Особенности строительства в суровых условиях

Размещено на http://www.allbest.ru

Оренбургский государственный университет

Особенности строительства в суровых условиях

Кузнецова Е.В., кандидат технических наук, доцент доцент кафедры «Технологии строительного производства»

Аминова Д.А., студент

4 курс, факультет «Архитектурно-строительный»

Аннотация

В статье рассматривается проблема проектирования объектов строительства в условиях Крайнего Севера. Характеризуются методы строительства, внедрение новых материалов и технологий. Выявляются принципы проектирования наиболее практичных форм, комфортной среды и эффективных объемов с оптимальными пространствами.

Ключевые слова: экстремальные условия, проектирование в условиях Крайнего Севера, мобильные конструкции, модульность объектов, суровый климат, вечномерзлый грунт.

строительство север оптимальный

Annotation

The article deals with the problem of designing construction objects in the conditions of the Far North. Construction methods, introduction of new materials and technologies are characterized. The principles of designing the most practical forms, comfortable environment and efficient volumes with optimal spaces are revealed.

Key words: extreme conditions, design in the Far North, mobile structures, modularity of objects, harsh climate, permafrost.

Строительство зданий и сооружений на Крайнем Севере занимает важное место в российском градостроительстве, поскольку имеет свою проблематику и серьезные особенности.

К отличающим факторам северных регионов относятся: экстремально низкие температуры в течение практически всего года; резкий перепад освещенности (полярная ночь, полярный день); глубинное промерзание почв и грунтов, что характеризуется вечной мерзлотой; магнитные бури; ветры;

метели и туманы. Это только небольшой перечень усложняющих строительство факторов.

Для правильной эксплуатации здания недостаточно заданных размеров или качественных материалов. Очень важны такие физические особенности, в которых существует здание, как температура и влажность окружающей среды, освещенность солнцем, уровень шума, общее состояние экологии. Крайний Север диктует в данном случае собственные, крайне жесткие условия эксплуатации.

Как показывает практика, наиболее важными характеристиками объектов строительства на Крайнем Севере является мобильность и модульность объектов, так как возведение зданий в условиях вечной мерзлоты является довольно сложным процессом. Следовательно, строительство каких - либо объектов в таких условиях должно сопровождаться применением современных технологий. Одним из решений такой проблемы являются мобильные дома, которые могут передвигаться с помощью различных механизмов, зачастую заложенных в основание объема (Рисунок 1).

Модульность объектов строительства является наиболее подходящей технологией для возведения домов и сооружений на Севере. Главное её преимущество - строительство в кратчайшие сроки. Также к достоинствам модульных зданий можно отнести минимальную материало - и трудоемкость, повышенную безопасность зданий, экологичность и долговечность сооружений.

Рисунок 1. Варианты передвижных механизмов

Сборно-разборные дома гарантируют высокую скорость монтажа и кратковременное пребывание строительной бригады на площадке, что крайне важно в экстремальных погодных условиях. Все сложные технологические процессы переносятся с места строительства в цех по изготовлению подобных строительных конструкций, что одновременно и упрощает, и ускоряет процесс строительства.

Также, чтобы снизить потребление энергии в северных регионах, необходимы современные решения для теплоизоляции фасадов и кровель. Большинство из традиционных материалов и технологий недостаточно функционируют в подобных погодных условиях и не применимы в вечной мерзлоте, поэтому для облицовки зданий следует применять многослойные отделочные материалы, например - сэндвич-панели. Они подходят для всесезонного монтажа.

В северной строительно-климатической зоне рекомендуется проектировать здания простой прямоугольной формы в плане, без перепада высот. В тех случаях, когда перепад высот необходим по технологическим или технико-экономическим соображениям, его стремятся расположить с наветренной стороны или вдоль направления господствующих ветров. Фасады зданий следует проектировать без ниш, поясков и других элементов, задерживающих атмосферные осадки.

Дополнительное внимание необходимо уделить окнам - ведь утечка тепла через них, несмотря на значительно меньшую площадь, может равняться теплопотерям через стены. Чтобы избежать этого, рекомендуется использовать окна с пятью камерами профиля и стеклопакетами, заполненными газом аргон. С точки зрения расчета теплопотерь окна в зданиях на Крайнем Севере лучше использовать горизонтально ориентированные.

На входах в отапливаемые здания предусматривают двойные тамбуры с тремя дверями. Внутренний тамбур делают отапливаемым.

Особое внимание уделяют покрытиям зданий. Предпочтение отдают плоским и односкатным крышам. В большинстве случаев водоотвод с покрытий предусматривают неорганизованный наружный.

Очень важно уделять внимание микроклимату помещений. Эксплуатационные качества зданий определяются не только их размерами, конструкциями, качеством отделки и т.д. Важным фактором является защищенность от внешних воздействий, таких как холод, атмосферные осадки, шум. В зависимости от назначения помещения должны иметь определенную температуру и влажность внутреннего воздуха, подвергаться необходимое время воздействию прямых солнечных лучей, иметь достаточную освещенность, благоприятную акустическую среду, а так же температура на внутренней поверхности стен должна быть не ниже температуры точки росы. Правильный учет этих факторов обеспечивает такое состояние искусственной среды жизнедеятельности, которое воспринимается человеком как комфортное.

Важным фактором в создании комфортного микроклимата является обеспечении требуемого воздухообмена в помещении. При отсутствии естественной вентиляции необходима организация механической приточно - вытяжной вентиляции. Особой разновидностью принудительной вентиляции является система с рекуперацией тепла.

Относительная влажность воздуха в помещениях должна поддерживаться в пределах 30-60%. В жилых помещениях в центральной части Крайнего Севера относительная влажность воздуха находится в пределах 20-25%. Поэтому искусственное увлажнение воздуха в этих условиях является важным фактором поддержания оптимального микроклимата в помещениях.

Высокие скорости ветров в северных районах требуют специальной защиты ограждающих конструкций от продуваемости. Необходим расчет распределения температур по толще ограждающих конструкций, в особенности на внутренней поверхности, с учетом воздухопроницаемости.

Низкое солнцестояние в северных районах и продолжительная полярная ночь отрицательно влияют на суммарную солнечную радиацию. Недостаточная солнечная радиация районов требует разработки определенных объемно-планировочных решений, направленных на максимальное использование солнечного облучения, концентрацию солнечной энергии с помощью архитектурно-конструктивных элементов и технических средств. Расположения окон должно быть со стороны максимального поступления солнечной радиации. Недостаток инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой части солнечной радиации отрицательно влияет на самочувствие человека и приводит к ослаблению иммунитета.

На основании результатов анализа природно-климатических условий территории Крайнего Севера выяснили, что сборно-разборные и мобильные конструкций являются хорошим решением для строительства зданий в суровых условиях. Они позволяют обеспечить высокую скорость монтажа за доступную цену под любые цели. Сборно-разборные дома обеспечивают кратковременное пребывание строительной бригады на площадке, что крайне важно в экстремальных погодных условиях. Также такие здания имеют все необходимые характеристики, обеспечивающие комфортную среду для работы и проживания в суровом климате.

Использованные источники

Иоффе М.А., Глотов Д.А., Сафронов В.В., Кулчаев Т.Э., Хачатрян А.З., Кушнёров С.В. Особенности строительства жилых зданий в условиях Севера / Научное сообщество студентов: Междисциплинарные исследования. - Н.: Си-бак, 2016.

Сапрыкина Н.А. Мобильное жилище для Севера. - Л.: Стройиздат,

1986.

Тиманцева Н.Л. Принципы моделирования жилой среды в экстремальных условиях обитания: автореф. дис. канд. архитектуры. - М., 2010.

Сапрыкина Н.С. Малоэтажное индустриальное жилище для районов пионерного освоения Севера - особенности архитектурного формообразования: дис. канд. архитектуры. - Л.: ЛИСИ, 1987.

Швецова И.В. Типологические принципы формирования системы мобильного жилища для районов нового промышленного освоения Сибири: автореф. дис. канд. архитектуры. - М., 1982.

Размещено на Allbest.ru