Конструктивные решения. 
Архитектурное проектирование жилых зданий

Объемно-планировочная структура жилого дома непосредственным образом зависит от выбора конструкций и метода возведения здания.

Несущий остов жилого дома может быть стеновым, каркасным или смешанного вида. Каждый вид несущего остова применяется в разных вариантах, отличающихся порядком размещения несущих элементов. Например, стеновой несущий остов реализуется в системах поперечных, продольных или перекрестных стен. Свои системы имеются и в каркасе: с продольным или с поперечным расположением ригелей, безригельная система и др. (рис. 25). Нередко употребляется и так называемый неполный каркас, иначе говоря, каркасно-стеновой остов.

Рис. 28. Разновидности несущего остова жилых зданий.

А-каркас, б-поперечные несущие стены, в-продольные несущие стены, г, д, е — комбинированные системы.

Горизонтальные несущие элементы любого остова (ригели, перемычки, плиты перекрытий и др.) выполняют из материалов, хорошо работающих на изгиб. К ним относятся железобетон, металл, дерево. Выбор материала для несущих стен, более свободен.

Все названные виды несущих остовов и свойственные им системы расположения несущих элементов встречаются в жилых домах любой этажности, с любой коммуникационной структурой.

Однако у каждого остова и его систем есть свои области распространения, где тот или иной из них наиболее рационален. Каркас, например, особенно характерен для зданий, имеющих более 16 этажей, а также для строительства в зонах с активной сейсмикой. Во всех других случаях чаще всего применяют стеновые остовы, причем с поперечными несущими стенами, установленными с узким (3—4,2 м), широким (4,2—7,2 м) или смешанным шагом. В отечественной практике преобладают дома, построенные на узком шаге. Конструктивные особенности несущего остова определяют тектонику здания, а она в свою очередь выражается в объемной структуре, в крупной пластике и деталях фасадов, в компоновке планов.

Обращение к поперечным несущим стенам позволяет довольно свободно решать наружную (фасадную) стену. Она может быть навесной и самонесущей. Для ее выполнения пригодны различные материалы (в том числе легкие), крупные панели, блоки и мелкоразмерные элементы (кирпич, камень). Причем в пределах одной фасадной стены могут сочетаться разные материалы. Размещение проемов в границах конструктивного шага может легко варьироваться.

Все эти возможности объясняют широкое распространение системы поперечных несущих стен в жилищном строительстве. Однако не следует забывать, что при узком шаге она жестко закрепляет планировочную структуру квартир и затрудняет трансформацию в них. При узком шаге весьма сложно встраивать в первые этажи общественные учреждения.

Продольные несущие стены снимают эти недостатки, но вносят другие ограничения. В частности, в этой конструктивной системе невозможны смещения этажей относительно друг друга, практически исключаются глубокие лоджии, рельеф на стене осуществим только в пределах ее толщины. Поэтому крупная пластика фасадов формируется, главным образом, балконами и эркерами. Следует признать, что в прошлом несущая наружная стена тем не менее получила богатое архитектурное оформление. Очень часто оно проектировалось достаточно независимо от внутренней структуры здания и играло роль внешней декорации, построенной, например, по законам ордерной системы. Как только наружная стена стала навесной, акцент в формообразовании дома был перенесен на общую характеристику его объема.

Каркас позволяет делать с формой дома практически то же самое, что и поперечные несущие стены. Известно немало примеров, когда его элементы остаются открытыми и тем самым демонстрируется конструктивная основа здания.

Полносборный способ возведения основан на использовании предварительно изготовленных элементов, из которых дом полностью собирается на строительной площадке. Предварительное изготовление конструктивных элементов приобретает смысл, если они применяются многократно, если предполагается их значительный тираж. Поэтому данный способ лег в основу массового строительства жилья. В нашей стране для его реализации создана огромная сеть домостроительных комбинатов (ДСК). Их деятельность обеспечивается применением типовых проектов.

В зарубежной практике для строительства жилья широко применяется монолитный железобетон. Его используют для возведения зданий любого типа, с любым несущим остовом, разной этажности. Отработаны различные технологии производства работ, которые по эффективности конкурируют со сборным строительством. Наиболее известные и развитые из них базируются на использовании скользящей, переставной и туннельной опалубки. Инвентарная опалубка, как правило, изготавливается для многоразового использования и определенным образом унифицирована.

Этот способ открывает большой простор для творческих поисков. Любые конфигурации в плане, свободное решение фасада, выполнение всевозможных деталей позволяют индивидуализировать облик дома, добиваться разнообразия в застройке. В нашей стране доля домов, возведенных из монолитного железобетона, пока крайне мала, но ее предполагается увеличивать.

Необходимо отметить, что монолитный бетон используется, как правило, в том или ином сочетании со сборными элементами. Возникшее на этой основе сборно-монолитное домостроение считается перспективным. Оно сочетает в себе пластические возможности монолитного железобетона, монтаж готовых конструктивных элементов (например, плит настила, лестнично-лифтовых шахт, лестничных маршей, и т. д.) и допускает значительную свободу в формообразовании зданий.

Разновидностью монолитного и сборно-монолитного строительства является метод подъема перекрытий или этажей в зданиях с каркасным или каркасно-стеновым остовом.

Проектирование жилых зданий и применение всех указанных способов их возведения неотделимо от типизации и унификации строительных изделий по форме и размерам.

Эта задача решается путем модульной координации размеров в строительстве (МКРС). МКРС представляет собой совокупность правил взаимоувязки размеров зданий, их частей, конструктивных элементов и деталей, а также строительных изделий и оборудования, выпускаемых промышленностью на основе кратности этих размеров установленной единице, так называемому модулю.

Исходный модуль равен 100 мм (М=100 мм). Широко применяют и производные от него укрупненные модули: ЗМ (300 мм), 6 М (600 мм), 12 М (1200 мм) и т. д.

Укрупненным модулем обычно регулируются общие размеры дома, расстояния между разбивочными осями, размеры основных конструкций. Все основные размеры назначаются кратными ЗМ (300 мм); 2,4 м, 2,7 м; 3 м и т. д. Этот же укрупненный модуль применяется и для вертикальных размеров блоков, панелей наружных и внутренних стен, колонн, лестничных маршей и т. п. В некоторых регионах страны используется высота этажа, равная 2,8 м, что связано с налаженной заводской технологией.

Применение МКРС в проектировании и строительстве способствует сокращению номенклатуры заводских изделий и широкому их применению в массовом строительстве зданий различного назначения.