Конструктивные схемы зданий

1. Конструктивные схемы зданий, их достоинства и недостатки Конструктивный тип здания определяется пространственным сочетанием стен, колонн, перекрытий и других несущих элементов, которые образуют его остов.

В зависимости от пространственной комбинации несущих элементов различают следующие конструктивные типы зданий:

· с несущими стенами (бескаркасные), в которых большинство конструктивных элементов совмещает несущие и ограждающие функции;

· каркасные с четким разделением конструкций по их функциям — несущие и ограждающие. Пространственная система (каркас), состоящая из колонн, балок, ригелей и других элементов, вместе с перекрытиями в данном случае воспринимает все нагрузки, действующие на здание. Помещения от воздействия внешней среды защищаются наружными стенами.

· с неполным каркасом, в которых наряду с внутренним каркасом несущими являются и наружные стены.

Конструктивный тип здания характеризуется также определенными материалами и видами основных его строительных элементов (крупных железобетонных блоков, панелей и т. п.).

Каждый из рассмотренных выше конструктивных типов зданий в свою очередь может иметь несколько конструктивных схем, которые отличаются особенностями расположения несущих элементов и их взаимосвязью.

Для бескаркасных зданий характерны следующие конструктивные схемы:

· с продольными несущими стенами, на которые опираются перекрытия;

· с поперечными несущими стенами, когда наружные продольные стены, освобожденные от нагрузки перекрытий, являются самонесущими;

· совмещенная, — с опиранием перекрытий на продольные и поперечные стены.

Конструктивные схемы зданий с неполным каркасом могут быть:

· с продольным расположением ригелей;

· с поперечным расположением ригелей;

· безригельными.

В этих схемах несущие внутренние стены заменены колоннами и перегородками между ними, что уменьшает расход стеновых материалов. Нагрузки от ригелей и перекрытий воспринимаются также и наружными стенами.

Попытки освободить внутреннее пространство от несущих конструкций привели к поискам схемы с продольными несущими стенами. С принципиальной точки зрения расположение несущих конструкций в плоскости наружных ограждений в наибольшей мере освобождает площадь дома от внутренних стен. Однако это решение вступает в определенное противоречие с конструктивной целесообразностью. При однослойных конструкциях ограждений, выполняемых из керамзитобетона, предельная высота дома, определяемая прочностью материала и технико-экономическими показателями, ограничивается девятью этажами. По такой схеме выполнены девятиэтажные дома серии 1−515, являющиеся по существу развитием пятиэтажных домов той же серии. Серия 1−515 включает две разновидности девятиэтажных жилых домов — четырехи шестисекционные широтной п меридиональной ориентации. Несущими в домах этого типа являются продольные внутренние и наружные стелы. Пространственная жесткость здания обеспечивается совместной работой продольных, поперечных межсекционных стен и перекрытий. Перекрытия из многопустотных настилов с замоноли-ЧС1ШЫМН стыками представляют собой горизонтальные. дискл, передающие ветровые. нагрузки на стены лестничных клеток.

Наружные керамзитобетонные стены — толщиной 40 см, из керамзитобетона марки 75, объемным весом Продольная внутренняя стена — из бетонных панелей толщиной 27 см. Стены лестничной клетки — из бетонных блоков толщиной 40 см, внутри которых размещаются вентиляционные каналы.

Недостатки домов этой серии вызваны з основном характером конструктивной схемы — применением несущих наружных стен из керамзитобетонных панелей. в которых совмещены несущие и теплоизоляционные функции. Это ведет к увеличению толщины стены до 40 см (что приближает ее к толщине кирпичной стены), повышению расхода стали и цемента.

Схема с поперечными и продольными несущими стенами в зданиях повышенной этажности нашла ограниченное применение. И это не случайно. При использовании схемы с несущими поперечными стенами логично стремление к всемерному облегчению продольных фасадных стен. Более того, как мы смогли проследить, при высоте зданий более 12 этажей возникает решение с навесными наружными стенами, которое является оптимальным для зданий повышенной этажности. Вместе с тем опирание перекрытий на внутренние продольные стены в ряде случаев может оказаться целесообразным. Создание условий для опирания плит перекрытий по трем сторонам не только несколько облегчает сами плиты (что, вообще говоря, при малых пролетах— до 3,6 м — несущественно), но и значительно улучшает совместную работу поперечных и продольных стен, так как плиты в этом случае являются своего рода жесткими шпонками в местах сопряжения этих стен.

Поэтому возможной (целесообразной) разновидностью такой схемы будет схема с несущими поперечными и внутренними продольными стенами.

Здания, возведенные по каркасной технологии, называют часто «канадскими». Суть технологии состоит в разделении ограждающей, теплоизолирующей и несущей функций между различными материалами. В основе каркасного дома — каркас из сухой древесины. Снаружи его обшивают жаропрочными цементно-стружечными плитами, внутри стену заполняют огнестойкой базальтовой ватой.

Каркасная технология строительства домов подходит практически для любой климатической зоны. Каркасный дом может возводиться в любое время года, при этом качество конструкции не теряется Легкость ограждающих и несущих конструкций позволяет строить дома на облегченных и малозаглубленных фундаментах. Каркасная технология характеризуется высокой скоростью строительства: при наличии готового фундамента коробка дома под отделку строится за 3−4 дня. Сборка дома из панелей заводского производства (каркасно-панельная технология) позволяет добиться высокой точности, облегчить проведение сборки и отделочных работ.

Особенности конструкции каркасного дома не ограничивают его дизайн. При отделке стен можно использовать разнообразные материалы. Благодаря отсутствию усадки внутреннюю отделку можно производить сразу после сборки дома.

Строительство каркасно-панельных домов требует гораздо меньших затрат энергии по сравнению с традиционными деревянными, бетонными и кирпичными домами. К тому же обеспечивается относительно небольшая толщина стен дома. За счет применения современных теплоизоляционных материалов достигается сравнительно низкая цена жилья.

Недостатки каркасного дома ранее касались в основном качества применяемых в строительстве материалов, на сегодняшний день они практически ликвидированы. Так, раньше использовались горючие утеплители, а также утеплители с высокой слеживаемостью, что приводило со временем к появлению пустот и утечке тепла. Плиты из каменной ваты, применяемые в каркасных домах сегодня, имеют высокую огнестойкость и не дают усадки на протяжении срока службы здания. Кроме того, каменная вата является экологичным материалом: она производится из природного камня.

конструкция каркасный дом комфортность

2. Современные требования к жилью. Комфортность (гигиена помещений) Жилище — квартиру, дом, окружающую его территорию — рассматривают как части системы «человек — среда обитания». Их взаимодействие в пределах жилой группы или микрорайона сложно и многообразно. Внешние связи соединяют эти планировочные образования с более крупными системами города или даже региона.

В качестве основы для оценки жилья используют его физико-строительные и архитектурно-пространственные особенности, но главное — человеческие критерии. К ним относят восприятие среды людьми, обеспечение ресурсами, удаление продуктов жизнедеятельности и удобства управления этими процессами.

Здание — это антропогенная система, созданная человеком для защиты от непогоды и врагов, а также для определенного вида деятельности. Оценка ее качества базируется на методах квалиметрии (qualis — какого качества) — науки, своими корнями уходящей в гуманитарные, медико-санитарные, экологические и специальные технические дисциплины С точки зрения психологии первичные потребности человека вытекают из интуитивных нужд организма и определенного видения проблемы личностью. Отсутствие у жилья некоторых свойств вызывает различные заболевания и стрессы, а полноценная среда обитания является не только непременным условием физического и психического состояния человека, но и стимулирует такие философские абстракции, как потребность в красоте, истине и самовыражении.

Все эти потребности объединены в интегральном понятии качества, т. е. в совокупности свойств, характеризующих степень пригодности зданий к использованию по назначению и удовлетворение запросов потребителя.

По мере перехода на более высокий уровень показатели качества разбивают на частные, последовательно уточняя содержание свойств каждого из них. Так, уже на втором уровне комплексное понятие делят на рациональность и комфортность.

В современных условиях рациональность приобретает особый смысл. Ее закладывают в основу бизнес-плана на самом раннем этапе изучения идеи проекта инвестирования реконструкции. На следующем уровне понятие рациональности разделяют на две группы свойств: экономичность и капитальность.

Экономические требования являются дополнительным условием качества. В этих требованиях содержится не только оценка первоначальных капитальных вложений — инвестиций. Их чрезмерное сокращение на капитальный ремонт или новое строительство чревато негативными последствиями, поскольку может привести к неоправданному повышению эксплуатационных расходов — долговременных затрат на управление системами, содержание, потребление энергоресурсов и неоправданно частые ремонты. С этих позиций экономическая оценка складывается из сравнительной эффективности инвестиций и затрат на эксплуатацию.

Фактор капитальности как средство оценки рациональности рассматривают на самом раннем этапе изучения идеи инвестирования проекта. Определяют необходимость ремонта некапитального дома или его сноса, если он не представляет историко-архитектурной ценности, или возведения на этом месте нового.

Наиболее емкое понятие, характеризующее качество жилья, — это комфортность. В разные исторические эпохи к жилью предъявляли неравнозначные комфортные требования.

С ростом технических и экономических возможностей поднимается уровень и увеличивается количество требований к комфортности. В некоторых случаях изменяется и их функциональная направленность. Например, кухня превратилась не только в место приготовления пищи, но и ее приема, т. е. в кухню-столовую.

Комфортность — рассматривается как совокупность таких групп свойств, как гигиена, функциональность и безопасность. Наиболее традиционная составляющая комфортности — это гигиена.

К состоянию внутренней среды присовокуплены свойства окружения, которые во всех проявлениях являются фоном для режима помещений и играют большую роль в оценке качества жилища. Неблагоприятный фон может свести на нет все преимущества внутреннего благоустройства здания. С другой стороны, неверно расположенное на местности сооружение может нарушить экологическое равновесие на территории. Таким образом, свойства внутренней и внешней сред довольно прочно связаны между собой.

Традиционно основным показателем гигиены является тепловлажностный режим в помещениях, который связан с теплотехническими свойствами ограждающих конструкций. Изучение влияния на человека только тепловлажностного режима недостаточно. Необходимо более широкое исследование таких факторов, как экологическая чистота внутренней и наружной среды, звуковой и зрительный комфорт.

Безопасность — немаловажное условие формирования ощущения комфортности, которое в значительной степени зависит от уверенности, что пребывание в здании не сопряжено с риском. Безопасность можно обеспечить, построив или реконструировав дом в соответствии с требованиями прочности, Устойчивости, пожарои взрывобезопасности.

Управление качеством — наиважнейшая проблема общества. В советской практике централизованного управления государство нормировало практически все показатели качества директивными документами. Ими являлись государственные стандарты (ГОСТы), Строительные нормы и правила (СНиПы), различного рода региональные и отраслевые технические условия и руководства, методические указания и рекомендации.