Строительство гражданских и промышленных зданий

Любое здание должно отвечать следую­щим основным требованиям:

1) функцио­нальной целесообразности, т. е. здание должно полностью отвечать тому про­цессу, для которого оно предназначено (удобство проживания, труда, отдыха и т. д.);

2) технической целесообразности, т. е. здание должно надежно защищать людей от внешних воздействии (низких или высоких температур, осадков, ветра), быть прочным и устойчивым, т. е. выдер­живать различные нагрузки, и долго­вечным, сохраняя нормальные эксплуата­ционные качества во времени;

3) архитек­турно-художественной выразительности, т. е. здание должно быть привлека­тельным по своему внешнему (экстерье­ру) и внутреннему (интерьеру) виду, бла­гоприятно воздействовать на психологи­ческое состояние и сознание людей;

4) экономической целесообразности, предус­матривающей наиболее оптимальные для данного вида здания затраты труда, средств и времени на его возведение. При этом необходимо также наряду с едино­временными затратами на строительство учитывать и расходы, связанные с экс­плуатацией здания.
Безусловно, комплекс этих требований нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Обычно при проектировании зда­ния принимаемые решения являются ре­зультатом согласованности с учетом всех требований, обеспечивающих его науч­ную обоснованность.
Главным из перечисленных требова­ний является функциональная, или технологическая целесообраз­ность. Так как здание является материально-организованной средой для осуществления людьми самых разнооб­разных процессов труда, быта и отдыха, то помещения здания должны наиболее полно отвечать тем процессам, на ко­торые данное помещение рассчитано; следовательно, основным в здании или его отдельных помещениях является его функциональное назначение. При этом необходимо различать главные и под­собные функции. Так, в здании школы главной функцией являются учебные за­нятия, поэтому школьное здание в основном состоит из учебных помещений (классные комнаты, лаборатории и т. п.).

Наряду с этим в здании осуществляются и подсобные функции: питание, обще­ственные мероприятия, руководство и т. п. Для них предусматриваются спе­циальные помещения: столовые и бу­феты, актовые залы и др. При этом перечисленные функции для этих помеще­ний будут главными. Им же соответ­ствуют свои подсобные функции.
Все помещения в здании, отвечающие главным и подсобным функциям, связы­ваются между собой коммуникационны­ми помещениями, основное назначение которых обеспечивать движения людей (коридоры, лестницы, вестибюли и др.).
Качество среды зависит от таких фак­торов, как пространство для деятельно­сти человека, размещения оборудования и движения людей; состояние воздушной среды (температура и влажность, возду­хообмен в помещении); звуковой режим (обеспечение слышимости и защита от мешающих шумов); световой режим; ви­димость и зрительное восприятие; обес­печение удобств передвижения и безопас­ной эвакуации людей.
Следовательно, для того чтобы пра­вильно запроектировать помещение, со­здать в нем оптимальную среду для чело­века, необходимо учесть все требования, определяющие качество среды. Эти требования для каждого вида зданий и его помещений устанавливаются Строительными нормами и правилами (СНиП) — основным государственным документом, регламентирующим проек­тирование и строительство зданий и сооружений в нашей стране.
Техническая целесообраз­ность здания определяется решением его конструкций, которое должно учиты­вать все внешние воздействия, восприни­маемые зданием в целом и его отдельны­ми элементами. Эти воздействия подраз­деляют на силовые и несиловые (воздей­ствие среды) (рис. 1.1).
К силовым относят нагрузки от соб­ственной массы элементов здания (по­стоянные нагрузки), массы оборудования, людей, снега, нагрузки от действия ветра (временные) и особые (сейсмические на­грузки, воздействия в результате аварии оборудования и т. п.).

К несиловым относят температурные воздействия (вызывают изменение линейных размеров конструкций), воздействия атмосферной и грунтовой влаги (вызывают изменение свойств материалов конструкций), движение воздуха (изменение микроклимата в помещении), воздействие лучит ой энергии солнца (вызывает изменение физико-технических свойств материалов конструкций), воздействие агрессивных химических примесей, содержащихся в воздухе (могут привести к разрушению конструкций), биологические воздействия (вызываемые ми-кроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкций), воздействие шума от источников внутри или вне здания, нарушающие нормальный акустический режим помещения. С учетом указанных воздействий здание должно удовлетворять требованиям прочности, устойчивости и долговечности.

Прочностью здания называют способность воспринимать воздействия без разрушения и существенных остаточных деформаций. Устойчивостью (жесткостью) здания называют способность сохранять равновесие при внешних воздействиях. Долговечность означает прочность, устойчивость и сохранность как здания в целом, так и его элементов во времени.

Строительные нормы и правила делят здания по долговечности на четыре степени: I — срок службы более 100 лет; II - от 50 до 100 лет; III - от 20 до 50 лет; IV — от 5 до 20 лет. Важным техническим требованием к зданиям является пожарная безопасность г которая означает сумму мероприятий, уменьшающих возможность возникновения пожара и, следовательно, возгорания конструкций здания.

Применяемые для строительства материалы и конструкции делят на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Конструкции здания характеризуются также пределом огнестойкости, т. е. сопротивлением воздействию огня (в часах) до потери прочности или устойчивости либо до образования сквозных трещин или повышения температуры на поверхности конструкции со стороны, противоположной действию огня, до 140 °С (в среднем). По огнестойкости здания разделяют на пять степеней в зависимости от степени возгорания и предела огнестойкости кон-струкций. Наибольшую oi нестойкость имеют здания I степени, а наименьшую—V степени, к зданиям I, II и III степеней огнестойкости относят каменные здания, к IV — деревянные оштукатуренные, к V — деревянные неоштукатуренные здания. В зданиях I и II степеней огнестойкости стены, опоры, перекрытия и перегородки несгораемые. В зданиях III степени огнестойкости стены и огюры несгораемые, а перекрытия и перегородки трудносгораемые. Деревянные здания IV и V степеней огнестойкости по противопожарным треб овациям должны быть не более двух этажей.

Архитектурно-художественные качества здания определяются критериями красоты. Здание должно быть удобным в функциональном и совершенным в техническом отношении. При этом эстетические качества здания или комплекса зданий могут быть подняты до уровня архитектурно-художественных образов, т. е. уровня искусства, отражающего средствами архитектуры определенную идею, активно воздействующую на сознание людей. Для достижения необходимых архитектурно-художественных качеств используют композицию, масштабность и др. При решении экономических требований должны быть обоснованы принимаемые размеры и форма помещений с учетом действительных потребностей населения, поскольку в условиях социалистического общества производство и распределение осуществляются в интересах всего народа. Так, по мере решения жилищной проблемы в нашей стране повышается норма жилой плошали на человека, квартиры делаются более удобными по планировке, имеют большую подсобную площадь, встроенное оборудование.

Экономическая целесообразность в решении технических задач предполагает обеспечение прочности и устойчивости здания, его долговечности. При этом необходимо, чтобы стоимость 1 м² площади или 1 м³ объема здания не превышала установленного предела. Снижение стоимости здания может быть достигнуто рациональной планировкой и недопущением излишеств при установлении площадей и объемов помещений, а также внутренней и наружной отделке; выбором наиболее оптимальных конструкций с учетом вида зданий и ус-ловий его эксплуатации; применением современных методов и приемов производства строительных работ с учетом достижений строительной науки и техники. Для выбора экономически целесооб-разных решений СНиПом установлено деление зданий по капитальности на четыре класса в зависимости от их назначения и значимости. Например, здание может быть отнесено к перному классу, если оно имеет I степень огнестойкости и долговечности, выполнено из первосортных материалов, конструкции имеют достаточный запас прочности, если помещения в нем имеют все виды благоустройства, соответствующие его назначению, повышенное качество отделки. Здания в зависимости от назначения принято подразделять на гражданские, промышленные и сельскохозяйственные.

Гражданские здания предназначены для обслуживания бытовых и общественных потребностей людей. Их разделяют на жилые (жилые дома, гостиницы, общежития и т. п.) и общественные {административные, учебные, культурно-просветительные, торговые, коммунальные, спор-тивные и др.). Промышленными называют здания, сооруженные для размещения орудий производства и выполнения трудовых про-цессов, в результате которых получается промышленная продукция (здания цехов, электростанций, здания транспорта, склады и др.). Сельскохозяйственными называют здания, обслуживающие потребности сельского хозяйства (здания для содержания животных и птиц, теплицы, склады сельскохозяйственных продуктов и т. п.).

Перечисленные виды зданий резко отличаются по своему архитектурно-конструктивному решению и внешнему облику. В зависимости от материала стен здания условно делят на деревянные и каменные, По виду и размеру строительных конструкций различают здания из мелкоразмерных элементов (кирпичные здания, деревянные из бревен, из мелких блоков) и из крупноразмерных элементов (крупноблочные, панельные, из объемных блоков). По этажности здания делят на одно-и многоэтажные.

В гражданском строительстве различают здания малоэтажные (1...3 этажа), многоэтажные (4...9 этажей) и повышенной этажности (10 этажей и более).

В зависимости от расположения этажи бывают надземные цокольные, подвальные и мансардные (чердачные). По степени распространения различают здания: массового строительства, возводимые повсеместно, как правило, по типовым проектам (жилые дома, школы, дошкольные учреждения, поликлиники, кинотеатры и др.); уникальные, особо важной общественной и народнохозяй-ственной значимости, возводимые по спе-циальным проектам (театры, музеи, спортивные здания, административные учреждения и др.).