Виды зданий и требования к ним

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Ачинский филиал Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ»

Тема: «Виды зданий и требования к ним»

Ачинск 2011 г.

Содержание

Виды зданий

Основные требования, предъявляемые к зданиям

Используемая литература

Виды зданий

По назначению здания разделяются на четыре основных вида: жилые, общественные, промышленные и сельскохозяйственные.

Жилые дома предназначены для длительного или временного жилья людей. К ним относятся дома с квартирами, общежития, гостиницы. В свою очередь, каждый тип жилого дома имеет разновидности по величине и архитектурному и конструктивному решению.

Общественные здания предназначены для кратковременного пребывания людей (несколько часов) в связи с осуществлением в них различных функциональных процессов общественной и личной жизнедеятельности людей (занятия умственным трудом, питание, зрелища, медицинское обслуживание, спорт, отдых и т.д.). В соответствии с функциональным назначением общественные здания разделяются на различные подвиды (учебные здания, здания общественного питания, зрелищные здания, лечебные здания и др.)

Промышленные здания служат для осуществления в них производственных процессов различных отраслей промышленности. Они разделяются на производственные, подсобные, энергетические, складские.

К сельскохозяйственным относятся только здания производственного назначения, т.е. такие, в которых осуществляются производственные процессы, связанные с сельским хозяйством. Здания для содержания скота и птицы, для хранения и ремонта сельскохозяйственной техники и т.п. жилые дома и общественные здания в колхозах и совхозах, а также здания промышленных предприятий по переработке продуктов сельского хозяйства относятся к соответствующим видам зданий

Перечисленные виды зданий резко отличаются по своей архитектурно-конструктивной структуре и соответственно по внешнему облику.

Для жилого дома характерна насыщенность фасада окнами, наличие балконов, небольшая высота этажей, малая ширина здания. Поскольку его основным структурным элементом является относительно небольшое жилое помещение (комната). В общественных зданиях, наоборот, структурным элементом являются одно или несколько больших помещений (залов). Поэтому и внешний их вид отличается от жилых домов: большие окна или глухие поверхности стен, значительная ширина здания, высокие и часто неравные по высоте этажи, выделяющийся объем главного помещения. Для промышленных зданий также характерны большие размеры, поскольку их структурный элемент - производственный цех - обычно имеет значительную ширину, длину и высоту, часто трудно различаемую этажность, большие окна. Кроме того, для промышленных зданий всегда характерно наличие специальных технологических устройств (открытых установок, вентиляционных труб, трубопроводов и пр.) и предельная простота архитектурного решения. Производственные сельскохозяйственные здания близки к промышленным, но имеют относительно небольшие размеры.

Основные требования

здание постройка требования классификация

1. функциональная (или технологическая) целесообразность, т.е. здание должно быть удобно для труда, отдыха или другого процесса, для которого оно предназначено.

2. техническая целесообразность, т.е. здание должно быть сделано так, чтобы надежно защитить людей от вредных атмосферных воздействий (низких температур, осадков, ветра). Быть прочным, т.е. выдерживать различные внешние воздействия (например, нагрузки от находящихся в здании людей, машин, оборудования). Долговечным, т.е. не терять своих качеств во времени;

3. архитектурно-художественные качества, т.е. здание должно быть красивым, привлекательным по своему внешнему виду, благоприятно воздействовать на психологическое состояние и сознание людей;

4. экономическая целесообразность, характеризующаяся тем, чтобы при минимальной затрате труда, средств и времени получить максимум качественной продукции, в данном случае полезной площади. Кроме того, требование экономичности должно распространяться не только на единовременные затраты (при строительстве), но и на эксплуатационные расходы в течение всего срока использования здания по назначению.

При проектировании здания должна учитываться совокупность всех перечисленных требований. Поэтому отдельные задачи, вытекающие из этих требований, не могут решаться самостоятельно, в отрыве друг от друга. Проект должен быть результатом согласованного, взаимоувязанного решения с учетом всех требований, обеспечивающих полноценное использование здания по назначению, технические и эстетическое качества и экономичность при строительстве и эксплуатации.

Функциональная целесообразность. Здания создают материально - организованную среду для осуществления людьми различных социальных процессов труда, быта, культуры и отдыха. Очевидно, что помещения здания должны возможно полнее отвечать тем процессам, для осуществления которых данное помещение предназначено. Следовательно, основным в здании или помещении является его функциональное назначение, т.е. удовлетворение определенных функций общественной и личной жизнедеятельности людей. К ним можно отнести: труд, учебные занятия, питание, физическую культуру, личную гигиену, отдых, зрелища, движение, приобретение товаров, руководство и управление и т.п.

Осуществление каждой из перечисленных функций всегда сопровождается осуществлением какой- либо другой функции, имеющей подсобный характер. Например, учебные занятия в аудитории представляют главную функцию этого помещения, движение людей при заполнении аудитории перед началом занятий и после окончания подсобную функцию. Следовательно, можно различать главные и подсобные функции. Главная функция для какого-нибудь конкретного помещения в другом может быть подсобной, и наоборот. Часто бывает трудно четко различить главную и подсобную функцию (например, зрелищные процессы от учебных занятий в кинофицированной или демонстрационной аудитории).

Помещение является основным структурным элементом или частью здания. Соответствие помещения той или другой жизнедеятельной функции человека достигается только тогда, когда в нем создаются оптимальные условия для человека, отвечающие выполняемой им функции.

Например, если главной функцией помещения являются учебные занятия, связанные с процессами письма, чтения, наблюдения (за ходом эксперимента, за записями на меловой доске и т.п.), которые, в свою очередь, связаны с работой органов зрения, то одним из решающих факторов является освещение. Если имеется ввиду естественное освещение через боковые окна, то от него зависят размеры и форма окон, высота (h) и глубина (b) помещение (аудитории).

Кроме необходимой освещенности учебного места и объекта наблюдения должно быть обеспечено хорошее зрительное восприятие (беспрепятственная видимость) последнего с любого учебного места.

Степень зрительного восприятия зависит от удаления наблюдателя от объекта наблюдения, т.е. влияет на длину помещения, от угла, под которым виден объект, от профиля пола, подъем которого позволяет смотреть выше головы впереди сидящего зрителя (т.е. влияет на h).

В помещении любого назначения, в том числе в учебной аудитории, должен быть необходимый запас годного по своему составу воздуха для дыхания, а температура и влажность воздушной среды должны создавать нормальный для учебных занятий теплообмен и влагообмен организма. Это достигается при помощи систем отопления и вентиляции, а также за счет объема помещения и наружных ограждающих конструкций. Следовательно, и этот фактор влияет на размеры помещения и его конструкции.

Учебные занятия связаны с напряженной работой органов слуха. Для обеспечения хорошей слышимости помещение должно обладать соответствующими акустическими качествами (акустика - наука о звуке; архитектурная акустика - наука о распространении и поглощении звука в помещении; в последнее время появился термин строительная акустика - передача звука через конструкции) и надежно изолировано от внешних шумов. Акустические качества и звукоизоляция также зависит от размеров и формы помещений ограждающих его конструкции.

Наконец, для размещения людей и оборудования требуется определенная площадь, отвечающая по величине характеру выполняемой функции (в учебном помещении - площадь для удобного размещения учащегося за учебным столом, для лектора и доски и т.п.). А также площадь для передвижения людей от входа в помещение к местам и обратно (проходы между рядами мест). Эти площади являются основными факторами, влияющими на величину помещения и, следовательно, на l и b.

Отсюда следует, что правильный выбор размеров и формы помещений зависит от ряда функциональных факторов. К ним относятся:

1. воздушная среда и ее состояние - обеспечение необходимого запаса воздуха для дыхания, его температуры и влажности, соответствующих нормальному для осуществления данной функции тепло - и влагообмену человеческого организма и состава воздуха, свободного от содержания примесей в количествах, вредных для человека;

2. акустика и звукоизоляция - обеспечение оптимальных условий слышимости в помещении и устранение помех от посторонних звуков;

3. освещение - обеспечение оптимальных условий для работы зрения;

4. зрительное восприятие (видимость) - оптимальные условия для наблюдения плоского или объемного объекта;

5. пространство для размещения людей, осуществляющих данный функциональный процесс и оборудования, которое при этом используется;

6. пространство для движения людей.

Большинство из перечисленных факторов влияет и на решение конструкций.

Для каждого функционального процесса характерны свои факторы. Так, для аудитории (функциональный процесс - учебные занятия) при проектировании должны учитываться все перечисленные выше факторы; для коридора (функциональный процесс - движение людей) такие факторы, как акустика, звукоизоляция и видимость, почти значения не имеют и могут не учитываться.

В связи с развитием науки и техники ряд факторов теряет свое значение при выборе размеров помещений. Например, требуемое состояние воздушной среды может быть достигнуто не только за счет объема помещения (запаса воздуха), а путем применения систем вентиляции и кондиционирования воздуха (кондиционирование воздуха - приготовление нагнетаемого в помещении воздуха с заранее заданными параметрами (температура, влажность и т.д.)); естественное освещение в ряде случаев заменяется искусственным с применением люминесцентных источников света, обеспечивающих как необходимую освещенность, так и необходимый по санитарно-гигиеническим требованиям состав света; система электроакустики (например, в зале Кремлевского Дворца съездов) обеспечивают хорошую слышимость вне зависимости от размеров и формы помещений.

Однако применение таких систем и устройств часто ограничивается экономическим и другим соображениями.

Следовательно, необходимая площадь помещения образуется из площади, занимаемой людьми, оборудованием и проходами для движения людей (или средств транспорта, используемого в технологическом процессе).

Высота помещений зависит от габаритов оборудования и от нормируемого минимального объема воздуха, но не может быть меньше 2,2 м, считая от пола до потолка (в чистоте).

Выбранные размеры и форма помещения проверяются по условиям акустики, освещения и зрительного восприятия в зависимости от заданного функционального или технологического процесса.

воздушная среда и ее состояние не оказывают решающего влияния на выбор размеров помещения и конструкций, а оптимальные параметры воздушной среды обеспечиваются техническими средствами (системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха).

Соответственно главному функциональному назначению основной массы помещений формируются здания данного назначения. Например, учебные здания состоят главным образом из учебных помещений (аудиторий, лабораторий и т.д.), в которых осуществляется основная функция, присущая этому зданию.

Как в помещениях, так и в здании кроме главной функции обычно осуществляются подсобные функции. Например, в учебном здании подсобными функциями являются питание, общественные собрания, руководство и управление и т.п. Для них предусматриваются специальные помещения: столовые и буфеты, залы собраний (актовые залы), административные помещения и пр. При этом перечисленные подсобные функции будут для этих помещений главными. Им же сопутствуют свои подсобные функции.

Все помещения в здании, отвечающие как главному, так и подсобному функциональному назначению (так называемый состав помещений здания), связываются между собой большой группой помещений, основным функциональным назначением которых является движение людей (коридоры, лестницы, кулуары, фойе, вестибюли и т.п.). эти помещения могут быть названы «коммуникационными» или помещениями «связи».

Техническая целесообразность. Всякое здание должно быть спроектировано технически грамотно, т.е. в полном соответствии с законами механики, физики и химии. Для этого необходимо знать внешние воздействия, воспринимаемые зданием в целом и его отдельными элементами.

Эти воздействия можно разделить на два вида: силовые и несиловые.

К силовым воздействиям относятся различные виды нагрузок:

1. постоянные - от собственного веса элементов здания, от давления грунта и его подземные элементы;

2. временные длительные - от веса стационарного оборудования, от собственного веса постоянных элементов здания (например, перегородок);

3. кратковременные - от веса подвижного оборудования (например, кранов в промышленных зданиях), от веса людей, снега, мебели, от действия ветра;

4. особые - от сейсмических воздействий (в районах, подверженных землетрясениям), от воздействий в результате аварии оборудования и т.п.

К несиловым воздействиям относятся:

1. температурные воздействия, вызывающие изменение линейных размеров материалов и конструкций, которое приводит, в свою очередь, к возникновению силовых воздействий (временных длительных температурных воздействий от теплоизлучения стационарного оборудования или кратковременных температурных климатических воздействий), а также влияющие на тепловой режим помещений;

2. воздействия атмосферной и грунтовой влаги, а также парообразной влаги, содержащейся в атмосфере и воздухе помещения, вызывающие изменения физико - технических свойств материалов, из которых выполнены конструкции здания;

3. воздействие движения воздуха, вызывающее не только нагрузки (при ветре), но и его проникновение внутрь конструкции и помещения, изменение их влажного и теплового режима;

4. воздействие лучистой энергии солнца (солнечной радиации), вызывающее в результате местного нагрева температурные воздействия, изменение физико - технических свойств поверхностных слоев материала конструкций, изменение теплового и светового режима помещений;

5. воздействие агрессивных химических примесей, содержащихся в воздухе, которые в присутствии влаги могут привести к разрушению материала конструкций здания (явления коррозии);

6. биологические воздействия, вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкций из органических строительных материалов;

7. воздействие звуковой энергии (шума) от источников, находящихся вне или внутри здания, нарушающие нормальный акустический режим помещения.

В соответствии с перечисленными воздействиями к зданию и его конструкциям предъявляется комплекс серьезных технических требований.

1. Прочность, зависящая от применяемых материалов и их способности воспринимать передаваемые на них воздействия (нагрузки).

2. Устойчивость (жесткость), характеризуемая целесообразным взаимным сочетанием и расположением составных элементов конструкции в соответствии с величиной и направлением внешних воздействий и величиной внутренних напряжений, а также зависимая от прочности сопряжения элементов здания (узловых сопряжений).

3. Долговечность, означающая прочность, устойчивость и сохранность здания и его элементов во времени, зависимая от:

* 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; морозостойкость определяется количеством циклов замораживания;

* влагостойкости материалов, т.е. их способности противостоять разрушающему действию влаги (размягчению, набуханию, короблению и т.д.);

* коррозиестойкости, 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.

По степени долговечности здания разделяются на три группы: I со сроком эксплуатации более 100 лет; II - от 50 до 100 лет; III - от 20 до 50 лет.

Такое разделение является условным, поскольку срок службы здания в значительной степени зависит от качества его эксплуатационного содержания.

Вопросы прочности и устойчивости здания в целом и его отдельные конструкции рассматриваются в специальных учебных курсах металлических, железобетонных и деревянных конструкций, оснований и фундаментов.

Особым и крайне важным техническим и отчасти функциональным требованиям, оказывающим большое влияние на решение здания, является пожарная безопасность, означающая сумму мероприятий, которые уменьшают возможность возникновения пожара и, следовательно, возгорания конструктивных элементов здания и обеспечивают безопасность людей.

Строительные материалы и конструкции по степени возгораемости делятся на три группы:

а) несгораемые материалы - под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются; несгораемые конструкции должны выполняться из несгораемых материалов;

б) трудносгораемые материалы - под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня или высоко температуры горение и тление прекращаются; трудносгораемые конструкции выполняются из труносгораемых или сгораемых материалов с защитой несгораемыми материалами;

в) сгораемые материалы- под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня или высокой температуры; сгораемые конструкции выполняются из сгораемых материалов.

Конструкции характеризуются также пределом огнестойкости, т.е. сопротивлением действию огня в часах до потери прочности или устойчивости или до образования сквозных трещин, а также до повышения температуры на поверхности конструкции со стороны, противоположной действию огня, до 140 градусов (в среднем).

Здания по огнестойкости разделяются на пять степеней в зависимости от степени возгораемости и предела огнестойкости конструкций. Первая степень огнестойкости характеризует наибольшую огнестойкость, пятая - наименьшую.

В целях предупреждения распространения огня по зданию, если оно имеет небольшую степень огнестойкости, устраиваются противопожарные стенки или брандмауэры из несгораемых материалов с высоким пределом огнестойкости.

При возникновении пожара в здании люди во избежание несчастных случав должны быстро его покинуть. такой процесс движения людей называется аварийной или вынужденной эвакуацией в отличие от движения людей в обычных случаях. Время, в течение которого вынужденная эвакуация должна быть завершена, называется временем эвакуации. Для общественных зданий с большим количеством находящихся в них людей максимальное время эвакуации устанавливается специальными правилами. Для того чтобы эвакуация происходила планомерно, без образования «пробок», несчастных случаев из - за давки и в заданное время, коммуникационные помещения должны быть возможно короче и иметь соответствующую ширину для беспрепятственного движения.

Такой же комплексный функционально - технический характер имеет требование благоустройства зданий, слагающееся из ряда мероприятий. Обеспечение здания отоплением, вентиляцией, канализацией, электроосвещением, лифтами, бытовым оборудованием (плитами для приготовления пищи), радиотрансляцией и пр.; обеспечение того или иного качества отделки; обеспечение установленного эксплуатационного режима здания и т.д.

Благоустройство создает наибольшие удобства для осуществления того или иного функционального процесса и достигается главным образом техническими средствами (т.е. перечисленными видами технического оборудования).

Архитектурно - художественные качества. Объемно - планировочная структура и форма здания как произведения архитектуры обуславливается прежде всего материальными требованиями тех социальных процессов (труда, культуры, быта и пр.), для которых данное здание предназначается, т.е. функциональными и техническими требованиями. Но каждый социальный процесс, поскольку он связан с сознательно деятельностью человека, затрагивает сферу его не только материальных, но и духовных интересов. Следовательно, в формировании материально - организованной среды, которую представляют собой здания, всегда неизбежно присутствует духовный элемент, выражающийся в эстетических или, как говорят, в архитектурно - художественных качествах отдельного здания или комплекса. Архитектурно - художественные качества определяются критериями красоты.

Для придания произведению архитектуры эстетических качеств необходимо, чтобы оно было удобным в функциональным и совершенным в техническом отношении. Необходимое в произведении архитектуры должно выступать как должное и, следовательно, красивое. Множество окон в жилом доме необходимо; только при множестве окон жилой дом будет восприниматься как жилой. Поэтому окна определенных размеров, расположенные на плоскости стены в определенном гармоничном порядке, являясь обязательным, необходимом элементом здания, выступают одновременно как элемент, придающий ему определенные эстетические качества.

Наконец, придаваемые зданию эстетические качества с помощью средств архитектурной композиции, о которых говорится ниже не должны находиться в противоречии с его как бы эстетическими возможностями воспринимать эти средства. Иначе говоря, при решении эстетической задачи должна соблюдаться определенная разумная мера, отвечающая характеру здания.

Эстетические качества здания или комплекса зданий могут быть подняты до уровня архитектурно - художественного образа, т.е. уровня искусства, отражающего средствами архитектуры определенную идею, активно воздействующую на сознание людей. Например, из истории известны архитектурные ансамбли Петербурга начала XIX столетия, ярко выражающие триумф победы в Отечественной войне 1812 г.

Не каждое здание или комплекс зданий в своих эстетических качествах должны подниматься до уровня художественного образа. Обычно такие задачи ставятся перед зданиями или комплексами, имеющими большое общественное и архитектурное значение.

Экономическая целесообразность. При решении функциональных задач, т.е. при определении размеров, форм, количества помещений, типа здания в целом и уровня его комфорта (благоустройства), следует исходить из действительных потребностей, поскольку в условиях социалистического общества производство и распределение осуществляются в интересах всего народа. Наоборот, в условиях капитализма эти задачи решаются по - разному для господствующего класса и остальной части общества в зависимости от их экономических возможностей. Поэтому, например, жилища буржуазии по комфорту превышают ее действительные потребности, а жилища рабочего класса не удовлетворяют часто даже насущных потребностей человека.

Действительные потребности, учитываемые в социалистическом обществе, предполагает, например, обеспечение в равной степени всего населения благоустроенным жильем с учетом количественного и возрастного состава семьи. При этом действительные потребности должны сочетаться с возможностями общества в целом на данном этапе его развития.

Следует также иметь в виду, что по мере развития производительных сил меняется смысл, вкладываемый в понятие «удобства». Если в настоящее время существуют определенные понятия о современной благоустроенной квартире, то в дальнейшем эти понятия изменятся в связи с ростом производства и материальными возможностями общества. Если, например, централизованное горячее водоснабжение еще недавно не входило в стандартное благоустройство жилого дома, то теперь оно считается его обязательным элементом.

Следовательно, экономическая целесообразность при решении функциональных задач предполагает разумные в пределах действительных потребностей того или иного функционального процесса размеры материально-организованной среды (помещения, здания) без неоправданных избытков площади, объема или степени благоустройства.

Экономическая целесообразность в решении технических задач предполагает технически необходимую прочность и устойчивость здания в соответствии с его назначением и установленным сроком службы. Развитие современных методов расчета конструкций направлено как на обеспечение необходимой прочности и устойчивости, так и на устранение излишних запасов, т.е. на получение наивыгоднейшего решения.

Экономическая целесообразность в решении архитектурно-художественных задач достигается прежде всего правильным использованием принципов и средств, придающих зданию необходимые эстетические качества без применения декоративных излишеств, ведущих к бесцельной затрате труда и материалов и выражающих чуждые социалистическому обществу представления о красоте как о богатстве.

Для выбора экономически целесообразных решений установлена классификация - деление зданий на классы в зависимости от их назначения и значимости. Для каждого класса устанавливаются эксплуатационные требования, отражающие состав помещений, их размеры, степень благоустройства, качество отделки и требование долговечности и огнестойкости.

Используемая литература

1. Корячко В.П., Курейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР. - М.: Энергоатомиздат, 2008

2. Маклакова Т.Г. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Учебник для вузов.-М.: Стройиздат, 1981- 368 с.

3. Малюх В. Н. Введение в современные САПР: Курс лекций -- М.: ДМК Пресс, 2010. -- 192 с.

4. Дятков С.В. Архитекура промышленных зданий, 3-е издание,-М.: 1998

Размещено на Allbest.ru