Архитектура гражданских и промышленных зданий Основные элементы

Архитектура гражданских и промышленных зданий

Основные элементы и конструктивные схемы зданий

Основные требования, предъявляемые к зданиям

Техническая целесообразность здания определяется решением его конструкций, которые должны находиться в полном соответствии с законами механики, физики и химии.

К зданию и его конструкциям предъявляется комплекс технических требований: 1) прочность – способность воспринимать внешние воздействия без разрушения и существенных остаточных деформаций; 2) устойчивость – способность сохранять равновесие при внешних воздействиях, 3) пространственная жесткость – способность конструкции осуществлять свои статические функции с малыми, заранее заданными величинами деформации

долговечность – прочность, устойчивость и сохранность здания и его элементов во времени. Она зависит от следующих параметров: ползучести материалов, т. е. от процесса малых непрерывных деформаций, протекающих в материалах в условиях длительного воздействия нагрузок; морозостойкости материалов, т. е. от способности влажного материала противостоять многократному попеременному замораживанию и оттаиванию; влагостойкости материалов, т. е. их способности противостоять разрушающему действию влаги (размягчению, набуханию, короблению, расслоению, и т. д. ); коррозионной стойкости, т. е. от способности материала сопротивляться разрушению, вызываемому химическими и электрохимическими процессами; биостойкости, т. е. от способности органических строительных материалов противостоять действию насекомых и микроорганизмов.

Стабильность эксплуатационных качеств, к которым относятся тепло , звуко гидроизоляция и воздухонепроницаемость ограждающих конструкций способность конструкций сохранять постоянный уровень изоляционных свойств в течение проектно го срока службы здания или конструктивного элемента. Поэтому применяется оценка долговечности по предельному сроку службы здания. По этому признаку здания и сооружения разделяют на четыре степени: 1 я со сроком более 100 лет, 2 я от 50 до 100 лет, 3 я от 20 до 50 лет, 4 я до 20 лет (временные здания и сооружения).

основные конструктивные системы зданий: n - каркасная; n - бескаркасная (стеновая); n

Рис. 3. 1. Бескаркасная (стеновая) конструктивная система: 1 – наружная несущая стена; 2 – внутренняя несущая стена; 3 – сборный настил перекрытия 1 2 3 1

Рис. 3. 2. Каркасная конструктивная система: 1 – колонны каркаса; 2 – ригели каркаса; 3 – сборный настил перекрытия; 4 – наружная навесная стеновая панель 1 2 3 4

Рис. 3. 8. Конструктивная схема каркасного здания с поперечным расположением ригелей

Рис. 3. 9. Конструктивная схема каркасного здания с продольным расположением ригелей

Рис. 3. 10. Конструктивная схема здания с безригельным каркасом: 1 – колонны каркаса; 2 – сборный или монолитный настил перекрытия 2 1

КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

n n Малоэтажные (1. . . 4 этажа) безлифтовые здания, в свою очередь, классифицируют по двум группам: I – дома для усадебной застройки; ¨ 1. . . 2 этажные одноквартирные, ¨ 1. . . 2 этажные 2. . . 4 квартирные, ¨ 1. . . 3 этажные блокированные n II – 2. . . 4 этажные многоквартирные дома для застройки высокой плотности: ¨ блокированные, ¨ секционные ¨ комбинированного планировочного решения.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЖИЛИЩУ (СТРУКТУРЕ КВАРТИР И ИХ ЭЛЕМЕНТАМ) n Общие функциональные требования прежде всего относятся к основной потребительской единице – дому, квартире: составу, размерам и взаимосвязи основных помещений. n При проектировании индивидуальной квартиры многоквартирного дома должны быть решены задачи обеспечения оптимальных условий проживания семьи и всех процессов ее жизнедеятельности: семейное общение и возможность обособления членов семьи, активный и пассивный отдых, воспитание детей, ведение домашнего хозяйства, любительская и профессиональная трудовая деятельность, поддержание личной гигиены и т. д.

Кухня

n полноценное помещение кухни должно состоять из двух основных зон – рабочей и зоны приема пищи.

Планировочная организация кухни: а – схемы размещения оборудования в кухнях: 1 – однорядное; 2 – угловое; 3 – двухрядное; 4 – П образное (площадь помещений 9 м 2); б – минимальные проходы в кухне

Пространственная организация кухни

Санитарные узлы квартиры проектируют в виде двух смежно расположенных помещений – ванной и уборной n n n Минимальные внутренние размеры санитарных помещений составляют, м: для уборной при открывании двери наружу – 0, 8 × 1, 2, то же, внутрь – 0, 8 × 1, 5, для ванных комнат – 1, 71 × 1, 50; совмещенного санитарного узла– 2, 08 × 1, 82, при варианте с душевым поддоном – 1, 4 × 1, 52;

1 – уборные; 2 – ванные комнаты (с вариантом расположения водогрейной колонки); 3 – совмещенные санитарные узлы

n Все помещения санитарных узлов оборудуют вытяжной вентиляцией. Не допускается размещение уборной и ванной (или душевой) непосредственно над жилыми комнатами и кухнями. Размещение уборной и ванной (или душевой) в верхнем уровне над кухней допускается в квартирах, расположенных в двух уровнях.

Габариты передней в зависимости от месторасположения ее в плане квартиры

n Переднюю проектируют шириной не менее 1, 4 м n Помимо передней в квартирах предусматривают и другие коммуникационные помещения – коридоры , ширина которых составляет не менее 1, 1 0, 85 м. n Кладовые предусматривают для хранения одежды, продовольствия, посуды, книг и т. д. Площади кладовых должны быть не менее 1, 5 м 2 при ширине не менее 0, 8 м.

n n n Общая комната (гостиная) должна иметь площадь 16 ÷ 22 м 2 и минимальную ширину 3, 0 м (между стенами). Спальни разделяются на два вида: спальня на двух человек (для родителей) площадью 14 ÷ 16 м 2, спальня на двух человек (для двух детей) площадью 10 ÷ 12 м 2 и спальня на одного человека площадью 8 ÷ 10 м 2. Минимальная ширина любой спальни – 2, 5 м (между стенами). Кухня должна иметь площадь 8 ÷ 12 м 2 и длину и ширину не менее 2, 7 м (между стенами).

n n Раздельный санитарный узел (ванная и туалет с вентиляционным блоком): а – план размещения в стандартной санитарно технической кабине; б – размеры приборов

n n n Прихожая должна иметь ширину не менее 1, 4 м (между стенами). В прихожей желательно запроектировать встроенные шкафы глубиной 0, 6 м. Внутриквартирные коридоры должны иметь ширину не менее 0, 85 м (между стенами). Балконы и лоджии должны иметь ширину 0, 9 ÷ 1, 2 м и вертикальное ограждение высотой 1 м. В однокомнатных и 2 комнатных квартирах должен проектироваться балкон, в 3 и 4 комнатных квартирах – балкон и лоджия. n При определении размеров помещений ширину и длину жилых ячеек можно увеличивать с шагом 3 М = 300 мм: ширина – 3 м; 3, 6 м; длина – 6 м; 6, 3 м; 6, 6 м; 6, 9 м; 7, 2 м.

n Рис. 4. Геометрические размеры ступеней лестничного марша

n При проектировании коттеджа применяют три основных типа лестниц: ¨ ¨ при входе в здание (для подъема на крыльцо, веранду или террасу); главная (внутриквартирная) (для сообщения между этажами и эвакуации); вспомогательная (для подъема на чердак, спуска в подвал и т. п. ). n При проектировании всех типов лестниц должны выполняться условия удобства и неутомляемости подъема, а также безопасности эвакуации людей. n Удобство подъема по лестнице обеспечивается при выполнении условия: 2 a + b = 60… 65 см, где a – высота подступенка (см); b – ширина проступи (см). n Безопасность эвакуации людей из здания обеспечивается пропускной способностью лестниц, которая зависит от ее ширины и уклона: 1) Лестница при входе в жилое здание должна иметь не менее трех ступеней, ширину лестничного марша не менее 1, 05 м и уклон (отношение высоты лестничного марша к его длине) не более 1: 1, 5 [2]. 2) Внутриквартирная лестница должна иметь ширину марша не менее 0, 9 м и уклон не более 1: 1, 25 [2]. Количество ступеней в одном марше должно быть не менее 3 и не более 18 [2]. n n

n Планировочные схемы различных типов внутриквартирных лестниц с указанием габаритных размеров (размеры даны в см)

n n Схема внутриквартирной лестницы с поворотом на 90º: в нижнем марше 8 ступеней высотой 200 мм, в верхнем – 7 ступеней

Определение площадей и габаритов помещений, их функциональная взаимосвязь n n Общая жилая комната (гостиная) предназначена для дневного отдыха и общения, поэтому должна располагаться в зоне дневной активности, чаще всего на первом этаже. В мансардных домах часто в общей комнате размещена лестница, ведущая в мансарду, что оказывает существенное влияние на планировку всего здания. Кроме этого в домах с придомовым участком гостиная может быть связана с летними помещениями (террасой, верандой). В гостиной иногда проектируют эркер (выступающую из плоскости фасада остекленную часть комнаты), окно от пола до потолка, камин и т. п. Площадь общей комнаты должна быть не менее 12 м 2, однако рекомендуется ее увеличивать относительно нормативных значений

n n n Спальные комнаты предназначены для сна и отдыха, иногда индивидуальных занятий, хранения одежды, книг и т. п. Минимальная площадь спален в соответствии с требованиями [1] составляет 8 м 2. Рекомендуется принимать площадь спальных комнат, рассчитанных на одного, в пределах 12 – 15 м 2. Одну из спален, предназначенную для супругов, проектируют большей площади: 15 – 18 м 2. При одной или двух спальнях иногда проектируют отдельное помещение гардеробной комнаты с входом из спальни. Площадь гардеробной принимают 3 – 6 м 2. Гардеробная может не иметь оконного проема.

n n n Одна из спален может служить детской игровой комнатой. Ее площадь несколько превышает площадь обычной спальни и составляет 16 – 20 м 2. Помещения спален и детских игровых комнат обычно объединяют в единый блок и размещают в глубине здания. При этом все спальные комнаты должны быть изолированы друг от друга и иметь отдельные входы. Кабинет должен располагаться в тихой зоне и может иметь либо отдельный вход из коридора или холла, либо вход из спальни для супругов. Площадь кабинета обычно составляет 8 – 10 м 2. При размещении в кабинете библиотеки для хранения книг площадь увеличивается до 10 – 12 м 2.

n n n Кухня – помещение, предназначенное только для приготовления пищи. Проектируется в том случае, если в проекте предусмотрено отдельное помещение для приема пищи (столовая). Рекомендуемая площадь кухни 8 – 12 м 2. Минимальный фронт оборудования должен иметь длину не менее 2, 7 м. Столовая должна напрямую сообщаться с кухней, поэтому обычно эти помещения располагают смежно. Площадь столовой принимается 8 – 12 м 2. При использовании помещения кухни в качестве столовой (кухня-столовая) целесообразно увеличение ее площади до 10 – 15 м 2 в зависимости от количества жилых комнат в доме

n n n Передняя (прихожая) – основной распределительный узел квартиры, расположенный при главном входе в дом. Передняя обеспечивает связь между жилыми и хозяйственными блоками квартиры. Исходя из этого прихожую проектируют достаточно большой площади – 6 – 12 м 2 (в зависимости от количества комнат в доме – см. табл. 2. 3). Ширина передней должна быть не менее 1, 4 м. В прихожей необходимо предусмотреть место для установки шкафов или запроектировать встроенные шкафы (глубиной 0, 6 – 1, 0 м) для хранения одежды. Коридоры, связывающие прихожую с жилыми помещениями квартиры, проектируются шириной «в свету» не менее 1, 1 м, с хозяйственными – не менее 0, 85 м. Санузлы должны быть расположены на каждом уровне (этаже) квартиры.

n n n Постирочная (прачечная) особенно удобна в двухуровневых квартирах и обычно располагается на первом уровне при санузле. Площадь постирочной принимается в пределах 2 – 4 м 2. Это помещение должно быть оборудовано раковиной и может иметь как отдельный вход, так и вход через смежный санузел. Часто в коттеджах проектируют сауну, расположенную либо в подвальном этаже, либо на первом уровне здания. Сауна обычно состоит из трех помещений: раздевалки (2 – 4 м 2), душевой (2 – 4 м 2) и парной (3 – 6 м 2). При размещении сауны в пределах дома следует предусматривать мероприятия по теп ло , гидро и пароизоляции всех смежных строительных конструкций. Спортзал предназначен для установки велотренажеров, беговых дорожек, силовых тренажеров и т. п. Обычно спортзал размещают на первом уровне квартиры из соображений защиты от шума других помещений дома. Площадь спортзала выбирается индивидуально.

n n n Помещение бильярдной следует располагать в зоне дневной активности с входом из передней или гостиной. Площадь бильярдной составляет 20 – 25 м 2, помещение должно иметь пропорции от 1: 1, 5 до 1: 1, 75. Помещение для установки домашнего кинотеатра размещают либо на первом уровне жилого дома в зоне дневной активности, либо в объеме мансарды. В первом случае соблюдается правило функционального деления здания на зоны. Однако из акустических соображений (непараллельные поверхности, высота «в свету» 3 – 4 м) часто подобные помещения располагают в мансарде, имеющей достаточную высоту и наклонный потолок. При этом необходимо предусматривать мероприятия по защите смежных помещений от шума. Площадь помещения для установки домашнего кинотеатра должна быть в пределах 20 – 30 м 2.

n При входе в здание следует проектировать тамбур глубиной не менее 1, 2 м и шириной не менее 2, 2 м n Холодные кладовые – это неотапливаемые помещения, предназначенные для хранения продуктов, в холодное время используемые в качестве холодильника. Располагаются обычно при кухне с выходом из нее через двойную утепленную дверь. Холодная кладовая должна иметь глубину не менее 0, 8 м, полки в ней должны устанавливаться таким образом, чтобы не препятствовать свободному входу в это помещение. Площадь холодной кладовой – от 2 до 6 м 2 (см. табл. 3).

n n n Гараж следует проектировать встроенным в объем здания, пристроенным к зданию или отдельно стоящим. Над встроенным гаражом нежелательно размещение спален и особенно детских комнат. Если проектируется встроенный или пристроенный гараж, то следует предусматривать отдельный вход в переднюю или другие помещения хозяйственного блока через двойную утепленную дверь или тамбур. Оптимальные внутренние размеры гаража 4, 0× 6, 0 м, высота «в свету» должна быть не менее 2, 0 м. В гараже обязательно предусматривается вентиляция (вентиляционный проем в стене или вытяжная труба, проходящая через кровлю). Помещение мастерской (6 – 10 м 2) проектируют смежно с гаражом или в подвале под зданием

n n Летние помещения (веранды, террасы, балконы, лоджии) выполняют три основные функции: дополнительная теплоизоляция отапливаемых помещений (в том случае, если летние помещения имеют остекление); место занятий и отдыха; дополнительная площадь для хозяйственных и бытовых нужд. Ширина балкона должна быть не менее 0, 9 м, ширина лоджии – не менее 1, 2 м. Котельная – помещение для установки теплового агрегата, работающего на газовом или жидком топливе. Может быть расположено в первом или цокольном этаже здания, в подвале или в объеме чердака. Площадь котельной обычно составляет 4 – 6 м 2. При этом помещение котельной должно иметь окно площадью не менее 0, 03 м 2 на 1 м 3 объема помещения.

Рис. 7. Функциональная схема жилого одноквартирного дома с эскизным изображением планов этажей Функции: 1 – вход–выход; 2 – смена верхней одежды; 3 – связь (вертикальная и горизонтальная коммуникация); 4, 5 – гигиеническая; 6 – приготовление пищи; 7 – прием пищи; 8 – хозяйственная деятельность; 9 – активный отдых; 10 – пассивный отдых; 11 – работа с книгами и т. п.

n Несущие и ограждающие конструкции зданий

Общий вид ленточного фундамента

Общий вид отдельностоящих фундаментов

. Общий вид сплошного фундамента

Общий вид свайного фундамента

Свайные фундаменты: а – со сваями стойками; б – с висячими сваями: 1 – свая; 2 – ростверк; 3 – стена здания а 3 2 1 б 3 2 1 Слабый грунт Прочный грунт Слабый грунт

Карта промерзания грунта России

Схема устройства фундаментов: а – в зданиях с подвалом; б – в зданиях без подвала: а б 1 1 1 й этаж Обрез Отмостка Обрез Фундамент 3 Подвал HФ HФ 2 1 Подошва фундамента

Рис. 9. Конструкции сборных ленточных фундаментов: а – под наружные стены в здании без подвала; б – под наружные стены в здании с подвалом; в – под внутренние несущие стены в здании без подвала

n Рис. 10. Конструкция отмостки: 1 – фундаментный стеновой блок; 2 – бетонный бордюрный камень размерами 150× 60 мм

Наружные стены а – несущие; б – самонесущие; в – ненесущие (навесные) а б в парапет 2 оконный проем 1 1 1 цоколь 3 3 3

Каменная стена трехслойной конструкции: 1 – внутренний несущий слой; 2 – слой теплоизоляции; 3 – воздушный зазор; 4 – наружный самонесущий (облицовочный) слой

Бетонные панели наружных стен: а – однослойная; б – двухслойная; в – трехслойная: 1 – конструктивно теплоизоляционный слой; 2 – защитно отделочный слой; 3 – несущий слой; 4 – теплоизоляционный слой 2 а б 1 3 4 в 3 3 1 2

Сборно монолитные наружные стены (в плане): а – двухслойная с наружным слоем теплоизоляции; б – то же, с внутренним слоем теплоизоляции; в – трехслойная с наружным слоем теплоизоляции а б в

Схемы привязки кирпичных стен разбивочным осям здания:

1 Конструкции перемычек над проемами кирпичных стен

Типы настилов перекрытий: а – сплошные; б – многопустотные; в – ребристые; г – двухконсольные типа 2 Т а б в г

Покрытия а + несущие конструкции = + кровля = Крыша б + + крыша + чердачное перекрытие = = покрытие + = чердачное пространство =

Организация водоотвода с крыш: а – наружный водоотвод; б – внутренний водоотвод: 1 – скат; 2 – конек; 3 – ребро; 4 – ендова (разжелобок); 5 – водосборный лоток; 6 – водоприемная воронка; 7 – парапет а 1 6 б 2 5 1 3 4 7

Основные виды скатных крыш: а – односкатная; б – двухскатная; в – четырехскатная вальмовая; г – четырехскатная полувальмовая; д – многоскатная а г б в д

Основные несущие конструкции скатного покрытия: а – общая схема: 1 – опорный брус (мауэрлат); 2 – стропила; 3 – стойка; 4 – подкос; 5 – коньковый брус; 6 – лежень; 7 – наружные стены здания; 8 – внутренняя несущая стена; б – устройство обрешетки по стропилам: 1 – стропила; 2 – обрешетка из брусков; 3 – разреженная обрешетка из досок; 4 – сплошная обрешетка из досок; 5 – двойная обрешетка из досок 5 а 2 б 3 4 7 6 1 8 1 3 1 2 7 1 1 2 5 4 1 7 4 3 7

Рис. 15. Конструктивные схемы скатных крыш: а – с висячими стропилами; б – с наслонными стропилами; в – с наслонными стропилами переменного уклона (35°÷ 60°); г – с наслонными стропилами переменного уклона (60° ÷ 70°): 1 – стропильная нога; 2 – ригель; 3 – стойка; 4 – подкос

Рис. 16. Схемы расположения теплоизоляции в чердачном пространстве жилого дома: а – при неотапливаемом (нежилом) чердаке; б – при отапливаемой (жилой) мансарде

Рис. 17. Узел сопряжения скатной крыши и наружной стены жилого дома с мансардой: 1 – мауэрлат (опорный брус сечением 150× 150 мм); 2 – стропильная нога (доска сечением 200× 50 мм, поставленная на ребро); 3 – кобылка (доска сечением 100× 32 мм, поставленная на ребро); 4 – подшивка карниза (доски сечением 100× 25 мм); 5 – карнизный щит (доски сечением 150× 50 мм); 6 – обрешетка (брусья сечением 50× 50 мм); 7 – кровля

Номенклатура и габариты проемов окон и балконных дверей в наружных стенах жилых и общественных зданий

Номенклатура и габариты проемов в стенах и перегородках для внутренних деревянных дверей жилых, общественных и производственных зданий

Номенклатура и габариты проемов для наружных деревянных дверей жилых, общественных и производственных зданий

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ n n Одноквартирные жилые дома относятся к классу Ф 1. 4 функциональной пожарной опасности меры по предупреждению возникновения пожара, обеспечению возможности своевременной эвакуации людей из дома на прилегающую к нему территорию, нераспространению огня на соседние строения и жилые блоки

n Каждый дом (жилой блок) должен иметь минимум один эвакуационный выход непосредственно наружу, в том числе на лестницу 3 го типа n В домах высотой два этажа в качестве эвакуационных допускается использовать внутренние открытые лестницы (2 го типа), а также винтовые лестницы и лестницы с забежными ступенями. n В домах высотой 3 этажа открытые внутренние лестницы допускается рассматривать как эвакуационные, если для выхода по ним наружу следует подняться или спуститься не более чем на один уровень (этаж).

n n Если в этих домах для выхода с верхнего этажа наружу необходимо спуститься на два уровня (этажа), то открытые внутренние лестницы допускается рассматривать как эвакуационные только при соблюдении одновременно следующих условий: а) каждое помещение, которое может быть использовано для сна, должно иметь не менее одного окна, расположенного на высоте не более 1 м над уровнем пола; б) указанные помещения должны иметь выход непосредственно в коридор или в холл с выходом на балкон; в) высота расположения упомянутых окон и балкона над уровнем земли должна быть не более 7 м.

n n Смежные жилые блоки следует разделять глухими противопожарными стенами с пределом огнестойкости не менее RЕI 45. Блокированные дома классов конструктивной пожарной опасности С 2 и СЗ дополнительно должны быть разделены глухими противопожарными стенами 1 го типа по СНи. П 21 01 с пределом огнестойкости не менее RЕI 150 и класса пожарной опасности не ниже КО на пожарные отсеки площадью этажа не более 600 м 2, включающие один или несколько жилых блоков.

n При проектировании и строительстве блокированных домов должны быть приняты меры для предупреждения распространения огня на соседние жилые блоки и пожарные отсеки, минуя противопожарные преграды. Для этого противопожарные стены должны пересекать все конструкции дома, выполненные из горючих материалов. n При этом противопожарные, разделяющие дом на пожарные отсеки, должны возвышаться над кровлей и выступать за наружную облицовку стен не менее чем на 15 см, а применении в покрытии, за исключением кровли, материалов групп горючести ГЗ и Г 4 возвышаться над кровлей не менее чем на 60 см и выступать за наружную поверхность стены не менее чем на 30 см. n Противопожарные стены, разделяющие жилые блоки дома, могут не пересекать кровлю и наружную облицовку стен при условии, что зазоры между противопожарной стеной и кровлей, а также между противопожарной стеной и облицовкой стены плотно заполнены негорючим материалом на всю толщину противопожарной стены.