Здания, наиболее часто применяемые в застройке населенных мест, предназначенные для обслуживания бытовых и общественных потребностей людей, называют гражданскими. К ним относят жилые и общественные здания. Такие здания, как жилые дома, общежития, детские сады и ясли, школы, здания торгово-бытового назначения, кинотеатры и другие, занимающие наибольший удельный вес в общем объеме строительства, относят к зданиям массового строительства. Их возводят, в основном, по типовым проектам с использованием изделий и конструкций заводского изготовления.
Жилые здания по назначению (т. е. характеру заселения и времени проживания) делятся на: жилые квартирные дома — для посемейного заселения и постоянного проживания и гостиничные — для постоянного проживания малых семей и одиночек; общежития и гостиницы — для кратковременного проживания; интернаты — для постоянного проживания инвалидов и престарелых, одиноких и малосемейных и др.
К общественным зданиям и их комплексам относят здания, в которых протекают один или несколько взаимосвязанных процессов общественной жизнедеятельности людей. Они предназначены для кратковременного или длительного пребывания людей и защиты их от воздействия природных факторов. К общественным относят здания детских учреждений (ясли, детские сады и др.), школы, учебные заведения, здания административные, лечебных учреждений, санаториев и домов отдыха, учреждений хозяйственно-бытового обслуживания, предприятий общественного питания, торговли, связи, транспорта и др. Особое место занимают зрелищные общественные здания и с зальными помещениями больших пролетов — клубы, дворцы культуры, вокзалы, музеи, выставочные залы и павильоны, спортивные сооружения, крытые рынки (рис.1.
Гражданские здания различных видов резко отличаются архитектурно-конструктивной структурой и внешним обликом.
Для жилых зданий характерны насыщенность фасада окнами, наличие балконов, лоджий, эркеров — элементов, связанных с функциональным решением жилища; его основным структурным элементом является жилое помещение (комната), группа помещений (квартира) — в жилых домах квартирного типа, или номер, спальная комната и т. п.— в гостиницах, общежитиях и других зданиях. Небольшие размеры помещений по высоте, ширине и глубине предопределяют простые конструктивные схемы и объемно-пространственные решения.
В общественных зданиях сочетаются сравнительно небольшие комнаты с помещениями, предназначенными для большого количества людей — аудиториями, читальными, выставочными, обеденными, торговыми, зрительными и другими залами. Эти помещения требуют применения сложных конструкций и должны отвечать повышенным архитектурно-художественным и функциональным требованиям. Внешний вид общественных зданий отличается от внешнего вида жилых домов и общежитий большими проемами или остекленными плоскостями, значительной шириной, высокими и часто неравномерными по высоте этажами, выдающимся объемом главного помещения и его покрытием и т. п.
Гражданские здания условно делят на: малоэтажные (1—2 этажа), средней этажности (3—5 этажей), многоэтажные (6—12 этажей), повышенной этажности (до 25 этажей) и высотные (более 25 этажей.
Многоэтажные здания применяют в массовой застройке городских жилых массивов, здания повышенной этажности и высотные — в особых случаях в крупных городах.
Повышение этажности городской застройки позволяет наиболее компактно решить инженерное и санитарно-техническое благоустройство, целесообразно использовать селитебную территорию, повысить комфорт и благоустройство, создать архитектурно выразительные композиции.
Для защиты жилых территорий от шума и ветров разрабатываются специальные здания — шумозащитные многосекционные, а также ветро- и пылезащитные.
Разнообразие проектных решений зданий позволяет создать из них контрастные или нюансные композиции по этажности, протяженности и конфигурации. Предпочтение отдается прямолинейным домам, повернутым под различными углами (90°, 120°), а также зданиям, смещенным вдоль продольных и поперечных осей, криволинейного очертания.
По объемно-пространственной структуре здания можно разделить на протяженные, точечные (односекционные), лучевые (двух-, трехлучевые, крестообразные), угловые, Т-образные, Н-образные, Z-образные, круглые, полукруглые или криволинейные, прямоугольные (замкнутые) и т. п.
По виду, размеру и конструкции строительных изделий различают здания из крупно-и мелкоразмерных элементов. Крупноэлементные здания (крупнопанельные, крупноблочные, из объемных блоков и др.) полностью монтируют из крупных элементов высокой степени заводской готовности, требующих использования высокопроизводительных подъемно-транспортных механизмов. Мелкоэлементные (ограждающие конструкции зданий и др.) возводят полуиндустриальными методами; при этом кладку стен или опор выполняют вручную из кирпича, керамических или других искусственных камней. Такие части здания, как перекрытия, лестницы, оконные и дверные заполнения, крыша и т. п. могут быть заводского изготовления.
Из крупных панелей при помощи кранов большой грузоподъемности и различных монтажных приспособлений и оборудования монтируют наружные и внутренние стены, перекрытия, перегородки, лестницы. Особенностью крупнопанельного домостроения является высокая заводская готовность сборных элементов размером на одну или две комнаты. Стеновые панели имеют облицованные или офактуренные наружные и подготовленные под окраску или оклейку обоями внутренние поверхности. При изготовлении в панели устанавливают дверные и оконные заполнения. Прогрессивным решением является изготовление комплексных панелей перекрытий и покрытий с уложенными подготовкой и одеждой пола или утеплителем и рулонным ковром. В крупноблочных зданиях стены монтируют из искусственных или естественных изделий большого размера массой 1,5—3 и более. Из крупноразмерных элементов в этих зданиях возводят также перекрытия, перегородки, лестницы. Крупноразмерные изделия крупноблочных зданий монтируют с помощью башенных кранов. Дальнейшим шагом развития сборного домостроения является возведение здания из объемных блоков, представляющих собой пространственные конструкции, полностью отделанные, с установленными элементами инженерного оборудования и благоустройства, размером на комнату, группу комнат или помещение (жилая комната, кухня, санузел и т. д.). Имеют место комбинированные приемы использования крупноразмерных элементов и конструкций при возведении зданий, например, крупноблочные с объемными блоками сантехкабин, крупнопанельные с объемными блок-комнатами и т. п. Здания характеризуются степенью их долговечности и огнестойкости, эксплуатационными, градостроительными и другими требованиями. Долговечность зданий зависит от долговечности материалов конструкции. Установлены I—III степени долговечности ограждающих конструкций со сроком эксплуатации зданий соответственно не менее 100, 50 и 20 лет. Степень огнестойкости зданий определяется минимальными пределами огнестойкости строительных конструкций в ч и максимальными пределами распространения огня по этим конструкциям в см. В соответствии с табл. 1 СНиП 2.01.02—85 здания и сооружения по огнестойкости подразделяют на пять степеней (I—V). При проектировании следует руководствоваться конструктивными характеристиками зданий в зависимости от их степени огнестойкости (см. приложение 2 к СНиП 2.01.02—85), а также рекомендациями в части объемно-планировочных решений зданий. Эксплуатационные требования определяются типом здания, вместимостью, составом и размерами помещений, техническим оборудованием, качеством отделки и др. Класс здания или сооружения определяют по совокупности перечисленных признаков. Гражданские здания и сооружения каждого вида делят на четыре класса. К I классу относят здания и сооружения (уникальные), к которым предъявляют повышенные требования, ко II и III — в зависимости от их значимости, к IV — минимальные. Для зданий различного назначения требования, определяющие их класс, устанавливают нормы проектирования.
Архитектурно-конструктивная структура здания.
План и этажность здания, характер помещений, их взаимосвязь и соразмерность, группировки их между собой определяются назначением здания и составляют его архитектурно-планировочную структуру. Эксплуатационные качества здания в значительной мере обусловливаются соответствием планировочной композиции функциональному назначению и технико-экономической целесообразностью. Структуры планов и объемов зданий многообразны. Однако композиция их должна всегда иметь ясную и четкую организацию. Схему плана строят на выделении ядра композиции (главного помещения, группы помещений, направляющих осей) и структурных узлов с соответствующей группировкой соподчиненных помещений, удобно расположенных по отношению к главному, имеющих должную соразмерность и способствующих созданию композиционного единства. В этой связи можно выделить следующие архитектурно-планировочные системы гражданских зданий — ячейковую, зальную, сложную или комбинированную (рис. 1). Здания ячейковой системы основываются на небольших, почти равновеликих помещениях, располагаемых в системе плоскостных или каркасных несущих элементов (жилые дома, детские сады, ясли, школы, административные здания, амбулатории и т. п.) или на одно- или многократно повторяющейся унифицированной схеме (универмаги, торговые центры). Форма плана зданий ячейковой системы может быть компактной, анфиладной, бескоридорной и коридорной с одно-или двухсторонней группировкой помещений. В основе формообразования зданий зальной системы (бассейны, крытые рынки, спортивные арены, театры, цирки) лежит большое пространство, создаваемое большепролетными конструкциями. Комбинированная система основывается на сочетании ячейковой и зальной систем и представляет собой сложные формообразования (клубы, дворцы культуры, библиотеки и т. п.). Перечисленные системы являются основой формообразования различных композиционных решений гражданских зданий и их комплексов, главными композиционными схемами которых являются: компактная; протяженная или линейная; расчлененная, формируемая по принципу павильонной системы. Конструктивную структуру здания составляют отдельные взаимосвязанные части (фундаменты, наружные и внутренние стены, отдельные опоры, перекрытия, крыши или покрытия, лестницы, перегородки, окна и двери), выполняющие определенные функции. По назначению части здания подразделяют на несущие (фундаменты, стены, некоторые виды перегородок, отдельные опоры и столбы) и ограждающие (стены, перекрытия, покрытия, крыши, окна и двери). Некоторые конструктивные элементы здания выполняют несущие и ограждающие функции (стены, покрытия и др.). В зависимости от функциональных особенностей и конструктивных требований в отдельных видах зданий устраивают дополнительные элементы и части зданий (балконы, эркеры, лоджии, галереи, козырьки, ниши, приямки, входы в подвал, навесы, фонари, солнцезащитные устройства и экраны), которые вместе с другими частями здания являются также формообразующими, создающими архитектурно-художественное решение и придающими зданию специфическую выразительность. В магазинах, павильонах, выставочных залах, станциях метро, вокзалах и других зданиях часто устраивают фонари или витражи, в зрелищных — трибуны, галереи, балконы. К элементам и частям здания предъявляются различные требования, основными из которых являются прочность, жесткость и устойчивость, огнестойкость, долговечность, малая тепло- и звукопроницаемость, индустри-альность, экономичность.
Конструктивные системы и схемы зданий.
Возникающие в здании и вне его нагрузки воспринимают несущие и ограждающие конструкции. Пространственная структура несущих элементов, каждый из которых выполняет специфические функции и входит в единую систему, образует несущий остов здания. Чтобы остов здания был устойчивым, он должен обладать необходимой жесткостью (достигается устройством продольных и поперечных стен). Кроме того, жесткость обеспечивается перекрытиями — жесткими горизонтальными диафрагмами, расчленяющими остов на ярусы. Диафрагмы воспринимают горизонтальные усилия и, будучи прочно сопряженными со стенами, повышают их устойчивость. Несущий остов здания составляют вертикальные несущие элементы (стены, столбы, стойки, колонны, несущие перегородки и т. д.) и опирающиеся на них горизонтальные или наклонные несущие элементы (перекрытия, прогоны, ригели, балки). Все нагрузки, воспринимаемые несущими конструкциями, и их собственный вес фундаменты передают на основание. Несущий остов здания может быть из монолитных конструкций и пространственных в виде колонн, стен, столбов, балок и т. п. связанных между собой в горизонтальном и вертикальном направлениях. Сочетание отдельных опор и балок образует каркас здания. Совершенствование крупноэлементного строительства и заводского домостроения способствует возникновению и развитию новых конструктивных систем и смешанных решений. К ним, в первую очередь, следует отнести здания из объемно-пространственных блоков (блок-комнаты, блок-квартиры, пространственные блок-каркасы), используемых в гражданском строительстве самостоятельно и в сочетании с другими конструкциями. Градостроительные и типологические особенности возводимых зданий, повышение этажности (до 25 этажей и выше), горно-геологические условия района строительства, характер материально-производственной базы строительства и другие факторы предопределяют появление и создание новых конструктивных систем — ствольной, оболочковой и их производных в сочетании с традиционными, отработанными практикой индустриального домостроения.
В зависимости от конструктивного выполнения элементов и частей несущего остова (рис. 2) определяется конструктивная система здания (пространственная структура несущего остова, состоящего из горизонтальных и вертикальных элементов, обеспечивающих его статическую работу и устойчивость). Сущность каждой системы заключается в том или ином расположении несущих и ненесущих наружных и внутренних стен здания, опирании перекрытий, расположении опор и т. п. Конструктивная система здания в зависимости от расположения несущих стен (опор), воспринимающих нагрузки от перекрытий, может быть с поперечными несущими стенами, продольными и поперечно-продольными. Шаги и пролеты определяются планировочными решениями зданий, применяемыми конструкциями и их несущей способностью. Такие схемы являются наиболее целесообразными при проектировании мало- и многоэтажных жилых домов, школ, детских садов, яслей, магазинов и других зданий. Бескаркасную систему образуют вертикальные плоскостные опоры и перекрытия, составляющие жесткие пространственные объемы здания. В основу данной системы положены типовые конструктивные решения кирпичных, крупноблочных и крупнопанельных гражданских зданий. Расстояния между несущими стенами определяют пролет здания. Здания могут быть одно-, двух-, трехпролет-ными и более, что обусловливается их планировкой. Шаги и пролеты назначают: 2,4; 2,7; 3; 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 5,1; 5,7; 6Н-7,2 м. Для однопролетных зданий их принимают до 12 м. Каркасные системы выполняют из отдельно стоящих вертикальных элементов (стоек или колонн) и горизонтальных (балок, ригелей и прогонов), благодаря которым достигается неизменяемость пространственной структуры и устойчивости зданий. В зависимости от расположения несущих элементов могут быть конструктивные схемы с продольным, поперечным и перекрестным расположением ригелей. Каркасные системы обеспечивают большую свободу планировки. Однако наличие выступающих конструкций каркаса ограничивает область их применения для жилых зданий.
Объемно-блочная конструктивная система предопределяет возведение зданий из объемно-пространственных элементов. Конструктивные схемы зданий зависят от расстановки блоков. Комбинированные системы объединяют элементы и сочетания различных конструктивных направлений: каркас и плоскостные элементы; объемные блоки и каркас или плоскостные элементы; каркас и монолитное ядро жесткости и т. п. Конструктивные схемы таких зданий (рис. 3) часто нечетко выражены и представляют собой смешанные или частные сочетания тех или иных решений. Область применения различных конструктивных систем и схем при проектировании гражданских зданий приведена в табл. I. 1.
Выбор строительных материалов и методов строительства при разработке конструкций зданий.
Высокая степень индустриализации строительства может быть достигнута при максимальной сборности и близких значениях массы всех строительных элементов и изделий, когда конструктивные схемы будут способствовать превращению строительства здания в монтажный процесс. Особое место при этом занимает материально-производственная база строительства. Виды сырьевых запасов строительных материалов разнообразны (глины, силикаты, естественные камни, шлаки и т. п.), и их эффективное использование позволяет полностью удовлетворить потребности строительства. При массовом строительстве большое значение приобретает использование местного сырья и отходов производства. Свойства материалов влияют на степень капитальности здания, выбор его конструктивной схемы, конструкций и на экономику строительства. Такое зонирование способствует унификации типовых проектов, строительного производства, способов возведения зданий, конструкций и конструктивных схем зданий. Основой для развития производственной базы и разработки типовых проектов, в наибольшей степени отвечающих условиям данного района строительства, является зонирование главных видов сырья и изделий из них.
По индустриальности, степени конструктивной завершенности и прогрессивности решений ведущее место занимают крупнопанельные здания, элементы которых комплексно изготовляются предприятиями строительной индустрии. За последние годы в стране создана ее мощная база, включающая предприятия сборных железобетонных конструкций и изделий из легких бетонов. Основой • технического прогресса в массовом строительстве стало крупнопанельное строительство, осуществляемое домостроительными трестами, заводами крупнопанельного домостроения и цехами заводов железобетонных изделий. Широко применяются другие изделия, выпускаемые промышленностью строительных материалов,— крупные стеновые блоки из легких бетонов, кирпича, силикатных масс, естественных камней, кирпич и керамические камни, изделия из тяжелого бетона. асбестоцемента, металла, стекла и пластмасс. Крупные панели и другие железобетонные элементы изготовляют домостроительные заводы по различным технологическим схемам: стендовой (на стационарных кантующихся горизонтальных формах); кассетной (в вертикальных групповых кассетных формах); поточно-агрегатной (в переносных металлических формах); конвейерной (на многопостовых тележных конвейерах); вибропрокатной. В зависимости от технологии изготовления определились различные направления индустриального строительства и проектирования гражданских зданий. Домостроительные предприятия создают условия для повышения качества, увеличения объемов крупнопанельного строительства и расширения сферы их деятельности. Укрупнение сборных изделий и их максимальная заводская готовность достигаются применением новых строительных материалов и снижением массы конструкций. Наряду с заводским сборным домостроением существуют и другие методы индустриального строительства — метод подъема этажей, бетонирование в скользящей и переставной опалубке, монтаж зданий из объемных блок-комнат, блок-квартир и др. Значительное внимание уделяется применению местных строительных материалов. Наличие материалов для изготовления блоков в известной мере влияет на распространение крупноблочного строительства. Повышение эффективности кирпичной кладки было достигнуто благодаря применению крупных кирпичных блоков. Изготовление крупных кирпичных блоков позволяет также рационально использовать продукцию кирпичных и керамических заводов, добиться снижения расхода цемента, металла и повышения качества блоков и их декоративных свойств. При разработке типовых проектов предусматривается возможность взаимозаменяемости индустриальных изделий, а также сочетания конструкций панелей перекрытий, перегородок, блоков фундаментов и других элементов с местными материалами — кирпичом, бетонными камнями и др.
Похожие статьи.
