрелить за счёт своих преимуществ.

Источник ^[4]

Почему вокруг так много железобетона?

Есть три основные причины:

1. В СССР сталь направляли в оборонку и тяжёлую промышленность. Для строительства зданий металла не хватало, а бетон позволял сделать жилое строительство массовым в короткие сроки, поэтому активно развивалось железобетонное производство. В регионах строились бетонные заводы. То есть изначальный толчок — это дефицит металла.
2. Уже при Хрущёве построили очень много бетонных заводов, у них появилась реальная нагрузка — те самые хорошо знакомые вам хрущёвки. То есть инфраструктура уже была, и дальше её надо было использовать. Второй фактор, таким образом, — выбранный технический стек и очень тяжёлая его смена, если бы такое потребовалось.
3. Кратковременное планирование. В отличие от Швейцарии, где, например, на уровне госстандартов оцениваются системные совокупные эффекты (и, например, воду нельзя отводить от дома привычными нам желобами, потому что это снижает ресурс дорожного покрытия, что в сумме даёт большие издержки), у нас подсчёт идёт по отдельным системам. Дома должны эксплуатироваться 50 лет. Застройщик сдаёт дом, продаёт квартиры, потом идёт строить следующий. 50, 70 или 100 лет простоит здание — его не волнует. Как это будет обслуживаться, по большому счёту, — тоже: фактически его удерживают стандарты и возможные суды. Таким образом, запрос на долговременную эксплуатацию с уходом в капитализм вырос.

В кратковременной перспективе многих ещё пугает то, что было с ценами на сталь в 2021 году, когда произошёл скачок на Западе, который сразу же аукнулся у нас. Понятно, что дешёвых материалов в строительстве в принципе нет, но волатильность — это не плюс.

Какой опыт есть уже сейчас?

Во-первых, современные застройщики приходят к тому, что каркасные технологии используются частично, но пока очень ограниченно. Речь идёт про модульные санузлы, внешние стены и другие модульные решения, где важно вставить что-то готовое в имеющееся здание. Там, по сути, строится слот с салазками, куда втыкается готовый элемент. Это не полноценный металлокаркас в здании и в элементе, но очень похожие технологии. И они всё более востребованы.

Во-вторых, есть много уникальных проектов, чаще всего — очень высоких: башня «Евразия», «Лахта Центр» и так далее.

«Лахта Центр ^[5]», Санкт-Петербург

В-третьих, производственные здания: для них стальные конструкции в основном и применяются.

Источник ^[6]

В-четвёртых, внезапно развился рынок контейнеров и подобных домов. Вот это, если что, — тоже дом-контейнер:

Источник ^[7]

Источник ^[8]

Таких контейнеров и конструкций из подобных модулей со временем будет больше.

Ну и, наконец, есть «МОСС-Тема» — такие унифицированные конструкции-фермы. Они наиболее близки к тому, что мне как металлургу видится идеалом промышленного подхода.

Источник: книга «Мировая практика стального строительства. Жилые здания: рекомендации архитекторам проектировщикам и строителям» («АКСИОМ ГРАФИКС ЮНИОН», Москва, 2015).

В России есть ещё несколько зданий, возведённых по похожей технологии.

Практика

Практические экономические и конструкционные эффекты у этой технологии ниже, чем я расписал до этого, но всё равно очень значимы. И это, обратите внимание, без унификации элементов конструкций и серийного их производства. По данным РБК ^[9], можно получить следующее:

• Ускорить строительство на 20–30 % по сравнению с железобетонным.
• Уйти от сезонности строительства.
• Вдвое уменьшить число рабочих на площадке.
• Сэкономить 30 % на фундаменте.

Что дальше?

Как я уже говорил выше, необходимо создать продукт, который будет давать преимущество тому, кто им воспользуется.

Технология очень перспективная, и мы это знаем по другим рынкам. За прошедшие 50 лет схемы каркасов принципиально не поменялись почти никак. Но появились расчётные комплексы и комплексы для информационного моделирования зданий (BIM), которые многократно оптимизируют процесс проектирования и позволяют минимизировать вес конструкций.

Сама сталь и материаловедение стали более совершенными: появились более прочные материалы. Если раньше высокопрочной строительной сталью считалась 345 МПа, то сейчас в России можно применять 390, 440 и выше. Но что важно — мы знаем, что сейчас уже можем производить нужный металл по конкурентным ценам, а это делает экономику стального строительства вполне оправданной.

Однако нет выстроенной цепочки от начала проекта до его завершения. Каждый этап должен быть понятен с точки зрения возможных рисков. Без пилотных проектов это не отработать.

Так что мы только в начале пути.

P.S. Большое спасибо Максиму Ухатскому за большой вклад в проект и за помощь в подготовке этой статьи!