Здания и сооружения

А) для определения уровня общей эффективности и сроков окупаемости капитальных вложений. Уровень рентабельности определяется как отношение годовой прибыли к показателям стоимости строительства. Срок окупаемости капитальных вложений (Т_ок) - величина, обратная уровню рентабельности. Т_ок рассчитывается как отношение стоимости строительства к показателям годовой прибыли. Эти количественные показатели эффективности проектов имеют основное значение при выборе варианта;

Б) для определения рентабельности работы учреждения в виде процентного отношения прибыли к сумме эксплуатационных расходов. При этом определяются качественные показатели эффективности проектов, учитывающие лучший вариант по эксплуатационным затратам.

Для комплексной оценки экономической эффективности наряду с приведенными затратами учитывают социальный эффект (непроизводительные затраты времени населением в денежной форме). Этот показатель имеет большое значение для формирования городской сети общественных зданий и сооружений, выбора оптимального места расположения объекта в плане города.

Контрольные вопросы

1. Определение понятия "здание".

2. Определение понятия "сооружение".

3. Основные функции здания.

4. Классификация зданий.

5. Понятие конструктивной схемы здания.

6. Виды конструктивных схем зданий.

7. Понятие объемно-планировочного решения.

8. Виды объемно-планировочных решений.

9. Конструктивное решение здания.

10. Единая модульная система.

11. Система нормативных документов в строительстве.

12. Состав проектной документации.

13. Основные технико-экономические показатели проектов зданий.

14. Понятие единовременных затрат, состав и порядок расчета.

15. Понятие текущих затрат, состав и порядок расчета.

16. Понятие приведенных затрат.

РАЗДЕЛ 2. ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ

В данном разделе мы познакомимся с основными элементами и структурой квартиры; изучим типы малоэтажных и многоэтажных жилых зданий; рассмотрим особенности конструктивных и объемно-планировочных элементов общественных зданий и сооружений.

ТЕМА 4. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

1. Квартира, ее элементы и структура

2.Типы малоэтажных домов

3.Типы многоэтажных зданий

1. Квартира, ее элементы и структура

Исторически жилой дом имел предшественников: естественная пещера, дупло дерева - жилища, использовавшиеся первобытным человеком без какого-либо усовершенствования. Следующая ступень - расширенная, углубленная или вырытая человеком пещера; расчищенное, углубленное или вырубленное дупло; сделанный навес и т.д. И уже настоящие прародители современного жилища - вигвам, яранга, юрта, русская изба и т.п. И, наконец, современный жилой дом, представляющий собой сооружение, состоящее из многих конструктивных элементов.

Жилые дома делятся на секции - часть дома, где квартиры имеют выход на одну лестничную клетку непосредственно или через коридор, отделенная от других частей здания глухими стенами.

Секции проектируются рядовыми, торцевыми, угловыми, поворотными, широтной или меридиональной ориентации, в поперечных и продольных несущих стенах, с использованием каркаса, с применением различных типов квартир на этаже.

Помимо жилых этажей в жилых зданиях могут быть цокольный, подвальный, технический и мансардный этажи.

Цокольный этаж - это этаж, отметка пола помещений которого ниже планировочной отметки земли на высоту не более половины высоты помещений.

Подвальным считается этаж при отметке пола помещений ниже планировочной отметки земли более чем на половину высоты.

Технический этаж используется для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций. Он может быть расположен в нижней (техническое подполье), верхней (технический чердак) или в средней части здания.

Мансардный этаж (мансарда) размещен внутри чердачной части здания.

Обязательным элементом жилых домов во всех климатических районах (кроме крайнего юга) при всех наружных входах в вестибюль, лестничные клетки и в квартиры одноквартирных, блокированных и галерейных домов является тамбур - проходное пространство между дверями, служащее для защиты от проникновения холодного воздуха, дыма и запахов при входе в здание, лестничную клетку или др. помещения.

Основные структурные элементы квартирных домов - жилые ячейки - квартиры, проектируемые исходя из условий заселения их одной семьей.

В состав квартиры входят жилые комнаты и подсобные помещения. Подсобные помещения - кухня, передняя, внутриквартирный коридор, ванная или душевая, туалет, кладовая для спортинвентаря, техники по уходу за квартирой и т.д., встроенные шкафы для сезонной одежды, вентилируемый сушильный шкаф для верхней одежды, балконы, лоджии, террасы, веранды.

В квартирах сельских жилых домов кроме указанных помещений могут быть специальные помещения для приготовления корма скоту (кормокухня) или комната для хозяйственных работ - консервирования и переработки овощей, фруктов и т.д., холодные кладовые и холодные шкафы под окнами для хранения запасов продуктов, подполье, подвал и др.

Жилые комнаты подразделяются на общую (гостиную) и спальные комнаты.

Общая комната - основная. Она, как правило, является композиционным ядром квартиры и имеет наибольшую площадь. Это место общения всех членов семьи, приема гостей, занятий и отдыха, при небольшой кухне - это и столовая. В общей комнате при необходимости может быть размещено и спальное место. В 2-х комнатной квартире общую комнату делают изолированной. Если в квартире больше 3-х комнат, то через общую комнату допускается проход в спальню.

Спальни или индивидуальные комнаты предназначаются для сна, занятий, игр детей.

Кухни, основное предназначение которых - приготовление пищи, могут быть 3 типов: кухни-ниши с минимальным, самым необходимым оборудованием; рабочие кухни площадью не менее 5 м² и кухни-столовые не менее 8 м². Особое внимание уделяют расстановке кухонного оборудования: плиты, мойки, рабочих столов-шкафов и навесных полок. Рабочий фронт кухни включает и холодильник. Минимальная длина этого фронта задана нормами и равна 2,7-3 м.

Кухня-столовая удобна в небольших квартирах. Она превращается в дополнительную комнату.

Рабочая кухня - изолированный объем, предназначенный только для приготовления пищи. Ее располагают рядом со столовой или общей комнатой. В разделяющей эти помещения перегородке часто пробивают проем для подачи пищи.

Кухни-ниши размещают в жилой комнате или передней. Глубину ниши принимают не менее 0,7 м, а длину - по фронту оборудования.

Санитарные узлы - ванная-умывальная и туалет предусматриваются в домах, оборудованных водопроводом и канализацией или автономными системами инженерного оборудования. В однокомнатных квартирах допускается устройство совмещенного санузла. В многокомнатных квартирах (4 и более) желательно устройство 2-х санузлов. Полного (с ванной) в глубине квартиры и унитаза с умывальником ближе к входу в квартиру со связью с передней. В квартирах гостиничного типа используют санитарные узлы минимальных размеров, в которых ванную заменяют душевым поддоном.

Коридоры и передняя связывают отдельные части квартиры.

Коридоры и шлюзы необходимы не только для связи, но и для разобщения отдельных объемов. Например: шлюзом отделяют спальные комнаты от помещений коллективной деятельности семьи.

Передняя - помещение, откуда начинается квартира. Здесь предусматривают места для вешалки, зеркала и обувных шкафчиков.

В коридорах и передних размещают встроенные шкафы и кладовые.

Комфортабельность, т.е. потребительская эксплуатационная полноценность жилища, зависит не только от наличия в составе квартиры всех перечисленных выше структурных элементов, но и от архитектурно-планировочного решения.

Архитектурно-планировочные решения различают по функциональному признаку, типу блокировки, количеству комнат, размеру и площади и ориентации.

ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ ПРИЗНАКУ каждому процессу жизнедеятельности в квартире должна предоставляться часть пространства, обеспечивающего условия для его осуществления. По этому принципу в каждой квартире выделяются зоны: жилая, вспомогательных и подсобных помещений, общего и индивидуального пользования, дневной активности и ночного отдыха.

В зависимости от наличия функциональных зон жилые ячейки делят на квартиры с полным составом подсобных помещений и гостиничного типа. В квартирах первого типа подсобные помещения приспосабливают к ведению домашнего хозяйства.

Квартиры гостиничного типа предназначают для одиночек и небольших семей, не ведущих сложного домашнего хозяйства.

В таких квартирах сокращают подсобную площадь. Кухни располагают в нише прихожей или общей комнаты. Уменьшают размеры санузлов.

ПО ТИПУ БЛОКИРОВКИ квартиры делят на одноэтажные и многоэтажные (в 2-х - 3-х уровнях). Расположение квартиры в 2-х уровнях наиболее полно отвечает принципу функционального зонирования. В 1-м этаже (ярусе) располагают помещения общего пользования, а во 2-м - остальную часть квартиры.

В зависимости от КОЛИЧЕСТВА КОМНАТ квартиры делят на малокомнатные (1-2 комнаты, 1 спальня) и многокомнатные (3 и более спален).

Количество комнат в квартире устанавливают по норме жилой площади на человека, численному и качественному составу семьи. Норму жилой площади и количество членов семьи увязывают формулой заселения (34):

Н_к = Ч + k (34)

где Н_к - количество комнат в квартире;

Ч - количество членов семьи;

k - коэффициент, зависящий от нормы площади и состава семьи, -1 k +2.

Если k = -1, то Н_к = Ч - 1 - это минимальная норма.

С ростом нормы жилищной обеспеченности удовлетворяется потребность каждого члена семьи в отдельной комнате.

При этом, если k = +1, а Н_к = Ч + 1, то в общей комнате нет спального места. Когда проектируют квартиры для людей, занимающихся творческим трудом в домашних условиях, принимают k = +2.

При проектировании жилищ необходим индивидуальный подход к решению всех вопросов. Поэтому появляется необходимость гибкой планировки жилища, т.е. такой организации квартиры, которая позволяет видоизменяться квартире в зависимости от временного изменения состава семьи (дети подросли, родители состарились), изменения профессии членов семьи или их интересов и потребностей, приезда родственников и знакомых и т.д.

Одной из самых простейших форм гибкости является устройство дверей между смежными квартирами (двери закрыты - квартиры раздельные, двери открыты - образуется объединенная квартира).

ОРИЕНТАЦИЯ квартиры имеет большое значение для оценки ее комфортности. Квартиры бывают односторонней и двусторонней ориентации.

В квартирах односторонней ориентации все окна располагают по одному из фасадов здания, инсолируемому не менее 2-х часов в день. В северных районах ориентация квартир зависит и от направления господствующих ветров.

В квартирах двусторонней ориентации окна располагают по двум фасадам здания. Эти квартиры более комфортабельны, т.к. их помещения поочередно инсолируются практически в течение всего дня. В этих квартирах обеспечено сквозное проветривание. Это важно с точки зрения воздухообмена в помещениях.

Композиция квартиры зависит от расположения санузла и кухни. Их блокируют в санитарно-кухонный блок или размещают раздельно.

Санитарно-кухонные блоки чаще всего размещают у входа в квартиру, примыкая к лестничной клетке. Может санитарно-кухонный блок размещаться и в глубине квартиры смежно с аналогичным блоком соседней квартиры. Это делается для того, чтобы приблизить ванные и туалеты к спальням, но при этом увеличивается протяженность внутриквартирных коммуникаций.

2. Типы малоэтажных домов

Основные критерии для классификации жилища: назначение по времени и характеру проживания; объемно-планировочная структура; конструктивное решение; материал ограждающих конструкций.

По времени и характеру проживания жилище подразделяется на постоянное (жилые дома обычного типа и дома с общественным обслуживанием), временное (гостиницы и общежития) и сезонное, используемое во время сезонных работ (в с/х, промысловом, отгонном животноводстве и др.).

Классификацию по объемно-планировочной структуре (одноквартирные, блокированные, секционные, коридорные, галерейные и дома-дуплексы с квартирами в разных уровнях) мы уже разбирали.

По этажности жилые дома можно разделить на малоэтажные (до 4-х этажей и мансардные), среднеэтажные (4-5 этажей), многоэтажные (6-16 этажей) и высотные (более 16 этажей).

По конструктивному решению дома подразделяются на каркасные, панельные, каркасно-панельные, объемно-блочные, монолитные, крупноблочные и из штучных материалов.

В самодеятельном строительстве применяются разного вида смешанные конструкции. В зарубежной практике широко распространено (а в отечественной только развивается) применение передвижных жилых домов-трейлеров и готовых модулей, перевозимых автотранспортом или вертолетами.

По материалам ограждающих конструкций жилые дома бывают из дерева, бетона, железобетона, металла, силикатных материалов, кирпича и др. видов керамики, а также разных видов местных материалов.

Этажность жилых зданий - основной из факторов, влияющих на изменение стоимости жилой и полезной площади. Увеличение этажности при прочих равных условиях от 1-го до 5-ти этажей вызывает уменьшение стоимости жилой или полезной площади. Начиная с 6-ти этажей, стоимость резко увеличивается вследствие установки лифтов и устройства мусоропровода. При дальнейшем повышении этажности стоимость несколько понижается. Когда устанавливаются дополнительные лифты, стоимость резко увеличивается.

Малоэтажные дома часто называют домами усадебного типа, т.к. их наделяют земельными участками. Наиболее характерный представитель усадебных домов - одноквартирный дом с земельным участком и надворными постройками для содержания скота и птицы, хранения топлива и инвентаря.

Малоэтажные дома планировочно решают так, чтобы обеспечить выход из каждой квартиры на отдельный участок. По этому признаку различают одно-, двух-, четырехквартирные и блокированные дома.

Одноквартирный дом может быть одноэтажным, мансардным, двухэтажным, с квартирой в разных уровнях. Здесь понятия квартиры и дома совпадают

Блокированные дома - это сооружения, состоящие из последовательно соединенных блоков-квартир.

Обладая в определенной мере достоинствами одноквартирного дома, блокированный дом более экономичен (стоимость 1 м² общей площади в шести - восьмиквартирных блокированных домах на 17% ниже, чем в одноквартирных). Но при блокировке более 2-х квартир вынужденно ограничивается площадь участка.

Особый тип блокированного дома - 2-х этажный дом с поэтажным расположением квартир (по 2-4 квартиры на каждом этаже). Входят с участков в квартиры 2-го этажа по лестницам при каждой квартире. У этого типа домов есть такие экономические преимущества как уменьшение числа наружных стен, протяженности инженерных коммуникаций. В то же время есть и недостатки - трудности с размещением хозяйственных построек (они часто оказываются с фасадной стороны дома), необходимость устройства проездов по всему периметру придомового участка и др.

Состав квартир малоэтажных жилых домов такой же, как и домов любой другой этажности, но для сельских домов площадь квартир установлена несколько большая, чем для городских многоквартирных домов. Отличительной особенностью таких квартир является решение входного узла: его делают с тамбуром (сенями). Он отделяет жилые помещения от наружной среды. Кроме того, в таких домах можно устраивать дополнительные входы, размещать окна практически по всем фасадам и обеспечивать жильцов верандой или террасой.

Бывают разные объемно-планировочные приемы решения квартир в малоэтажных домах. 1. Могут быть помещения с полами в одном уровне. 2. Квартиру могут дополнять помещения, располагаемые в мансарде. Обычно это спальные комнаты. 3. Иногда часть помещений, обычно интимную, переносят во 2-й этаж. 4. Иногда (на местности с крутым рельефом) полы помещений располагают в 3-х уровнях, но общая этажность квартиры не больше 2-х.

Конструктивные решения малоэтажных домов отличаются от многоэтажных. Они позволяют снизить единовременные затраты на строительство малоэтажного дома. Такими решениями являются: облегченные стены из местных материалов, устройство столбчатых фундаментов взамен ленточных, устройство внутриквартирных облегченных лестниц в блокированных 2-х-этажных домах, облегченная конструкция междуэтажных перекрытий и т.д.

Дома от 2-х этажей до многоэтажных - самый распространенный в настоящее время тип жилища в городском и поселковом строительстве. Это секционные дома.

Жилая секция состоит из лестничной клетки и квартир, примыкающих к ней.

Дома секционного типа характерны тем, что все квартиры одной секции размещаются поэтажно вокруг вертикального коммуникационного узла (лестница, лифт) и имеют входы или с лестничной площадки, или из лифтового холла.

Дома этого типа могут быть односекционными (точечными) или многосекционными. Промежуточные секции называются рядовыми, крайние торцевыми.

Торцевые секции делают такой же формы, как и рядовые, Т-образные или угловые.

В домах сложной конфигурации (в виде букв Г, Н, Ш, Т и др.) применяют угловые и Т-образные секции. Все эти секции делят на 3 группы по типу лестнично-лифтового узла:

с поперечной лестницей;

с распределительными коридорами-“карманами”; - для многоэтажных домов;

с продольной лестницей.

В секциях первой группы входы в квартиры предусматривают непосредственно с поэтажных площадок. На каждой площадке располагается от 2-х до 4-х квартир.

Характерная черта секций второй группы - этажная площадка поперечно расположенной лестницы развивается в короткий коридор или холл, иногда он называется “карманом”. Такой коридор делают тупиковым и освещают только искусственным светом. В таких секциях увеличивается число квартир, объединенных вокруг одной лестницы на этаже до 8. Повышается эффективность лифта, обслуживающего много квартир, и комфортность секции. Кроме того, в таких секциях можно проектировать большее количество малокомнатных квартир. Но почти все квартиры имеют одностороннюю ориентацию. Поэтому эти секции применяют только в домах, ориентированных меридионально.

В секциях третьей группы лестницу располагают у средней продольной оси здания и освещают через фонарь в крыше. Поэтому эти секции обычно применяются в малоэтажных домах. Лестницы может располагаться вдоль здания у наружной стены. Ее отделяют от площадки шлюзом, чтобы защитить ее от проникновения дыма во время пожара.

Секциям присваивают шифр, который определяет состав квартир, объединенных одной поэтажной площадкой. При этом количество цифр в шифре указывает на число квартир, а значение цифр обозначает комнатность квартир. Например, шифр 2-1-3- обозначает трехквартирную секцию с двух-, одно- и трехкомнатными квартирами на каждом этаже.

Секции отличаются друг от друга ориентацией по сторонам света. По этому признаку секции делятся на свободно, ограниченно и меридионально ориентируемые.

Свободно ориентируемые секции объединяют квартиры двусторонней ориентации. Дома с такими секциями свободно размещаются на местности даже вдоль географической широты; любой из фасадов может быть северным. Поэтому такие секции называют широтными.

Секции ограниченной ориентации объединяют квартиры двусторонней и односторонней ориентации. Т.к. все окна односторонних квартир расположены по одному фасаду, его нельзя ориентировать на неблагоприятную сторону горизонта.

Меридиональные секции компонуют из односторонних квартир и только в торцах иногда размещают двусторонние. Дома с такими секциями ориентируют меридионально. При этом необходимо соблюдать нормы инсоляции обоих длинных фасадов.

Односекционные дома - это отдельно стоящие, не примыкающие к соседним зданиям. Поэтому секции имеют окна по всему периметру стен. Конфигурация этих секций может быть самой разнообразной: квадрат, круг, прямоугольник, трилистник, Т- и крестообразной формы и т.п.

Как правило, секционные дома обеспечиваются централизованными инженерными системами. В домах свыше 5 этажей устраивают мусоропровод и лифт (до 9 этажей - 1, до 18 этажей - 2, до 20 этажей - 3, до 25 этажей - 4 лифта на секцию).

Стоимость жилой площади изменяется в зависимости от ширины и длины жилого дома. В узких жилых домах шириной 7-8 м, часто встречающихся в зарубежной практике, удобно размещаются квартиры со сквозным проветриванием. Но в таких домах неэффективно используется лифт.

Увеличение ширины жилого корпуса до 12 м дает возможность увеличить число квартир, выходящих на лестничную площадку одного этажа. Это позволяет снизить стоимость жилой площади.

Увеличение числа секций в жилом корпусе повышает эффективность застройки (особенно при увеличении числа секций от 1 до 5). При этом уменьшаются расходы на отопление жилого дома, снижается стоимость СМР и жилой и полезной площади.

3. Типы многоэтажных зданий

Многоэтажные, многоквартирные дома строят высотой более 6 этажей. По объемно-планировочной структуре они различаются системами внеквартирных эвакуационных путей. Эти системы объединяют входной узел, лестницы, этажные площадки, коридоры, лифты и мусоропроводы. Эти элементы являются композиционным ядром дома, т.к. по противопожарным требованиям они заключены в массивные несгораемые конструкции.

Многоэтажные дома в зависимости от планировочного решения внеквартирных коммуникаций делят на секционные и коридорно-галерейные.

Схемы блокировки секций в домах могут быть ленточные, ступенчатые и сложной блокировки.

Начиная с 6 этажей, в жилых домах устанавливаются лифты. Согласно нормам проектирования требуется установить: в домах высотой до 9 этажей 1 лифт грузоподъемностью 320 кг, скоростью 0,71 м/с; в 10-12-этажных домах - 2 лифта по 320 кг, скоростью 1 м/с; в 13-18-этажных домах - 1 лифт 320 кг и 1 - 500 кг.

Односекционные дома неэффективны в отношении плотности застройки. Их применяют в сложных грунтовых условиях, при пересеченных рельефах местности и на тесных, уже застроенных городских участках, а также для разнообразия застройки.

Коридорные и галерейные дома характеризуются горизонтальными коммуникациями (коридоры, галереи), вдоль которых располагаются квартиры, имеющие связь с лестничными клетками.

Преимущества этих типов домов: обслуживание одной лестничной клеткой большого числа квартир, широкий корпус (коридорные дома) позволяет экономить тепло, простые конструктивные схемы, сквозное проветривание квартир (в галерейных домах). К недостаткам можно отнести: ограниченность ориентации (в связи с 2-х-сторонним размещением квартир в коридорных домах); возможность применения галерейных домов в районах с мягким климатом.

Коридорно-галерейные дома характерны наличием продольного коридора с одной или несколькими лестницами. Коридор размещают по продольной оси здания или вдоль одного из фасадов. Если коридор размещен по продольной оси здания, то квартиры располагают по обе стороны коридора. Если коридор размещен вдоль фасада, то квартиры располагают с одной стороны. Галерея может быть вынесена за пределы габарита здания и выполнена в виде длинного открытого балкона, соединенного с лестницами и лифтами.

Коридоры и галереи размещают в каждом этаже здания. При использовании 2-х-этажных квартир коридоры и галереи размещают через 1, 2 или 3 этажа.

Коридорно-галерейные дома экономически более целесообразны при небольших квартирах, рассчитанных на небольшие семьи. Эти дома строят для постоянного и временного проживания: дома квартирного типа, общежития, гостиницы.

При проектировании лестнично-лифтового узла в жилых домах, особенно многоэтажных, учитывают возможность быстрой эвакуации жителей и обеспечение эвакуационных путей от задымления.

Продолжительность эвакуации жителей зависит от ширины проходов, уклонов лестниц и способов навески дверей в шлюзах. Ширину этажных коридоров принимают 1,4 м при длине до 40 м и 1,6 м при большей длине. Галереи делают шириной 1,6 м. длина марша лестницы зависит от количества ступеней n, которое назначают исходя из условия 3 n 18.

Для обеспечения беспрепятственного выхода из здания обе двери тамбура навешивают с открыванием наружу.

Количество лестниц в соответствии с противопожарными нормами зависит от количества квартир, обслуживаемых одной лестницей и от этажности зданий.

В домах высотой до 12 этажей квартиры могут выходить только на одну лестницу. На уровне 6, 9 и 12-го этажей предусматривают переходы в соседние секции.

В домах высотой более 12 этажей, если на этаже размещается не более 4-х квартир, устраивается одна лестница.

Если на этаже больше 4-х квартир, в зданиях более 9 этажей должен быть запасной выход на пожарную лестницу, располагаемую на балконах.

В домах коридорно-галерейного типа коридор обеспечивают выходами на 2 лестницы. Одна из них может быть пожарной, приставной.

Максимальную длину коридоров ограничивают нормативным расстоянием от дверей наиболее удаленной квартиры до ближайшей лестничной клетки.

При проектировании путей эвакуации предусматривают предохранение их от задымления. При выходе из коридоров устраивают шлюзы с дверями, лифты устанавливают в изолированных шахтах, площадки лестниц 12-этажных домов и выше делают в виде открытого балкона или лоджии.

ТЕМА 5. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

1. Классификация общественных зданий и сооружений

2. Объемно-планировочные элементы общественных зданий и сооружений

3. Конструктивные элементы общественных зданий и сооружений

1. Классификация общественных зданий и сооружений

Общественные здания и сооружения предназначены для размещения в них различного вида учреждений и предприятий, которые обеспечивают социальное, бытовое, культурное и коммунальное обслуживание населения. На жилых территориях располагают детские сады-ясли, школы, магазины, учреждения общественного питания, приемные пункты предприятий бытового обслуживания, игровые и спортивные сооружения и т.п., оказывающие населению какие-либо услуги.

Общественные здания классифицируют по нескольким критериям:

- капитальности

- функциональным признакам

- категории значимости в структуре общества

- универсальности

- способам строительства.

В зависимости от капитальности здания подразделяют на классы. Понятие капитальности объединяет такие характеристики основных конструкций здания, как огнестойкость и долговечность.

Огнестойкость зданий (конструкций) - это способность сопротивляться воздействию огня и распространению опасных факторов пожара. От того, насколько легко могут воспламеняться различные части здания, зависит его пожаробезопасность. В соответствии со СНиП 21-01-97 пожарная безопасность здания определяется классом конструктивной пожарной опасности и пределом огнестойкости. В зависимости от этих показателей здания делятся на следующие типы: непожароопасные, мало пожароопасные, умеренно пожароопасные, пожароопасные.

Пожарная опасность здания - это способность возникновения опасных факторов пожара и его развития. Чтобы не допустить распространение пожара из одного помещения в другое и предотвратить горение предусматриваются противопожарные преграды:

- противопожарные стены (брандмауэры) - глухие стены из несгораемых материалов (кирпич, железобетон), опирающиеся на собственный фундамент. Брандмауэры полностью пересекают здание и выступают за границей наружных ограждений не меньше, чем на 0,3 м. Применяются крышевые брандмауэры, разделяющие только крышу;

- противопожарные перегородки и перекрытия - из несгораемых материалов;

- пожарные отсеки или зоны - участки зданий шириной не менее 6 м. Выполняются полностью из несгораемых материалов.

Классификация по функциональным признакам имеет 4 ступени - группа, тип, подтип и вид. Высшая категория - это группа. В одну группу объединяются здания, предназначенные для осуществления определенных направлений человеческой деятельности.

1 группа - учреждения здравоохранения, физической культуры и социального обеспечения;

2 группа - учреждения просвещения;

3 группа - культуры;

4 - искусства;

5 - науки и научного обслуживания;

6 - финансирования, кредитования и страхования;

7 - управления;

8 - общественных организаций;

9 - коммунального хозяйства;

10 - бытового обслуживания населения;

11 - торговли и общественного питания;

12 - связи;

13 - транспорта;

14 - строительства.

Группы состоят из типов и подтипов. Например: группа учреждений просвещения включает два типа сооружений: 1 - общеобразовательные школы и учреждения по воспитанию детей; 2 - учебные заведения по подготовке кадров. Первый тип разбит на четыре подтипа: а - дневные общеобразовательные школы; б - вечерние (сменные) школы рабочей и сельской молодежи; в - детские дошкольные учреждения; г - детские дома. Подтипы разбиты на виды. Так, в подтип "в" входит четыре вида: детские сады, ясли-сады, ясли-сады для детей с дефектами развития, детские площадки. Ранжирование осуществляется по значимости.

При классификации общественных зданий по категории значимости в структуре общества определяется, какое место занимает сооружение в общественной структуре города, области или республики. В зависимости от категории значимости - возрастного состава посетителей и периодичности посещения учреждения обслуживания - общественные здания располагаются в первичной жилой группе (детские сады, ясли - R_об = 100 м), микрорайоне (школы, магазины, библиотеки, посещаемые ежедневно или часто, - R_об = 400 м), жилом районе (магазины, прачечные, больницы, кинотеатры, посещаемые периодически, - R_об = 700 - 1000 м) или в общественных центрах города (вузы, лицеи, рестораны, редко посещаемые или посещаемые ограниченным составом населения, - R_об = 2000 - 2200 м).

По функциональной универсальности общественные здания и сооружения делят на четыре вида: 1 - дома однофункционального значения (театр, концертный зал); 2 - сооружения многопланового использования, где можно проводить конференции и съезды, устраивать театральные представления и концерты; 3 - универсальные здания, приспособленные к быстрой трансформации. Это кино-концертные, спортивно-зрелищные сооружения. В результате несложных мероприятий их можно превратить в сооружения различного назначения: спорткомплекс, кинотеатр, концертный зал или театр; 4 - блокированные здания, где размещают различные учреждения. Например, объединяют все службы жилого района: зрительный зал, магазины, столовую-кафе, комбинат бытового обслуживания и контору эксплуатации жилищного фонда. Это позволяет сократить рабочие площади и интенсифицировать эксплуатацию помещений.

По способам строительства общественные здания делятся на индивидуальные - сооружения высокого ранга (областного, республиканского, государственного управления), и типовые - постройки массового строительства.

2. Объемно-планировочные элементы общественных зданий и сооружений

Объемно-планировочная композиция общественных зданий зависит в основном от их функционального назначения и архитектурного решения. Чаще всего встречаются коридорные и зальные композиции. Встречаются также и смешанные. Строятся здания по анфиладной схеме, в которой движение людского потока направляется из комнаты в комнату с расположением дверей по одной оси. Такая планировка характерна для музеев, картинных галерей, некоторых типов выставок.

Объемно-планировочные элементы общественных зданий по функции делятся на основные, коммуникационные и вспомогательные.

Элементы основной функции - это помещения, ради которых построено здание. В кинотеатре, филармонии и театре - это зрительный зал. Их форма и размеры зависят от функции, а конструктивное решение - от конфигурации, габаритов и величины пролетов. Планировка зрительных залов должна обеспечивать звуковой и зрительный комфорт. В административных зданиях основными помещениями являются комнаты для занятий. Они должны иметь хорошее естественное освещение, хорошую изоляцию от шума в соседних помещениях и удобный доступ в комнаты. Проектируются преимущественно по коридорной схеме. Для помещений основного функционального назначения важна инсоляция, т.е. их размещение по сторонам горизонтов. Например, аудитории, классы, лаборатории не рекомендуется ориентировать на восток, юго-восток и юг. В этих помещениях не допускается инсоляция в рабочее время: с 8 до 16 часов в течение суток.

Коммуникационные элементы - это помещения, предназначенные для входа и выхода из здания, распределения, горизонтального и вертикального перемещения людских потоков внутри сооружения. К ним относятся: входные узлы, фойе, поэтажные холлы, коридоры, лестницы, пандусы и эскалаторы, лифты.

Входные узлы делят на главные, служебные и вспомогательные. По местоположению входного узла, по его архитектуре можно установить функциональное назначение здания. В зависимости от вместимости и функциональных особенностей зданий делают 1 или несколько главных входов. В состав входного узла входят тамбур, вестибюль, гардероб. Их взаимное расположение должно обеспечивать беспрепятственное движение людских потоков от тамбура к внутренним коммуникациям. Из тамбура люди попадают непосредственно в вестибюль. Тамбур - это тепловой шлюз, мешающий проникновению холодного наружного воздуха внутрь здания. Он необходим в районах с умеренным и холодным климатом.

Служебные входы делают для обслуживающего персонала, артистов, спортсменов. Вспомогательные - для выхода посетителей на территорию участка: в парк, на спортплощадку и т.д. одновременно эти входы являются запасными эвакуационными путями.

Вестибюль - это первое распределительное помещение на пути посетителя, вошедшего в общественное здание. Планировочно вестибюль решают как небольшой зал. Площадь его назначают по нормам в зависимости от количества людей, находящихся в вестибюле в часы "пик". Непосредственно к вестибюлю примыкает гардероб, площадь которого тоже нормируется. Расположение в вестибюле гардероба бывает боковое, центральное двусторонее и центральное одностороннее. В помещениях с большим количеством людей гардеробы часто располагают в нескольких местах в непосредственной близости от вестибюля или в подвальном этаже под вестибюлем. Иногда в вестибюле располагают справочное бюро, торговые киоски. Вестибюль связывают с коридорами и анфиладами помещений лестницами и лифтами.

Узлами распределения людских потоков в коридорных зданиях являются коридоры, в зальных зданиях - фойе, кулуары и поэтажные холлы. Одновременно эти помещения могут служить и местом рекреации.

Коридоры бывают боковые и средние, тупиковые или сквозного прохода между лестницами. Длину коридоров назначают в зависимости от степени огнестойкости зданий и их освещенности. Ширина коридора - расчетная величина. Она зависит от линейной плотности людского потока и нормативной продолжительности эвакуации. Расчетные величины сравнивают с минимально допустимыми.

Фойе обычно устраивают перед входами в залы театров. Продолжение фойе вдоль зрительного зала - кулуары, куда обычно выходят двери из зала. Фойе иногда оборудуют буфетами. В кинотеатрах фойе часто совмещают с вестибюлями.

Поэтажные холлы располагают у группы лифтов и в световых карманах.

Лестницы в общественных зданиях делят по функциональному признаку на главные (парадные) и второстепенные. Главные лестницы связывают с вестибюлем внизу и группами основных помещений вверху. Второстепенные - служебные и пожарные лестницы. Они отделяются от других помещений стенами. Пожарные могут быть снаружи здания. В общественных зданиях применяют 2-х и 3-х маршевые лестницы прямоугольного и криволинейного очертания. Парадные лестницы делают разветвленными. Служебные - двухмаршевые. Ширина лестничных маршей нормируется и зависит от количества пребывающих на этажах людей (по 0,6 м на 100 чел.). Но минимальная ширина должна быть 1,35 м (главных) и 1,2 м (второстепенных). В общественных зданиях широко применяются пандусы и эскалаторы.

Пандусы - это лестницы, в которых марши по ступеням заменены плоскостями - дорожками с уклоном 1:8. Двигаться легче, но длина пути больше. Занимают много места, поэтому их чаще применяют на переходах при перепаде отметок полов от 1,5 до 2 м и в проходах зрительных залов с местами, расположенными амфитеатром.

Эскалаторы - механические лестницы с движущимися ступенями. Уклон их 1:1,75 - 1:2.

В многоэтажных зданиях устанавливают пассажирские, грузопассажирские лифты и грузовые подъемники. Они являются основным видом вертикального транспорта. Лифтовые шахты ограждают несгораемыми конструкциями. Необходимое количество лифтов определяют по формуле (35):

(35)

где N - число лиц, пользующихся лифтами, приходящееся на время «пик»;

t_об - время подъема и спуска лифта;

Т - время "пик"(равно 300 сек.);

е - грузоподъемность лифта, чел.;

n - коэффициент заполнения лифта, в административных и учебных зданиях n = 0,6 - 1; в магазинах - 0,7 - 0,8; в жилых домах и гостиницах - 0,6 0,7.

Время подъема-спуска рассчитывается по формуле (36):

(36)

где t_з - время загрузки кабины лифта (0,6 - 1 с./чел.);

t_п.о - время, затрачиваемое на каждой остановке на ускорение, замедление, включение лифта и на открывание и закрывание дверей, с.;

n - количество этажей в здании;

h - высота этажа от пола до пола, м;

v - скорость лифта, м/с.;

t_р - время разгрузки лифта, 0,6 - 1 с./чел.;

а - коэффициент неучтенного времени, 5 - 10%.

Для определения времени подъема-спуска необходимо знать число вероятных остановок, которое зависит от количества этажей в здании и вместимости кабины лифта.

Вспомогательные элементы: артистические, костюмерные и бутафорские в театре, книгохранилища и коллектор в библиотеке, помещения инженерного обеспечения (кинопроекционный, радио- и видеоузел, вентиляционные камеры и т.п.), санитарные узлы, шлюзы, помещения общественного питания.

3. Конструктивные элементы общественных зданий и сооружений

В зависимости от объемно-планировочного и конструктивного решения общественные здания можно разделить на три планировочные схемы: ячейковую, зальную и смешанную.

Ячейковая схема решается по бескаркасной малопролетной схеме с несущими продольными или поперечными стенами или по каркасной схеме.

Зальная структура отличается от ячейковой наличием перекрытий больших пролетов.

В смешанной структуре совмещаются ячейковая и зальная схемы.

Рассмотрим конструктивные элементы, характерные в большей части для общественных зданий.

Каркасы. Конструктивная схема общественных зданий в значительной мере определяется их объемно-планировочным решением. Преобладающая конструктивная схема - каркасно-панельная. Каркас общественных зданий изготовляют из сборных железобетонных элементов и реже - из стальных профилей. Высота надземных этажей зависит от назначения здания.

Стены. В каркасных общественных зданиях целесообразно применять легкие навесные конструкции наружных стен. Раскладка панелей наружных стен по фасаду может быть ленточная с простенками, ленточная без простенков и из панелей размерами "на комнату".

Раскладка из панелей "на комнату" недостаточно отвечает планировочному решению общественных зданий, т.к. редко встречается планировка с комнатами одной стандартной ширины. Первые две раскладки панелей образуют меньше швов между панелями. Они более отвечают планировке помещений общественных зданий.

Сопряжение панелей стен с каркасом осуществляют навешиванием на стойку и на продольный ригель каркаса или опиранием на четверть продольного ригеля каркаса.

Перекрытия. В зданиях ячейковой структуры с несущими стенами могут применяться все виды несущих элементов перекрытий. Перекрытия каркасно-панельных зданий делают из панелей с пустотами и из ребристых панелей. Панели опираются на полки ригелей или прогонов. При безригельном каркасе применяют ребристый настил с утолщенными концами ребер, укладываемый на стойки каркаса. В помещениях вестибюлей, фойе применяют монолитные и сборные железобетонные безбалочные и кессонные (сетчатые) перекрытия. Несущие элементы перекрытий являются подстилающим слоем покрытий полов.

Покрытия для полов общественных зданий применяют такие же, как и в жилых домах. В помещениях вестибюлей, где обычно бывает большое количество людей, делают полы более стойкие на истирание - мозаичные, с крупнозернистой мраморной крошкой на цементном вяжущем и добавкой латекса или поливинилацетатной эмульсии. Делают также полы из мраморной плитки, отличающиеся прочностью, хорошим видом и легкой очищаемостью.

Подвесные потолки. Их устраивают, исходя из архитектурного решения интерьера помещения, для светящихся потолков, скрытия проводки различного вида коммуникаций и из условий акустических требований. Материал подвесных потолков выбирают, исходя из их назначения. Широко применяются подвесные потолки из плиток акмигран размером 30х30 см. Плитки по периметру в кромках имеют пазы. Этими пазами их укладывают на полку алюминиевого двутаврового профиля высотой 30 мм. При помощи скобы и сережки двутавровый профиль подвешивают к арматуре диаметром 8-10 мм, приваренной к закладным деталям стыков ребристых панелей.

Покрытия. В общественных зданиях ячейковой схемы покрытия бывают чердачные, раздельные вентилируемые с малым уклоном по типу покрытий жилых зданий или совмещенные. Для перекрытия зальных помещений больших пролетов в качестве несущих элементов применяют: плоскостные конструкции - балки, рамы, сквозные фермы различного очертания, арки; сетчатые покрытия, в которых несущие элементы пересекаются в двух направлениях; пространственные конструкции - своды, купола, оболочки, вантовые покрытия.

Контрольные вопросы

1. Квартира - основная планировочная единица жилого дома квартирного типа.

2. Жилая, полезная и общая площадь квартиры.

3. Основные планировочные элементы квартиры: их состав и назначение.

4. Одноквартирные одноэтажные дома: особенности планировки.

5. Дома-дуплексы, таун-хаусы.

6. Блокированные малоэтажные дома.

7. Секционные жилые дома.

8. Понятие и типы секций.

9. Жилые дома коридорного типа.

10. Галерейные жилые дома.

11. Классификация общественных зданий.

12. Основные планировочные элементы общественных зданий.

13. Расчет количества лифтов в общественных зданиях.

14. Проектирование и размещение основных помещений общественных зданий.

15. Основные архитектурно-планировочные решения общественных зданий.

16. Основные конструктивные элементы общественных зданий.

РАЗДЕЛ 3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

В данном разделе мы познакомимся с устройством основных конструктивных элементов зданий; с предъявляемыми к ним требованиями. Рассмотрим технико-экономические особенности различных конструктивных решений элементов зданий и применения различных материалов.

ТЕМА 6. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ ЗДАНИЙ

Понятие об основании здания. Виды оснований

Понятие о фундаменте. Виды фундаментов

Подвалы, приямки и люки

Технико-экономические сведения

1. Понятие об основании здания. Виды оснований

Под ОСНОВАНИЕМ здания понимают массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий через него нагрузки от зданий и сооружений. Под воздействием нагрузки этот слой грунта находится в напряженном состоянии. Он может быть однородным, а может состоять из напластования нескольких видов горных пород. Мощность его может достигать шестикратной ширины подошвы фундаментов.

ГРУНТАМИ в строительстве называют различные горные породы магматического, метаморфического и осадочного происхождения.

Грунты делят на следующие основные группы:

СКАЛЬНЫЕ грунты - изверженные метаморфические и осадочные породы. Они залегают в виде сплошных массивов или трещиноватых слоев на большой глубине под слоями нескольких пород и поэтому редко служат непосредственным основанием фундаментов зданий. Этот грунт имеет большую механическую прочность.

КРУПНООБЛОМОЧНЫЕ грунты содержат более 50% по весу кристаллических или осадочных пород крупностью частиц больше 2 мм. Это щебень, галька, гравий, рваный камень, находящиеся в связном состоянии. Эти грунты малосжимаемы и не пучинисты. Поэтому являются хорошим основанием. Но в связи с тем, что крупнообломочные грунты хорошо фильтруют воду, они могут быть водоносом.

ПЕСЧАНЫЕ грунты содержат менее 50 % по весу частиц крупнее 2 мм. Эти грунты сыпучие и в сухом виде не пластичны. В зависимости от размера зерен песчаные грунты разделяют на гравелистые, крупно-, средне-, мелкозернистые и пылеватые. Эти грунты могут быть сухими, влажными и водоносными. Они являются хорошим основанием, если залегают равномерно мощным слоем и не имеют линз-вкраплений других пород.

ГЛИНИСТЫЕ грунты имеют чешуйчатую структуру и из мелких связанных между собой частиц. Размер этих частиц в 20-100 раз меньше песчаных. В сухом состоянии между частицами действуют силы сцепления. Но они практически исчезают при погружении образца в воду - грунт становится пластичным. Во влажном состоянии поры между чешуйками заполнены водой, которая зимой замерзает. Поэтому происходит пучение. По степени пластичности этот грунт делят на глину, суглинок и супесь. Они различаются по количеству глинистых частиц. В глине их больше 30%, в суглинке больше 10%, а в супеси меньше 10%. Поэтому супеси часто относят к пескам. Глины водонепроницаемы и их напластования являются водоупорами. В природном состоянии эти грунты обладают влажностью на границе текучести, превращаются в илы, которые называются плывунами. Поэтому в естественном состоянии они совершенно не пригодны для оснований. Но на более сухих можно возводить здания, предохраняя грунты от вспучивания при замерзании.

Одной из разновидностей глинистых грунтов являются ПРОСАДОЧНЫЕ грунты. У них тонкозернистая структура и очень большая пористость (более 50%). Сюда относятся лессовидные суглинки. Характерная особенность просадочных грунтов - большая прочность в сухом состоянии и просадочность (даже провальность) в замоченном состоянии. Поэтому при необходимости возведения на них зданий и сооружений необходимо обеспечить защиту оснований от атмосферной и производственной влаги.

Глинистые и песчаные грунты в зависимости от наличия в них примесей органических и растительных осадков делят на 3 группы:

грунты с примесью органических веществ. В них содержится до 10 % растительных осадков;

заторфованные грунты с растительными осадками от 10 до 60 %;

торфы - при органических включениях более 60 % . Эта группа грунтов не однородна по своей структуре, малопригодна в качестве оснований и относится к категории рыхлых грунтов. Их используют в районах вечной мерзлоты, предохраняя от оттаивания.

НАСЫПНЫЕ грунты состоят из разнообразных пород, часто и из бытовых отходов. Их называют культурными отложениями. Это частое явление в городах. Они не однородны по составу и структуре, имеют большие и неравномерные осадки. Поэтому пригодность их в качестве оснований ограничена и в большой мере зависит от продолжительности существования насыпного грунта и от его характера.

Вопрос о пригодности того или иного грунта для основания решают проводя анализ геологоразведочных данных.

Грунты исследуют бурением или закладкой открытых шурфов (колодцев). На их основе строят продольные и поперечные профили - разрезы грунтов. При исследовании грунтов выявляют данные, от которых в первую очередь зависит несущая способность грунта. Определяют расположение и мощность залегания пластов породы, их направление и уклоны, наличие линз других грунтов. Кроме того, выявляют уровень грунтовых вод и их агрессивность по химическому составу и др. Обычно разведку ведут в пределах сжимаемой толщи грунта.

На основании анализа полученных образцов грунта (кернов) определяют их прочность и возможность использования в природном состоянии в качестве оснований.

Для этого определяют, прежде всего, гранулометрический состав сыпучих материалов путем отделения различных по размеру фракций. По их процентному содержанию грунт классифицируют на группы (песчаный, глинистый и т.д.). Прокаливая, узнают отношение органических включений к общей массе породы.

В тех случаях, когда расчеты выявят недостаточную пригодность грунтов в естественном состоянии для оснований, производят уплотнение оснований.

Существует 2 вида оснований: естественные и искусственные.

ЕСТЕСТВЕННЫМИ основаниями называются грунты, залегающие под фундаментом и способные в природном состоянии воспринимать и выдерживать нагрузку от здания. Кроме того, основания должны давать равномерную осадку под всем зданием и находиться в статичном состоянии. Способность грунта отвечать предъявляемым требованиям зависит от его однородности. Наиболее подходящими являются изверженные магматические породы.

Неоднородность грунтов является причиной неравномерной осадки здания, а это приводит к различным деформациям. При строительстве на территориях свалок возникают побочные явления. Например, в подвалах домов может появиться метан, образующийся при разложении органических отходов.

Большое влияние на основания оказывают подземные воды. В расчетах учитывают гидростатический подпор воды, способный нарушить статичность сооружения или его элементов. Вода может также разрушить бетонные и каменные конструкции.

В основаниях, расположенных вблизи посадок широколиственных деревьев, может начаться неравномерная осадка. Т.к. в засуху корни деревьев высасывают из нижних слоев грунта воду. При уменьшении влажности некоторые грунты дают осадку. Это может привести к повреждению здания.

Все перечисленные факторы создают условия, когда нельзя использовать естественные грунты в качестве оснований, т.к. нет гарантии, что здание и в перспективе будет находиться в стабильном состоянии. В этом случае разрабатывают мероприятия по укреплению грунтов, т.е. устраивают искусственные основания.

ИСКУССТВЕННОЕ основание - это искусственно уплотненный или упрочненный грунт.

Существуют разные способы укрепления грунта.

Метод осушения земель, заливаемых водой. Создают насыпь выше уровня затопления и на ней возводят здание. Грунт используют как насыпное основание.

Подгрузка слоем специально насыпаемого грунта. При этом откачивают воду, заполняющую пустоты в грунте. Под давлением избыточной массы грунт садится на места вытесненной воды. Так происходит уплотнение.

Понижение уровня грунтовых вод с помощью дренажа. При этом снимается гидростатическое давление в грунте, и он уплотняется. Применяют горизонтальный, вертикальный и комбинированный дренажи. Горизонтальный дренаж осуществляют в виде открытых и закрытых дрен. Открытые дрены - каналы-осушители с уклонами в сторону водосброса. Закрытые дрены - подземные каналы, полностью заполненные фильтрующими материалами. Они со временем заиливаются и перестают работать. Поэтому применяют дрены из перфорированных труб. Вертикальный дренаж состоит из трубчатых или шахтных колодцев, погруженных в водоносный слой. Уровень вод понижают, откачивая воду из колодцев. Комбинированный дренаж - сочетание дрен горизонтального и вертикального типов.