Здания и сооружения

ТЕМА 10. ОКНА И ДВЕРИ

Общие сведения об окнах и балконных дверях

Классификация окон и балконных дверей и их конструкции

Общие сведения о дверях. Их классификация и конструкции

Технико-экономические сведения

1. Общие сведения об окнах и балконных дверях

ОКНА И БАЛКОННЫЕ ДВЕРИ - это основные вертикальные ограждающие конструкции жилых зданий, которые предназначены для обеспечения естественной освещенности, инсоляции, вентиляции жилого помещения и для зрительной связи с окружающей средой. Они защищают помещение от внешнего шума и должны удовлетворять требованиям теплозащиты. От чередования, формы и пропорций окон зависит архитектурный облик здания.

Основные требования, которые предъявляют сегодня к оконным конструкциям - надежность, долговечность, теплоизоляционные свойства, светопропускаемость и эстетика. Для постоянных домов важны энергосберегающие характеристики конструкции и ее свойства по воздухообмену. Но самым важным свойством, которым должна обладать оконная конструкция, является ее долговечность. Эта характеристика напрямую связана с материалом, из которого изготовлено окно.

В жилых домах окна и балконные двери обычно делают деревянными. Применяют хвойные и лиственные породы. Древесина красива, не боится низких температур, при качественной обработке устойчива к воздействию внешней среды.

Сейчас применяются рамы из современных материалов: алюминия, клееного бруса, деревоалюминий, поливинилхлорид, стеклокомпозит.

Поливинилхлорид (ПВХ) позволяет особо тонкую подгонку деталей по размерам, хорошо противостоит влаге, прочен, экологичен и долговечен. Пластиковые окна изготавливают с облицовкой под любую ценную породу дерева и различных красок.

В общественных зданиях окна часто делают металлическими. Употребляют прокатный алюминий или сталь специального профиля. Для предохранения от коррозии и придания внешнего вида конструкцию анодируют, покрывая тонким слоем чернения или стойкого к атмосферным воздействиям цветного металла.

Для окон применяют оконное стекло: обычное листовое, витринное, солнце- и теплозащитное, теплопоглащающее, профильное.

В строительной практике проемы остекляют стеклопакетами. Одна из разновидностей такого материала - это листы, соединенные по периметру, с замкнутой воздушной прослойкой между ними, заполненной воздухом. Другой вид стеклопакетов, стевит, также состоит из герметически соединенных по периметру листов. Между ними укладывают стеклоткань. Применяют стевит в помещениях, где необходим рассеянный мягкий свет и уменьшенная солнечная радиация, но не нужна сквозная просматриваемость.

Крепежные детали: навесы и ручки, шпингалеты и форточные завертки, остановы, замки и магнитные держатели - называют оконными и дверными приборами.

Световую площадь окон назначают исходя из необходимой освещенности помещений, в соответствии с нормами естественной освещенности помещений, в зависимости от интерьера и архитектурной композиции здания. Обычно эту площадь принимают в жилых домах в соотношении:

Т.е. F_св составляет от 1/5 до 1/8 площади пола жилых комнат. F_св - световая площадь; F_п - площадь пола.

В соответствии с полученным значением назначают габаритные размеры кон по ГОСТу: h x b.

Слишком большие размеры окон зимой приводят к переохлаждению помещения (при этом увеличиваются расходы на отопление), а летом к перегреву (нужно устраивать светозащитные проемы).

2. Классификация окон и балконных дверей и их конструкции

В соответствии с ГОСТом окна и балконные двери классифицируются:

по назначению: для жилых, общественных, промышленных, животноводческих и птицеводческих зданий;

по материалу конструкций: деревянные, алюминиевые, стальные, железобетонные, пластмассовые;

по конструкции: одинарной конструкции с одним и двумя рядами остекления; спаренной конструкции с двумя и тремя рядами остекления; раздельной конструкции с 2-3-4 рядами остекления;

по количеству створок в ряду: одностворчатые, двухстворчатые, многостворчатые;

по направлению открывания створок: внутрь помещения, наружу, глухие, в разные стороны;

по способу открывания створок: распашные с поворотом вокруг крайней оси, откидные с поворотом вокруг нижней крайней оси, подвесные с поворотом вокруг верхней крайней оси, поворотно-откидные с поворотом вокруг верхней и нижней крайней оси, вращающиеся с поворотом вокруг горизонтальной или вертикальной крайней оси, раздвижные с перемещающимися створками в горизонтальной плоскости, подъемные с перемещающимися створками в вертикальной плоскости;

по устройствам для проветривания: с форточками, с форточками-створками, с клапанами, с жалюзи, с открывающимися створками, с фрамугами;

по материалу заполнения светового проема: со стеклами, со стеклопакетами, со стеклами и стеклопакетами (смешанные);

по влагостойкости: повышенная влагостойкость - устанавливаются снаружи и внутри помещений при влажности больше 60%, нормальной влагостойкости (меньше 60%);

по виду отделки: покрытые прозрачным отделочным покрытием, непрозрачным отделочным покрытием.

Заполнения оконных проемов состоят из коробки, переплета или полотна и подоконной доски. Коробки наглухо устанавливают в стены. Их делают со специальными четвертями - упорами, куда входят открывающиеся элементы. Переплеты делятся на створные, имеющие открывающиеся части-створки, и глухие, не открывающиеся.

Деревянные. Коробки делают из толстой доски или бруска. При площади оконных проемов больше 2 м² для обеспечения жесткости коробки вводят промежуточные вертикальные бруски - импосты и горизонтальные бруски - средняки. Коробки вставляют в четверть оконного проема. Для предотвращения загнивания дерево покрывают снаружи слоем гидроизоляции (битумом ли смолой и обивают одним слоем толя или рубероида). К стенам коробки крепят при помощи ершей или гвоздей, забиваемых в закладные деревянные вкладыши, по два с каждой стороны оконного проема. Зазор между коробкой и стеной законопачивают герметизирующим материалом (паклей, смоченной в цементном молоке). Откосы оконного проема покрывают цементным раствором. С наружной стороны делают отлив из кровельной стали, а с внутренней - подоконник, в жилых зданиях преимущественно из дерева. В панельных стенах коробки устанавливают на заводе. Соединение со стеной герметизируют при изготовлении.

Оконные переплеты для жилых зданий изготовляют раздельные с двойным остеклением, спаренные с двойным и тройным остеклением.

Переплеты состоят из обвязок и горбыльков. В них для вставки стекол выбирают четверти (фальцы). Стекла крепят в фальцах при помощи шпилек из стальной проволоки, замазки и деревянного штапика для прижима стекла (раскладки).

Более практично крепление стекол штапиками, которые укладывают на полоски из резины или из проолифленной бумаги и привертывают к обвязкам шурупами.

Горбыльки - это горизонтальные и вертикальные бруски внутри обвязки. Когда промышленность не выпускала стекол больших размеров, горбыльки использовали практически всегда. Ими создавали рисунок окна. В современных окнах для остекления применяют листы “на переплет” высотой до 1,5 м и горбыльками не пользуются. Форточки отделяют от створок. Верхняя открывающаяся или глухая часть окна - фрамуга.

Для уменьшения инфильтрации воздуха через притворы створок их утепляют различными прокладками и перекрывают нащельниками. Чтобы в четверти коробки или переплета не попадала дождевая вода, делают деревянные отливы.

Употребляют раздельные и спаренные переплеты. Спаренные переплеты сплачивают друг с другом при помощи винтов или крючков. Один переплет навешивают в четверть коробки, а другой - на обвязку первого переплета. При необходимости протирки стекол винты отвинчивают и створки разъединяют. В спаренных переплетах с тройным остеклением протирка стекол в переплете с двойным остеклением затруднительна. Приходится отъединять штапик со стороны помещения и вынимать стекло. Чтобы часто этого не делать, при остеклении этих переплетов надо более плотно крепить стекла при помощи прокладок, чтобы пыль не попадала в пространство между стеклами.

Металлические блоки используют не только в жилых домах, но и для остекления витрин магазинов. Эти блоки сваривают из проката специального профиля (алюминиевого чаще всего). Во всех притворах прокладывают профили из атмосферостойкой резины чтобы не продувало. Т.к. металл имеет большую теплопроводность, - переплеты утепляют термовкладышами. Спаренные переплеты остекляют стеклопакетами, раздельные - обычным листовым стеклом.

В деревометаллических блоках термовкладыши не ставят. Их роль выполняют внутренние деревянные переплеты. Применяют два вида конструктивного решения таких блоков: наружный переплет металлический, а внутренний - деревянный; металл играет роль облицовки, которую крепят к спаренному переплету и коробке.

3. Общие сведения о дверях. Их классификация и конструкции

ДВЕРИ - это ограждающие конструкции, служащие для изоляции проходных помещений друг от друга, для сообщения между комнатами, а также для входа и выхода из здания.

Двери должны обеспечить: удобную связь между помещениями; безопасную эвакуацию людей. Расположение, размеры, количество дверей определяются в зависимости от интенсивности людских потоков, антропологических параметров, габаритов проносимого оборудования и высоты помещений.

В жилых домах двери обычно делают деревянными. Применяют хвойные и лиственные породы. Двери изготовляют и из листовых материалов. В качестве обшивки используют фанеру и древесноволокнистую плиту.

Делают также металлические и остекленные двери. Кроме стекол, применяемых для остекления окон, для дверей применяют еще армированное стекло. Дверные приборы те же, что и оконные. Навесы и ручки (как и для окон) изготовляют для правого и левого открывания створок.

Классификация дверей по ГОСТу:

по назначению: внутренние (глухие и остекленные); наружные (глухие и остекленные); специальные (противопожарные, звукоизолирующие, дымозащитные, утепленные, повышенной прочности); двери-лазы (для прохода на крышу); люки для прохода в подвал, на крышу, чердак;

по материалу конструкции: деревянные, дерево-алюминиевые, стальные, пластмассовые, из толстого закаленного стекла толщиной 10-15 мм;

по конструкции: из щитовой конструкции со сплошным или мелкопустотным заполнением полотна; рамочной конструкции (филенчатые); с порогом и без него; с фрамугой и без нее (окно над дверью);

по количеству полотен: однопольные, 2-х-польные;

по наличию остекления: остекленные, глухие;

по влагостойкости: повышенной влагостойкости (относительная влажность больше 60%), нормальной влагостойкости (влажность меньше 60%);

по виду отделки: с непрозрачной отделкой - обшитые листовыми материалами, окрашенные красками; с прозрачным отделочным покрытием - отделка прозрачными лаками.

Для дверных проемов применяют блоки, изготовленные на заводе. Блоки состоят из коробки и дверных полотен.

Полотна деревянных дверей изготовляют филенчатыми и щитовыми. Филенки вставляют в пазы или четверти обвязки из брусков. Обвязку делают не только по периметру, но врезают промежуточные бруски - средняки. В наружных дверях филенки утепляют (делают двухслойными), вставляя внутрь утеплитель.

Щитовые двери изготовляют из дерево-плиты, обклеенной фанерой, или щитов с обвязкой из брусков и облицовкой из древесноволокнистых плит. Легкие двери делают из ДСП. Полотна красят, облицовывают шпоном ценных пород дерева, рулонным или листовым пластиком.

В общественных зданиях применяют стеклянные двери двух конструкций. Одна имеет металлическую обвязку по периметру. Другая обвязки не имеет полотном в ней является закаленное стекло толщиной 8-12 мм. На этом стекле на винтах устанавливают плинты с поворотными устройствами.

Коробки входных дверей в здание и из лестничной клетки в квартиры устанавливают в четверть дверных проемов наружных стен и стен лестничных клеток. Их крепят закрепами к заложенным в стены деревянным вкладышам - два по высоте проема. Чтобы древесина коробок не гнила, их с наружной стороны обмазывают битумом или смолой и обивают одним слоем толя или рубероида. Зазоры между коробкой и стеной проконопачивают паклей и покрывают раствором.

В перегородках дверные коробки укрепляют к стойкам каркаса перегородки.

4. Технико-экономические сведения

Экономические показатели оконных заполнений представлены в табл. 6.

Таблица 6 Экономические показатели оконных заполнений

Характеристика конструкции переплетов	Единовременные затраты, %	Приведенные затраты, %	Сопротивление теплопередаче, %
Спаренные с двойным остеклением	100	100	100
Раздельные с двойным остеклением	125	107	110
Спаренные с тройным остеклением	135	99	150

Т.е. по сметной стоимости более экономичны спаренные переплеты с двойным остеклением. Эти типы переплетов требуют меньше расхода леса. Светопропускная способность их больше, чем раздельных переплетов, в которых из условия открывания наружных переплетов световой проем уменьшается. Но в оценке переплетов существенную роль играют их теплотехнические качества. Расходы на отопление обратно пропорциональны сопротивлению теплопередаче. Чем больше сопротивление теплопередаче, тем меньше расходы на отопление. По приведенным затратам более экономичны переплеты с тройным остеклением, более дорогие - раздельные с двойным остеклением.

Кроме того, при проектировании переплетов надо внимательно относиться к назначению их размеров. Если вместо 1/8 назначить площадь световых проемов равную 1/5 от площади пола, то площадь световых проемов увеличится примерно на 60%. Соответственно и расходы на отопление тоже увеличатся на 60%.

Учитывая, что в северных районах световых дней в году значительно меньше, чем в средней полосе, назначать увеличенные размеры переплетов совершенно нецелесообразно. В южных районах надо учитывать опасность перегрева помещений за счет солнечной радиации.

ТЕМА 11. ЛЕСТНИЦЫ, ГАЛЕРЕИ И БАЛКОНЫ

Понятие о лестницах. Основные элементы лестничного марша

Конструкции лестниц

Конструкции балконов и галерей

Технико-экономические сведения

1. Понятие о лестницах. Основные элементы лестничного марша.

ЛЕСТНИЦЫ - это пути сообщения между этажами. Они служат также для аварийной эвакуации из здания людей.

Лестницы являются несущей конструкцией, состоящей из чередующихся наклонных маршей и горизонтальных лестничных площадок. Для безопасности лестницы окружают вертикальными ограждениями с h = 0,6 м.

К лестницам предъявляются требования удобства ходьбы, пожарной безопасности, безопасной эвакуации жителей в случае пожара и экономичности.

Пропускная способность лестниц зависит от правильности назначения ширины маршей, числа лестниц.

Пожарная безопасность обеспечивается приданием лестнице прочности, жесткости и огнестойкости.

В жилых зданиях наибольшее распространение имеют лестницы с углом подъема = 26^о40; 29^о45 и 33^о45. Это соответствует отношению высоты подъема марша к его заложению 1:2; 1:1,75; 1:1,5. Исходы из этого уклона, высота ступени - подступенка - устанавливается равной 15; 16,5; 18 см, а ширина ступени - проступи, исходя из равенства (х + у = 45 см) соответственно будет равна 30, 28 и 27 см. Лестницы, ведущие в подвал и на чердак, проектируют более крутые, чем основные.

Ступени, уложенные на наклонные балки, называемые косоурами, образуют марши. В марше предусматривают не более 18 и не менее 3 ступеней.

В целях безопасности эвакуации лестницы ограждают несгораемыми стенами, образующими лестничные клетки. Лестничная клетка представляет собой жесткую коробку, которая повышает пространственную жесткость здания.

Если здание больше 5 этажей, на лестничных клетках располагают лифты и мусоропроводы. Лестницы и лифты соединяют в лестнично-лифтовой узел.

В 2-х-этажных домах ширина марша должна быть не менее 900 мм, а в домах высотой в 3 и более этажей - не менее 1050 мм.

На узких лестницах ограждения устанавливают с торцов ступеней, чтобы не уменьшать полезную ширину лестничного марша. В лестницах с более широкими маршами ограждения устанавливают на расстоянии 50 мм от торца. Для этого в ступенях предусматривают гнезда. Ограждение лестниц состоит из стоек, стальной решетки, верхней обвязки из полосовой стали и поручня. Поручень укладывают на верхнюю обвязку. Его делают из дерева твердых пород или из пластмассы.

Для пропуска пожарных рукавов между маршами должны предусматриваться зазоры шириной не менее 100 мм.

Ширину площадок лестничных клеток проектируют равной ширине марша (до ограждения) и не менее 1200 мм.

При проектировании зданий повышенной этажности особенно важно обеспечить безопасность эвакуации жителей.

В секционных жилых домах высотой в 10 этажей и более необходимо предусматривать незадымляемые лестницы, не менее одной на секцию. Они отличаются от обычных лестниц тем, что из лестничной клетки можно выйти на балкон или лоджию.

В зданиях высотой в 6 этажей и более необходимо также предусматривать в период эвакуации проход по балкону или лоджии в соседнюю секцию. В домах коридорного и галерейного типов, а также общежитиях высотой в 10 этажей и более с жилой площадью в этаже более 300 м ² выходы из коридоров и галерей предусматривают не менее чем на 2 незадымляемые лестницы.

Лестницы по назначению делят на основные, запасные и пожарные.

2. Конструкции лестниц

Лестницы, галереи и балконы делают из тех же материалов, что и перекрытия. В старой застройке использовали дерево, металл и камень. В современных зданиях индивидуального строительства используют прокатную сталь и железобетонные детали малой массы, а в сборном типовом домостроении - большой массы - цельные марши, площадки, стойки и панели для балконов и галерей.

Применяют и детали средней массы - до 500 кг.

Конструкции лестниц (марши, этажные и промежуточные площадки). Марши имеют одну или две балки, являющиеся опорой для ступеней. Эти балки называют косоурами, если ступени укладывают на них по верху, и тетивами, когда ступени врезают сбоку. Этажные и промежуточные площадки состоят из плит, опирающихся на горизонтальные балки. Одна из этих балок - опора для косоуров или тетив маршей.

Лестницы собирают из деталей большой и малой массы. К деталям большой массы относят конструкции панельного типа (марши или площадки, представляющие собой единую деталь). Панель площадки монтируют, опирая на закладные детали, выпущенные из стен, или в гнезда, оставляемые в них. На площадки опирают панели маршей.

Конструкция из легких деталей - лестницы по стальной балочной клетке. Их собирают из отдельных ступеней и мелких плит, укладываемых на стальные балки и косоуры (двутавр или швеллер). Для повышения огнестойкости эти металлические конструкции оштукатуривают по стальной сетке. Эти лестницы металлоемки. В жилых домах не применяются.

Пожарные приставные лестницы делают стальными. Нижние опорные консоли изготовляют из двутавровых или швеллерных балок и уголков, а марши - из полосы и прутков.

В лестничных клетках из кирпича лестничные площадки заделывают в процессе кладки в стены. Площадочные балки с гнездами для опирания косоуров заделывают в гнезда кирпичных или керамзитобетонных панельных стен.

На балки укладывают плиту площадки, а в пазы монтируют косоуры, на которые укладывают бетонные или железобетонные ступени. Ступени имеют три типоразмера: рядовые и фризовые нижние и верхние. Снизу марш затирают цементным раствором.

Лестницы из монолитного железобетона. Устраивают редко: в зданиях из монолитного железобетона и когда лестнице придается нетиповое решение (т.е. ее нельзя выполнить из сборных элементов). Устраивают эти лестницы непосредственно на объекте с применением опалубок.

Деревянные лестницы устраивают в коттеджах или в 2-х-этажных деревянных (редко каменных) домах. Косоур обычно заменяет тетива из досок или брусьев, в боках которой прорезают вертикальные и горизонтальные пазы для досок подступенка и проступи. Низ марша подшивается досками толщиной 25 мм.

Перед входами в лестничные клетки устраивают площадки шириной не менее 1200 мм и высотой 150-200 мм. В отдельных случаях делают крыльца с подъемом не менее 3-х ступеней.

Ступени и площадки перед входом опираются на боковые стены-щеки или укладываются на песок или другой не пучинистый грунт.

Под плиту площадки надо делать песчаное основание толщиной 300-400 мм.

Пандусы используются для сообщения между этажами. Это гладкий эвакуационный путь с уклоном 5-12^о, но имеет ступеней.

Виды пандусов: одномаршевые, 2-х-маршевые, прямые и криволинейные (из монолитного желзобетона). Пол пандуса должен иметь нескользкую поверхность. Ограждения высотой 0,9 м.

3. Конструкции балконов и галерей

Балконы и галереи выполняют, применяя три конструктивные системы: консольно-балочную, консольную и стоечную. Консольно-балочная широко применялась в старой застройке. Консольные балки-кронштейны жестко заделываются в стены, на них опираются плиты.

Консольные системы встречаются реже. В старых домах - это каменная плита, заделанная в стену одной стороной по всей длине.

Стоечная система: плиты балконов и галерей опирают одной стороной на стены, а противоположной стороной - на стойки. Разновидностью конструкции являются лоджии. Плиты в лоджиях опирают на короткие поперечные стены.

В современном сборном домостроении железобетоные площадки балконов заделываются в стены в виде консольной плиты и удерживаются в стене от опрокидывания массой стены и заанкериванием к перемычкам дверей.

В легких наружных стенах масса стены недостаточна, чтобы удержать консоль балконной плиты. Поэтому балконы поддерживаются стойками или растяжками, которые укрепляются наклонно от плоскости стен к концу площадок.

Пол балконной площадки устраивают с уклоном наружу и ниже пола комнат на 125 мм, чтобы при сильных дождях вода с балкона не попадала в комнату.

Чтобы плита балкона не разрушалась от совместного воздействия воды и пониженных температурах, по наружной кромке балкона укладывают слив в виде стального уголка.

В кирпичных зданиях плиты площадки балкона укладывают на П-образные рамы из стальных двутавров или швеллеров, заделываемых концами в стены. Рассчитывают эти рамы, как консольные балки.

Иногда площадка балкона является продолжением панели перекрытия. Это более надежно от опрокидывания.

Лоджии защищены от ветра тремя стенами. В III и IV климатических поясах лоджии по функциональному назначению приравниваются к жилым комнатам. При этом требуется увеличение глубины лоджии до 2,5-3,0 м. Но при такой глубине комнаты, находящиеся за лоджиями, практически не имеют инсоляции в течение суток. Поэтому более предпочтительно устраивать лоджии-балконы глубиной до 1 м.

Полы площадок лоджий, как и балконов, имеют уклон в наружную сторону, их часто покрывают керамической плиткой.

Решетки в балконах и лоджиях, служащих эвакуационными переходами, должны быть высотой 1200 мм. Горизонтальные прутки в ограждениях решетки размещают не выше 50-60 мм от пола.

4. Технико-экономические сведения

Удельный вес стоимости лестниц в общей стоимости здания не более 1,5%. Масса тоже небольшая - 1,6-2,5%. Стоимость лестниц различного конструктивного решения изменяется в пределах 20%. Поэтому замена более дорогих лестницами меньшей стоимости может дать общую экономию не больше 1,5х0,2 = 0,3% от стоимости здания. Значит стоимость в выборе типа лестниц неглавное. Более важен показатель трудоемкости. Трудоемкость устройства лестниц на стройке из целых маршей меньше, чем из штучных железобетонных или стальных конструктивных элементов, в 3-4 раза. Важным фактором в экономической оценке лестниц является их пространственная емкость в плане. Поэтому лестничные клетки надо проектировать минимально допустимой ширины и длины, со стенами минимально допустимой толщины по конструктивным и звукоизоляционным требованиям. За счет правильно выбранной толщины стен можно достичь снижения стоимости полезной площади на 0,9-1,3%.

При глубине лоджий до 1,0 м стоимость общей площади в среднем по дому увеличивается на 2%, а при глубине 1,7 м - на 4%.

В небольших квартирах увеличение стоимости более существенно - до 5-7%. Учитывая это, надо особенно осторожно относиться к проектированию лоджий в домах для районов с большим снежным покровом, с коротким летом и длинной зимой.

Контрольные вопросы

1. Основания зданий. Требования, предъявляемые к основаниям.

2. Классификация оснований зданий.

3. Способы укрепления грунтов.

4. Понятие и классификация фундаментов.

5. Понятие ростверка.

6. Назначение горизонтальной гидроизоляции фундаментов.

7. Глубина заложения фундаментов.

8. Порядок расчета площади подошвы фундамента.

9. Виды нагрузок, передаваемых на фундамент.

10. Наружные стены. Требования, предъявляемые к ним.

11. Классификация стен.

12. Конструкции наружных стен индустриального изготовления.

13. Системы кирпичной кладки.

14. Столбы, колонны, ригели, балки, прогоны: их назначение.

15. Архитектурно-конструктивные элементы и детали стен.

16. Классификация перекрытий. Требования, предъявляемые к ним.

17. Полы: виды, требования, конструкции.

18. Виды покрытий. Требования, предъявляемые к покрытиям зданий.

19. Конструкции покрытий.

20. Стропила и их виды.

21. Виды скатных крыш.

22. Кровля: виды, требования, устройство.

23. Неорганизованный и организованный водостоки.

24. Лестница: понятие, требования, конструкции.

25. Лоджии, балконы, эркеры: назначение, виды, конструкции.

РАЗДЕЛ 4. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЗДАНИЙ

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

ТЕМА 12. ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Общие сведения об инженерном оборудовании зданий

Устройство систем внутренней канализации и холодного водоснабжения

Устройство систем горячего водоснабжения и отопления

Устройство систем газоснабжения, вентиляции и мусороудаления

1. Общие сведения об инженерном оборудовании зданий

ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЗДАНИЙ - это санитарно-технические системы и приборы здания, которые включают в себя: отопление, вентиляцию (кондиционирование воздуха), водоснабжение, канализацию, слаботочные сети (телевидение, телефон, радио), системы электрооборудования, вертикальный транспорт, системы мусороудаления, подачу и использование холода (катки, торговые здания).

Канализация, холодное и горячее водоснабжение, отопление и вентиляция, газоснабжение и мусоропроводы относятся к санитарно-техническим системам.

Радиотрансляция, телефонные вводы и разводка телевизионных антенн относятся к системе слабых токов.

Системы санитарно-технического оборудования выполняют из труб, фитингов и приборов. Фитинги - соединительные фасонные детали, которые устанавливаются при монтаже на стыках, поворотах и ответвлениях трубопроводов. Фитинги изготовляют из ковкого чугуна или стали и соединяют с трубами на резьбе. Сталь и чугун в санитарно-технических системах часто заменяют изделиями из платмасс - поливинилхлорида и полиэтилена.

Устанавливаемые на сетях запорные, контрольные, регулировочные, предохранительные и разборные устройства называют санитарно-технической арматурой.

Запорные устройства - задвижки и вентили.

Контрольные - водомеры и газовые счетчики.

Регулировочные устройства (для регулирования давления в сетях) - клапаны (редукционные и обратные, срабатывающие автоматически при критическом повышении напора); специальные краны, устанавливаемые на разводке отопительных систем для регулирования отдачи тепла в помещения и поддержания необходимого теплового режима; сосуды для размещения избытка воды, возникающего в результате увеличения ее объема при нагревании.

Разборные устройства - это водоразборные краны и смесители, устанавливаемые в местах потребления. Ими оборудуют санитарно-технические приборы - умывальники, кухонные раковины и мойки, унитазы, ванные и т.п.; кухонные плиты, газовые водонагревательные колонки; радиаторы отопления и т.п.

Стояки мусоропроводов выполняют из асбестоцементных труб больших диаметров - 0,4-0,5 м. Для вентиляции используют трубы и короба из стального кровельного листа, асбестоцементные короба и плоские плиты из гипсо- и шлакобетона.

2. Устройство систем внутренней канализации и холодного водоснабжения

Системы внутренней канализации предназначены для приема сточных вод и их удаления в наружную сеть. Системы состоят из выпусков, стояков, вытяжных и отводных трубопроводов.

Стояки размещают в санитарных узлах вблизи унитазов. Их устанавливают вертикально на всю высоту здания и внизу врезают в выпуски, через которые сточная жидкость стекает в колодцы наружной сети.

В зависимости от количества труб в стояке различают однотрубные и двухтрубные системы. Однотрубные применяют в невысоких зданиях. Для отвода газов, скапливающихся в таких системах, стояк наращивают, выводя вентиляционную трубу выше конька крыши.

Отводными трубами соединяют приборы со стояком. Чтобы обеспечить движение жидкости, эти трубы прокладывают с уклоном в сторону слива. На отводах под приборами устанавливают гидравлический затвор-сифон, чтобы газы из труб не попадали в помещение.

Система холодного водоснабжения предназначена для хозяйственных нужд и противопожарных целей.

Решение системы внутреннего водопровода зависит от напора в наружной сети. Если этого напора хватает для подачи воды к самым высоким водоразборам здания, то применяют водопровод без повысительных установок. В противном случае применяют повысительные установки, т.е. в системы водопровода врезают насосы и распределительные баки для хранения резерва воды.

Водопроводные системы делают с нижней и верхней разводкой. Нижнюю разводную магистраль прокладывают под потолком подвала или в специальных каналах в полу первого этажа. Предусматривают тупиковые и кольцевые системы. В кольцевой системе магистральный трубопровод закольцовывают. Это позволяет подавать воду с другой стороны, если часть магистрали вышла из строя.

Применяются: схема внутреннего водопровода (тупиковая) без насоса, напорного бака, с нижней разводкой (самая простая); схема внутреннего водопровода с верхней разводкой и водонапорным баком (эта схема применяется, если первая схема не обеспечивает подачу воды на верхние этажи здания при падении давления в городской сети). Заполнение водонапорного бака-аккумулятора происходит в часы минимального водоразбора - ночью; схема внутреннего водопровода с подкачными насосами и нижней разводкой. Применяется в многоэтажных домах, где подача воды на верхние этажи обеспечивается включением в схему подкачного центробежного насоса.

3. Устройство систем горячего водоснабжения и отопления

Отопление - одна из самых дорогих инженерных систем. Отопление передается во все постоянные и некоторые временные здания.

Отопление подразделяется на центральное и местное.

Системы отопления состоят из генератора теплоты, трубопроводов и приборов теплоотдачи (нагревательных). Системы, в которых все три группы устройств объединены, называют местными. К этой категории относят печное, газовое и электрическое отопление. Местное отопление применяется в малоэтажных зданиях, в мелких населенных пунктах, где нет центрального отопления. Но местное отопление может применяться и в многоэтажных зданиях с введением локальных котельных на одно или несколько зданий.

При центральном отоплении тепловую энергию получают от общего генератора и передают по трубам (теплоносителям) к помещениям одного или нескольких зданий. В качестве генератора теплоты для центрального отопления и горячего водоснабжения применяют котельные и тепловые установки. Различают районные, квартальные и местные котельные. В состав котельных входят: котел с топкой и вспомогательные устройства для подачи воздуха, топлива, для отвода отходящих газов, удаления золы и шлака.

Тепловые установки устраивают для отопления группы зданий микрорайона или квартала. В них первичным источником теплоты является ТЭЦ. Оттуда поступает горячая вода по наружным тепловым сетям. Существует три схемы подключения систем теплового пункта к этим сетям: непосредственное подключение, с подмешиванием обратной воды элеватором и с подогревателями- бойлерами.

В зависимости от теплоносителя системы центрального отопления делят на воздушные, паровые и водяные.

Воздушные в основном используют в общественных зданиях и совмещают с системами вентиляции и кондиционирования.

Паровые системы - подается пар высокой температуры. Они делятся на вакуум-системы с давлением ниже атмосферного, системы низкого и высокого давления. Эти системы применяются в банях, прачечных, промышленных зданиях.

Наиболее распространены водяные системы в жилых и общественных зданиях. Горячую воду подают по трубам к приборам теплоотдачи. Там вода остывает, и холодная возвращается для последующего нагревания, т.е. вода циркулирует по замкнутому циклу. В зависимости от схемы циркуляции теплоносителя различают 2-х и однотрубные системы. Двухтрубные применяются редко, т.к. на устройство прямых и обратных стояков требуется много металла. Однотрубные системы широко применяют в зданиях полносборного домостроения. По способу прокладки разводящих магистралей: схемы с нижней и верхней разводкой. Системы с нижней разводкой применяют в зданиях с бесчердачным покрытием.

Отопительные системы классифицируются по типу теплоотдачи отопительными приборами на: конвективно-излучающие, панельно-лучистые, конвективные.

Конвективно-излучающие - радиаторы различных типов; панельно-лучистые (излучающие) - нагревательные приборы, совмещенные со строительными конструкциями: потолочные, стеновые, напольные, плинтусные, перегородочные и т.п.; инфракрасные излучатели; конвективные (воздушное отопление) - различные конвекторы: калориферы, воздухонагреватели и т.д.

Отопительные приборы служат для обогрева помещения путем передачи тепла. Тип прибора определяется видом теплоносителя.

Конвективно-излучающие приборы применяются в зданиях, где предъявляются повышенные требования к чистоте воздуха. Теплоотдача осуществляется конвекцией от обычного радиатора.

Панельно-лучистая (излучающая) отопительная система применяется в жилых и общественных зданиях, где предъявляются повышенные требования к чистоте воздуха. Эта система имеет большую экономичность, чем предыдущая благодаря совмещению приборов со строительными конструкциями.

Конвективная (воздушная) система применяется в общественных зданиях (магазины, спорткомплексы) - перемещение теплого воздуха обеспечивается электровентиляторами, которые входят в устройство калориферов и воздухонагревателей. Такие приборы используют для устройства тепловых завес в плоскости входных дверей, через щели в полу или в боковых плоскостях помещений.

Горячее водоснабжение разделяют на системы с местным подогревом воды (топочными газами, электричеством или природным газом) и централизованным, с использованием тепла централизованных котельных или ТЭЦ.

Применяют тупиковые и циркуляционные схемы центрального водоснабжения. Тупиковые устраивают в зданиях с постоянным в течение суток расходом воды и системах с короткой разводкой к кранам, т.к. застаивающаяся без потребления вода быстро остывает. Циркуляционные схемы используют в многоэтажных зданиях с системами большой протяженности. Чтобы вода не остывала, обеспечивают ее постоянный обмен за счет закольцовывания системы. В циркуляционные линии врезают насосы. Но может быть обеспечена и естественная циркуляция за счет разности плотности холодной и горячей воды.

4. Устройство систем газоснабжения, вентиляции и мусороудаления

В сетях газоснабжения стояки размещают на лестничных клетках, магистрали прокладывают вне габаритов здания. Это необходимо в противопожарных целях, во избежание скопления газа в закрытых помещениях и его взрыва.

Кроме вводов и стояков, газовые системы состоят еще из разводки и приборов разбора газа. Внутри здания трубы разводки прокладывают открыто, по нежилым помещениям. К ним необходимо создать условия свободного доступа. Газовые приборы устанавливают, обеспечивая хорошую вентиляцию помещений.

Вентиляционные системы предназначены для создания гигиенически чистой воздушной среды в зданиях. Вентиляция обеспечивает воздухообмен в помещениях, удаляя загрязненный воздух и вводя свежий. Величина кратности воздухообмена нормируется. Чем она больше, тем интенсивнее должна быть вентиляция. Если кратность невелика, то применяют системы естественной вентиляции. При больших значениях норматива применяются системы с механическим побуждением.

В системах естественной вентиляции воздух движется под давлением, возникающим из-за разности плотности. Давление растет с увеличением разности температур. Естественные системы делятся на аэрационные и канальные. В аэрационных системах воздух под действием разности температур и ветра свободно движется к месту его удаления из здания. Применяются редко. В канальных системах воздух удаляют по воздуховодам: трубам, приставным коробам и каналам, закладываемым в стенах. Канальные системы бывают вытяжные, приточно-вытяжные и механические (побудительные).

В вытяжных системах удаляемый воздух возмещается в помещении за счет притока через воздухопроницаемые конструкции, неплотности притвора окон, форточки и фрамуги.

Вытяжные вентиляционные решетки ставят в кухнях, ванных и туалетах. Это простые системы.

Приточно-вытяжные - более сложные. Здесь организованы не только вытяжка, но и приток воздуха по специальным приточным воздуховодам.

Механические системы - побудительные. Движение воздуха побуждают вентиляторами. Существует три вида таких систем: вытяжная, приточная и приточно-вытяжная. В вытяжных вентиляторы ставят на воздуховоды вытяжки. Их размещают поближе к выходу в атмосферу, чтобы загрязненный воздух не проникал в помещение через неплотности каналов. Потери воздуха возмещаются аналогично с системами естественной вентиляции. Приточные системы побудительной вентиляции называют воздушным отоплением. Если ими не только нагревают воздух зимой, но и охлаждают летом, то их называют системами кондиционирования. Приточно-вытяжными системами оборудуют сооружения со сложным тепловлажностным режимом (бассейны). Вентиляторы ставят не только на приток, но и на вытяжку.

Мусоропроводы устанавливают в зданиях выше 5 этажей. Размещают их обычно в лестничной клетке, но так, чтобы ствол мусоропровода не сужал лестничную площадку. Состоят мусоропроводы из ствола, надствольного короба, мусороприемной камеры и вентиляционной системы.

Ствол изготавливают из асбестоцементных труб. Его вертикально укрепляют, зажимая в перекрытиях междуэтажных лестничных площадок. К стволу на хомутах крепят мусороприемные клапаны-затворы. Их устанавливают на промежуточных площадках лестничных клеток. В нижней части на отметке наружной площадки располагается приемная камера мусоропровода (бункер). Оттуда мусор попадает в контейнеры, в которых и вывозится.

Мусорокамера размером не менее 1,7х1,5 м. Ее пол должен находиться на уровне тротуара, чтобы контейнеры можно было легко выкатывать наружу.

Камеры ограждают глухими железобетонными стенами. Их оборудуют раковинами и кранами для подключения шлангов противопожарного водопровода и хозяйственного для мытья бункера и помещения. Для слива сточных вод в полу устанавливают трапы.

Надствольный короб устанавливают на чердаке или в техническом этаже. в нем монтируют лебедку с блоками. К тросу лебедки подвешивают ерш для прочистки ствола. На перекрытии устанавливают короб вытяжной вентиляции для проветривания всей системы.

Ванная и уборная объединяются в санитарно-технические кабины. Это объемные элементы полной заводской готовности (“стаканы”). Их используют в сборном домостроении. Они полностью оборудованы санитарно-техническими приборами с подводкой соответствующих труб.

Полностью смонтированные кабины доставляют на стройку и, как правило, устанавливают на месте непосредственно с транспортных средств.

Санитарные узлы делят на два вида. Если все приборы устанавливают в одном помещении, то такой узел называют совмещенным. Если унитаз вынесен в отдельное помещение, - то это раздельный санузел.

ТЕМА 13. ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА ЛИФТОВ, СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И СЛАБЫХ ТОКОВ

Классификация и конструкции лифтов

Внутридомовые электрические сети, коллективные телевизионные и радиотрансляционные сети

Технико-экономические сведения

1.  Классификация и конструкции лифтов

Лифты по назначению подразделяют на пассажирские, грузопассажирские, больничные, грузовые с проводником и без него. По конструкции привода различают лифты с редукторами и безредукторными лебедками. Лифты с редукторами применяют при скоростях движения кабины от 0,7 м/с; безредукторные - при небольших скоростях. Кабины обычных пассажирских лифтов движутся со скоростью 0,7-1,4 м/с, скоростных - неменее 2 м/с, грузовых - 0,15-0,5 м/с.

Шахты лифтов ограждают на всю высоту. По старым нормам их заключали в сетчатое ограждение из проволоки диаметром неболее 1,2 мм, вязанной ячейками 0,02х0,02 м. Сейчас шахты лифтов выполняют из кирпича, бетона и др. несгораемых конструкций.

Машинные отделения с приводом располагают сверху или снизу шахты лифта. Если машинное отделение расположено сверху шахты, то конструкция упрощается, увеличивается надежность и срок службы лифта, т.к. сокращается число перегибов и длина канатов подвески. При нижнем расположении привода снижается шум, облегчается обслуживание системы, но повышаются нагрузки на шахту.

Приводы имеют канатоведущий шкив. На канаты подвешивают кабину и противовес.

Управление приводом дистанционное, релейное. Панель управления расположена в кабине. У этажных дверей расположены кнопки для вызова лифта. Этими кнопками пассажир передает команды на станцию управления, установленную в машинном отделении.

Современные лифты оборудуют электронной системой управления с блоками памяти и информационными блоками. Блок памяти предназначен для запоминания последовательности остановок кабины. Информационный блок - для информации о направлении движения кабины и о месте ее расположения.

В жилых зданиях лифты устанавливают, начиная с 6 этажей. Кабина лифта располагается у лестничной клетки или между лестничных маршей. Жилые здания могут оборудоваться выносными лифтами. Они располагаются за наружной гранью стены против окон лестничной клетки. В этом случае загрузка лифтов производится с промежуточных площадок лестничных клеток.

Элементы лифтов изготовляют и комплектуют на заводе. В лифтах применяют стальные канаты, свитые из проволоки. Их наматывают на барабаны и в таком виде заводят на объекты.

2. Внутридомовые электрические сети, коллективные телевизионные и радиотрансляционные сети

Для систем внутреннего электрооборудования гражданских зданий используют аппараты защиты и вводно-распределительные устройства, провода и кабели, счетчики расхода энергии, электроразборные и осветительные приборы.

Аппараты защиты - это плавкие предохранители, автоматические выключатели и реле. Они предохраняют электропроводку от замыкания.

Вводы и вводно-распределительные устройства - для присоединения внутренних сетей к внешним.

Для электропроводок применяют провода и кабели с алюминиевыми и медными жилами. Чаще всего используют кабели с бумажной и резиновой изоляцией и провода с изоляцией из поливинилхлорида и др. полимеров-диэлектриков.

Электроприемники - штепсельные розетки, контакторы и магнитные пускатели. Два последних используют для дистанционного управления двигателями.

В системах слабых токов используют такие же кабели и провода, как и в электроснабжении, но значительно меньшего сечения жил (медных). Разводку от телевизионных антенн выполняют коаксиальным кабелем с медной оплеткой сердечника.

В сетях энергоснабжения зданий применяют систему напряжения 380/220 В при глухом заземлении нейтралей питающих трансформаторов.

Здания питают от внутриквартальных кабельных сетей. Их прокладывают в две или три нитки на случай аварии. В многоэтажных многосекционных домах делают один или несколько вводов. На них ставят вводно-распределительные устройства с автоматическими выключателями, переключателями и предохранителями.

Внутридомовые электрические сети состоят из: вводно-распределительных устройств; линий, питающих квартиры с сетью разводки по ним; силовых линий электроприводов лифтов, насосов и др. оборудования дома и групповых сетей рабочего и аварийного освещения внеквартирных помещений (лестниц, подвалов и т.п.). В зданиях с встроенными учреждениями линии их электропитания выделяют в самостоятельные системы.

Линии питания по принципу построения схемы делят на разомкнутые и замкнутые. Разомкнутая схема проще, но при аварии прекращается питание всех потребителей. Замкнутая система имеет несколько источников питания.

Стояки питания квартир размещают на лестничных клетках, скрывая в штрабах ограждающих стен. В зданиях до 16 этажей, имеющих не менее 4 квартир на этаже, прокладывают один стояк. При увеличении числа квартир для обеспечения надежности прокладывают два стояка.

На стояке у ответвления в квартиру устанавливают распределительный щит с двухполюсным пакетным выключателем-автоматом и электросчетчик. Пакетные автоматы (пробки) защищают от коротких замыканий и перегрузки линии. Проводку делают скрытую, провода прячут в строительные конструкции.

Системы коллективных телевизионных антенн и радиотрансляционных сетей выполняют, прокладывая магистральные стояки питания по стенам лестничных клеток в специальных штрабах. На стояках устанавливают поэтажные распределительные коробки.

Питание телевизионных стояков осуществляют сверху. Антенну устанавливают на крыше. Место выбирают, обеспечивая наилучший прием телевизионных сигналов, но по возможности дальше от слуховых окон, вентиляционных и дымоходных шахт, радиотрансляционных и телефонных воздушных линий.

Стояки радиотрансляции и телефонов питают и сверху, и снизу. Верхнее питание применяют, когда городская сеть подвешена по воздуху на столбах. Нижнее, если кабели радио и телефона уложены в подземную канализацию, обычно из асбестоцементных труб, заглубленных в землю не менее чем на 0,7 м.

3. Технико-экономические сведения

Доля инженерного оборудования в общей стоимости строительства зданий постоянно растет, т.к. современные здания все больше им насыщаются. Сейчас затраты на оборудование достигают 18-20%, в т.ч. на санитарно-технические системы 7-8%. С ростом этажности застройки и повышением ее комфортности эти затраты могут доходить до 50% от сметной стоимости объекта.

Поэтому необходимо при проектировании проводить социально-экономическое обоснование необходимости применения тех или иных систем. Сократить текущие расходы по эксплуатации инженерного оборудования позволит внедрение новой техники, автоматизации, кибернетизации и учета использования воды, тепла и электроэнергии.

Контрольные вопросы

1. Элементы внутреннего водопровода. Схемы сетей.

2. Системы горячего водоснабжения: виды разводки.

3. Централизованная и местная системы горячего водоснабжения.

4. Элементы внутренней канализации зданий.

5. Устройство внутренней сети газопроводов.

6. Классификация систем теплоснабжения.

7. Классификация нагревательных приборов.

8. Классификация и устройство систем вентиляции жилых зданий.

9. Устройство мусоропроводов в жилых зданиях.

10. Устройство электроснабжения зданий.

11. Электрическая сеть здания: требования к электропроводке, источники освещения.

12. Системы слабых токов в жилых зданиях.

13. Классификация лифтов. Требования, предъявляемые к лифтам.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Наземные постройки для жилья, отдыха, учебы и т.п. называют

-: зданиями

-: сооружениями

2. Объекты строительства технического назначения называют

-: зданиями

-: сооружениями

3. Определенная система взаиморасположения помещений в здании называется решением

-: конструктивным

-: объемно-планировочным

4. Внутреннее пространство здания, заключенное между перекрытиями, называется

-: подвалом

-: этажом

-: помещением

5. Совокупность правил для назначения объемно-планировочных параметров здания называется

-: СНиПом

-: единой модульной системой

-: ГОСТом

6. Прогоны в здании служат опорами для

-: перекрытий

-: стен

-: фундаментов

7. Наименьший удельный вес затрат на перекрытия приходится в зданиях

-: крупнопанельных

-: крупноблочных

-: кирпичных

8. Наибольшую экономическую значимость в общей стоимости жилых зданий составляют

-: стены

-: фундаменты

-: перекрытия

9. Трамбовка и укатка - способ уплотнения грунта

-: химический

-: термический

-: механический

10. Фундаменты устраивают при залегании под подошвой слабых или неоднородных грунтов и при больших нагрузках от здания

-: сплошные

-: свайные

-: столбчатые

11. Фундаменты устраивают, когда плотные слои грунта залегают на большой глубине

-: сплошные

-: свайные

-: ленточные

12. Подвалы от грунтовой сырости защищают вертикальной обмазкой битумной мастикой

-: стен подвала

-: пола подвала

-: основания

13. Наиболее экономичными по стоимости являются полы

-: дощатые

-: линолеумные

-: наливные

14. Наиболее экономичными по трудоемкости являются полы

-: паркетные

-: дощатые

-: линолеумные

15. В перекрытиях под санузлами и мокрыми помещениями обязательно устраивается

-: гидроизоляция

-: теплоизоляция

-: пароизоляция

16. Створки наружных оконных переплетов прикреплены к

-: оконной коробке

-: внутренним переплетам

-: наружным переплетам

17. Горизонтальная плоскость у лестничных ступеней называется

-: проступью

-: подступенком

-: косоуром

-: тетивой

18. Несущие наклонные балки, опираемые на лестничные площадки и поддерживающие лестничные ступени, называют

-: тетивами

-: косоурами

-: подступенками

19. Систему раскладки стеновых блоков в пределах высоты этажа называют

-: разрезкой

-: раскладкой

-: разделкой

20. Основные элементы сборного железобетонного каркаса

-: стыки

-: колонны

-: сваи

21. Наслонные стропила устраиваются при наличии в здании

-: внутренних стен

-: перегородок

-: лестниц

22. Висячие стропила устраиваются при отсутствии в здании

-: промежуточных опор

-: перегородок

-: лестниц

23. Машинное отделение лифта может располагаться

-: над шахтой

-: в шахте

-: под шахтой

24. Слуховые окна предназначены для

-: выхода на крышу

-: лучшей слышимости

-: освещения чердака

25. Ограждения на крышах устраиваются высотой не менее

-: 0,6 м

-: 0,7 м

-: 0,8 м

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема жилища - одна из острейших проблем человечества. Успешность решения этой проблемы существенно зависит от качества проектирования, возведения и последующего содержания зданий. Поэтому в данном конспекте лекций большое внимание уделено изучению вопросов, знание которых необходимо для эффективного управления объектами недвижимости: современных объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений, также устройства инженерно-технических систем зданий.