Сущность архитектуры, ее определение и задачи. Гражданские, производственные здания.

Понятие, состав и содержание проекта здания.

Архитектура - это искусственная, созданная по законам геометрии материаль­но-пространственная среда, в которой протекают все социальные и физиологиче­ские процессы, связанные с жизнедеятельностью человека. Создавая материально и эстетически организованную среду, архитектура не только удовлетворяет утили­тарные потребности людей, но и своими образами выражает идейно­художественные устремления общества, воспитывает высокую гражданствен­ность, гуманизм, чувство патриотизма. Эти свойства архитектуры реализуются не только в отдельных уникальных сооружениях, но и в массовом строительстве, рассчитанном на удовлетворение потребностей общества в целом.

В основе всей многосторонней работы по планированию, проектированию, строительству городов, поселков городского типа и сельских населенных мест ле­жит долгосрочная научно обоснованная концепция развития градостроительства и жилищно-гражданского строительства страны в условиях социального и научно-технического прогресса.

Основными задачами, решаемыми в ходе этой работы, являются:

- создание градостроительных условий для всестороннего развития человека (включая вопросы доступного разнообразия мест приложения труда и образо­вания, культурно-бытового обслуживания, организации мест отдыха, обеспе­чения жилищного благоустройства городов, создания комфортных санитарно- гигиенических условий, ликвидации существенных различий в условиях жизни городского п сельского населения и т. д.);

- создание градостроительных предпосылок рационального развития производи­тельных сил (включая вопросы создания условий расселения, благоприятст­вующих концентрации и эффективности производства, рационализации ми­граций трудовых ресурсов, созданию территориально-производственных ком­плексов в первоочередном освоении Сибири и Дальнего Востока, экономиче­ского использования ценных земельных ресурсов и т. д.);

- создание градостроительных предпосылок сохранения экологического равновесия, сохранения и рационального использования природных ресурсов (вклю­чая вопросы предотвращения чрезмерной концентрации населения и произ­водства, охраны участков с ценными природными ландшафтами, предотвра­щения срастания застроенных территория и загрязнения воздушного и водного бассейнов и г. д.).

Эти задачи реализуются в конкретной деятельности органов управления на­учных, проектных и строительных организаций, занимающихся различными на­правлениями, составляющими обширную сферу градостроительства в России.

Функциональная сторона архитектуры зависит от назначения зданий, эконо­мических возможностей и уровня развития строительной техники. Художествен­ная сторона архитектуры как искусства, является одной из форм общественного сознания и образно отражает мировоззрение общества.

Архитектура представляет собой гармоничное единство материальных благ и искусства большого социального значения.

Функциональные, инженерно-конструктивные, эстетические, экономические требования предъявляются к архитектуре с древних времен. Так, еще две тысячи лет тому назад древнеримский теоретик архитектуры М. Витрувий отмечал, что архитектурные сооружения должны обладать тремя качествами: пользой, прочно­стью и красотой.

Эти три главных требования учитывались зодчими Древней Греции, Рима, художниками эпохи Возрождения и др.

В XVI в. итальянский архитектор Палладио писал: «В каждой постройке должны быть соблюдены три вещи, без которых ни одно здание не может заслу­жить одобрения: это польза, или удобство, долговечность и красота, ибо невоз­можно было бы назвать совершенным здание хотя бы и полезное, но недолговеч­ное, равно как и такое, которое служит долго, но неудобно, или же то, что имеет одно и другое, но лишено всякой прелести».

В соответствии со сказанным в процессе проектирования здания необходимо учитывать следующие основные требования к нему: функциональные, удовлетво­ряющие практическим потребностям; градостроительные - выявление в архитекту­ре здания его роли с учетом окружающей застройки и всей градостроительной си­туации; конструктивные и экономические - подбор соответствующих строительных конструкций, материалов и размеров здания; художественные, сущность которых заключается не только в гармоничном сочетании объёмных пространственных эле­ментов здания, но и в достижении большой идейно-художественной выразительно­сти. Художественные требования относятся в равной мере как ко внешнему виду здания в целом, гак и к его внутренним пространствам и помещениям.

Определяющим требованием к архитектуре во всех случаях должно быть полноценное функциональное решение здания или комплекса.

Зданиями называют наземные строения с помещениями для жилья или обще­ственных нужд. Сооружения отличаются от зданий тем, что помещений обычно не имеют и предназначают их для каких-либо технических целей (например, мосты, плотины, набережные, доменные печи и т. п.). Иногда под термином «сооруже­ния» понимают любые строения, т. е. все то, что построено человеком; в этом слу­чае понятие «сооружение» имеет более широкий смысл, чем слово «здание».

Каждое здание состоит из отдельных взаимосвязанных конструктивных эле­ментов, или частей, имеющих определенное назначение. К ним относятся фунда­менты. стены, столбы, перекрытия и полы, крыши или покрытия, лестницы, пере­городки, окна и двери.

Фундаменты воспринимают все нагрузки от здания (как постоянные, так и временные) и передают давление от этих нагрузок на основание (грунт). Верх­нюю плоскость фундамента, на которую опираются стены или отдельные опоры, называют поверхностью или обрезом фундамента. Кроме того, обрезами называ­ют горизонтальные площадки уступов фундамента. Нижняя плоскость фундамен­та, непосредственно соприкасающаяся с основанием, называется подошвой фун­дамента.

Расстояние от низшего уровня поверхности земли в период эксплуатации здания до подошвы фундамента называют глубиной заложения фундамента. Ко­гда здание имеет подвал, то фундаменты, расположенные выше его пола, образуют стены подвала.

Стены. Наружные стены ограждают помещения от внешней среды, внут­ренние - от смежных помещений. Стены могут быть несущими, если они кроме собственной массы воспринимают нагрузку от других частей здания (перекрытий и крыши), самонесущими, если они несут нагрузку только от собственной массы стен всех этажей здания, и ненесущими (навесными). Самонесущие стены воспри­нимают собственную массу только в пределах одного этажа и передают ее по- этажно на другие элементы здания - поперечные несущие стены, перекрытия или колонны каркаса. Во всех случаях стены воспринимают ветровую нагрузку.

Столбы (кирпичные, деревянные, а также железобетонные и стальные, на­зываемые колоннами), подобно несущим стенам, воспринимая нагрузки от пере­крытий и покрытий, передают их на фундаменты.

Перекрытия - горизонтальные конструкции над этажами - являются од­новременно несущими и ограждающими элементы зданий. Они воспринимают кроме собственной массы полезную (временную) нагрузку: массу людей, предме­тов обстановки и оборудования помещений, передавая ее на стены или отдельные опоры.

В зависимости от местоположения в здании перекрытия подразделяют на ме­ждуэтажные - между смежными этажами, чердачные — между верхним этажом и чердаком, надподвальные - между первым этажом и подвалом, нижние - над под­польем.

Перекрытия, являясь горизонтальными диафрагмами жесткости, выполняют важную роль в обеспечении пространственной жесткости зданий.

Крыши предохраняют здания от различных атмосферных воздействий (дождь, снег, вегер, солнце и пр.). Конструкции крыши состоят из двух основных элементов - несущей части (стропила, фермы, рамы, своды, арки) и ограждающей в виде водонепроницаемой оболочки - кровли.

Пространство между крышей и верхним перекрытием называют чердаком. Если здание строят без чердака, то его крыша выполняет функции и чердачного перекрытия; в этом случае конструкцию крыши называют бесчердачным покры­тием. Если нижняя поверхность бесчердачного покрытия образует потолок верх­него этажа, покрытие принято называть совмещенной крышей.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Чаще всего по противо­пожарным соображениям лестницы размещают в специальных помещениях, назы­ваемых лестничными клетками.

Перегородки - это тонкие внутренние вертикальные ограждения, устанав­ливаемые на перекрытиях и отделяющие помещения друг от друга в пределах од­ного этажа. Нагрузок перегородки обычно не несут.

Оконные проемы, устанавливаемые в наружных стенах для освещения помещений, заполняют остекленными переплетами. Кроме освещения их исполь­зуют также для проветривания помещений.

Двери устраивают в стенах и перегородках. Размеры дверей, их количество и расположение в здании определяют с учетом назначения здания и отдельных его помещений. Двери должны соответствовать требованиям быстрой эвакуации лю­дей из помещений и зданий в случае возникновения пожара.

К прочим элементам зданий относят балконы, эркеры, лоджии, ко­зырьки и площадки у входов в здание, приямки у окон подвала и др.

Фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, воспринимающие на­грузки от находящихся в здании людей, оборудования, а также крыши и другие элементы здания, подвергающиеся ветровым и снеговым нагрузкам, являются не­сущими частями здания. В совокупности несущие части здания образуют про­странственную систему, называемую несущим остовом здания.

К ограждающим конструкциям зданий относят наружные и внутренние сте­ны, перекрытия и полы, перегородки, покрытия и кровли, а также заполнения оконных и дверных проемов. Ограждающие конструкции должны быть стойкими к атмосферным и другим физико-химическим воздействиям, а кроме того, обла­дать надежными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Неко­торые части зданий выполняют одновременно несущие и ограждающие функции (например, стены, перекрытия и крыши).

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗДАНИЙ И ИХ КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ

В зависимости от их назначения здания подразделяют на гражданские, про­мышленные и сельскохозяйственные. К гражданским относят здания, предназна­ченные для обслуживания бытовых и общественных потребностей людей. Эти здания разделяют на жилые (в состав которых входят жилые дома квартирного и гостиничного типа, общежития) и общественные (административные, детские уч­реждения. учебные, культурно-просветительные, торговые, коммунальные, учре­ждения здравоохранения и др.).

Промышленными называют такие здания, в которых размещают орудия про­изводства и выполняют трудовые процессы для изготовления промышленной про­дукции. Такими зданиями являются, например, заводы, фабрики, электростанции.

К сельскохозяйственным зданиям относят животноводческие строения (ко­ровники, свинарники, конюшни, птичники), кормовые цехи и кухни, теплицы, зерно- и овощехранилища, здания для хранения и ремонта сельскохозяйственных машин и др.

Гражданские здания, возводимые обычно по типовым проектам, называют зданиями массового строительства. К ним относят жилые дома, ясли и детские са­ды, школы, небольшие магазины и др. Крупные общественные здания государст­венного или важного культурного значения (например, здания правительственных учреждений, театры, дворцы культуры, музеи и т. п.) называют уникальными. Строят их обычно по индивидуальным проектам.

В зависимости от материала, из которого выполнены стены, здания подразде­ляют на кирпичные, бетонные, железобетонные, деревянные, саманные и др. По виду и размеру строительных изделий и способу выполнения строительных работ различают здания из мелких штучных элементов, сборные из крупноразмерых элементов - крупноблочные и крупнопанельные, а также из монолитного и сбор­но-монолитного железобетона.

Крупноблочными называют здания, наружные и внутренние стены которых монтируют из искусственных или естественных камней большого размера - круп­ных блоков, имеющих массу до 3 т, а иногда и более. Из крупноразмерных эле­ментов монтируют не только стены, но и другие элементы здания (например, пе­рекрытия. покрытия, перегородки, лестницы и др.).

Крупнопанельными называют здания, монтируемые из сборных, изготовлен­ных на заводе крупноразмерных плит, называемых панелями, из которых собира­ют наружные и внутренние стены, перекрытия, перегородки и др. Крупная стено­вая панель по сравнению с крупным стеновым блоком представляет собой элемент большей площади и меньшей толщины.

По этажности гражданские здания подразделяют на малоэтажные (высотой до грех этажей), многоэтажные (от 5 до 8 этажей), здания повышенной этажности (от 9 до 25 этажей) и высотные (высотой более 25 этажей). При определении этажно­сти здания учитывают только те надземные этажи, уровень пола которых распо­ложен не ниже отметки отмостки или тротуара.

Этаж, пол которого заглублен ниже отметки или тротуара, но не более чем на половину высоты помещения, называют цокольным или полуподвальным. Если пол заглублен ниже указанного размера, то этаж называют подвальным. Этаж, распо­ложенный в пределах чердака при относительно высокой крыше (обычно двускат­ной), называют мансардой. Этаж, предназначенный для размещения инженерных коммуникаций дома, если необходимо зонировать санитарно-технические системы по высоте, называют техническим.

Конструктивной схемой здания называют систему вертикальных (стены, столбы) и горизонтальных (перекрытия, покрытия) элементов, которые восприни­мают все нагрузки на здание и обеспечивают пространственную жесткость и ус­тойчивость зданию.

В зависимости от вида несущего остова различают две основные конструк­тивные схемы зданий - с несущими стенами и каркасную. В зданиях с несущими стенами нагрузку от перекрытий и крыши воспринимают стены: продольные, по­перечные или одновременно те и другие. В каркасных зданиях все нагрузки пере­даются на каркас, т. е. на систему связанных между собой вертикальных колонн и горизонтальных балок, называемых прогонами или ригелями. Если колонны кар­каса размещаются как по периметру наружных стен, так и внутри здания, такой каркас называют полным. Схема с несущими наружными стенами и внутренним каркасом, колонны или столбы которого заменяют внутренние несущие стены - этот каркас называют неполным.

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЗДАНИЯМ

Каждое здание должно удовлетворять целому ряду требований. К ним отно­сятся: функциональная целесообразность, прочность, устойчивость, пожарная безопасность, долговечность, красота композиции и экономичность строительства. 11ри этом в планировке и конструкциях здания должны быть учтены географиче­ские, климатические, гидрогеологические и сейсмические условия района строи­тельства, требования санитарной техники и гигиены. Размеры и масса конструк­тивных элементов должны быть рассчитаны на использование современных инду­стриальных методов монтажа, применение новых строительных материалов, кон­струкций, механизмов и оборудования.

Основным требованием, предъявляемым к зданию, является функциональная целесообразность - здание должно создавать наилучшие условия для быта и труда людей или, как говорят, для того или иного функционального процесса.

Прочность здания характеризуется прочностью применяемых материалов и конструкций, находящихся во взаимосвязи. Эти связи обеспечивают пространст­венную жесткость, т. е. неизменяемость конструктивной схемы под действием всех разновидностей нагрузок. Устойчивость обеспечивается целесообразным вза­имным сочетанием и расположением составных элементов конструкций зданий в соответствии с величиной и направлением внешних усилий; она зависит также от надежности основания.

Степень огнестойкости зданий зависит от степени возгораемости основных частей здания и предела их огнестойкости. По степени возгораемости все строи­тельные конструкции подразделяют на три группы в зависимости в основном от того, к какой группе возгораемости относится материал, из которого они выполне­ны. К несгораемым относят конструкции, выполненные из несгораемых материа­лов (например, кирпичная стена, железобетонное перекрытие). Трудносгораемыми называют конструкции, выполненные из трудносгораемых материалов (например, фибролитовая перегородка), а также конструкции из сгораемых материалов, за­щищенные от огня штукатуркой или облицовкой из несгораемых материалов (на­пример, деревянная стена, оштукатуренная с обеих сторон). К сгораемым относят конструкции, изготовленные из сгораемых материалов и не защищенные от огня (например, деревянные неоштукатуренные стены).

Под пределом огнестойкости конструкции понимают время (в часах) от нача­ла огневого испытания до появления одного из следующих признаков: сквозных трещин, обрушения, повышения температуры на необогреваемой поверхности бо­лее чем на 140° в среднем или на 180° в любой точке по сравнению с температурой

до испытания, а также более 220° независимо от температуры до испытания. Пре­дел огнестойкости кирпичной стены толщиной в один кирпич равен 5,5 ч, неза­щищенных стальных колонн - 0,25 ч.

Здания по степени огнестойкости подразделяются на пять степеней. К здани­ям I, II и III степеней огнестойкости относятся каменные, к IV -деревянные ошту­катуренные, к V - деревянные неоштукатуренные конструкции.

Строительными нормами установлены три степени долговечности ограж­дающих конструкций: I степень - не менее 100 лет, II степень - не менее 50 лет, III степень - не менее 20 лет.

Эксплуатационные качества зданий подразделяются на четыре класса.

Для зданий различного назначения установлены требования, определяющие­ся нормами и регламентами проектирования и строительства.

ОСНОВЫ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Качество любого здания в первую очередь определяется удобством осущест­вления тех функциональных процессов, для которых оно предназначено. Поэтому при проектировании зданий архитектор привлекает для консультаций специалистов-технологов. Например, при проектировании торговых предприятий пригла­шаются специалисты по доставке, методам обработки и размещению товаров, об­служиванию покупателей; при проектировании школ - методисты по учебно-воспитательной работе.

Для осуществления всех указанных функций необходим набор взаимосвязан­ных расположению различных помещений. Взаимосвязь помещений выражается функциональными схемами зданий.

При составлении функциональных схем необходимо провести зонирование - сгруппировать помещения с близкими функциями, связанные последовательно­стью технологических операций, в соответствии с требованиями к акустическому комфорту (разделить «шумные» и «тихие» помещения).

В любом здании выделяются как главные функции, определяющие его назна­чение, так и вспомогательные.

Следующий этап проектирования - определение размеров помещений, со­ставляющих здание. Эти размеры определяются видом деятельности людей, их числом и антропометрическими данными, габаритами мебели и оборудования, не­обходимостью его перемещения. Размеры статических положений и передвиже­ний людей. Размеры классов, аудиторий, зрительных залов определяются не только площадью, занимаемой людьми, мебелью, оборудованием и проходами, но и условиями видимости классной доски, демонстрационных приборов, экрана и дру­гих объектов зрительного восприятия.

Размеры коммуникационных помещений определяются не только удобством перемещения людей, но и условиями экстремальной эвакуации в случае возникно­вения пожаров, аварий или стихийных бедствий. Поэтому размеры и количество коридоров, лестниц, лифтов тамбуров зависят от назначения зданий (их пожарной опасности) и огнестойкости их конструкций.

Объем любого помещения должен обеспечивать необходимый запас воздуха для нормального дыхания людей. Поэтому размеры помещений должны увязы­ваться с кратностью их воздухообмена путем естественной или принудительной вентиляции.

Полученные на начальной стадий архитектурного проектирования данные по составу помещений, необходимых для здания, их размеры и взаимосвязь - исход­ные материалы для формирования объемно-планировочной и конструктивной структуры здания. Это наиболее творческая часть проектирования.

При группировке помещений согласно функциональной схеме и определении целесообразных связей между ними параллельно выявляют целесообразность ор­ганизации связей по горизонтали или по вертикали в соответствии с выбираемой этажностью.

Проект - это комплект технических документов, необходимых для строи­тельства здания или сооружения. Основой для начала проектирования является за­дание на проектирование. Оговаривается место строительства и т. д.

Проект вы­полняется в 1, 2 или 3 стадии:

1- Эскизный проект,

2- Проект

3- Рабочие чертежи

Формула проектирования зданий:

Ф – форма,

F - функциональный процесс, осуществляемы в зда­нии,

П - пространство для каждого элемента функциональ­ного процесса внутри и снаружи.

К - конструктивное решение здания.

Процесс проектирования - комплекс изыскательских, расчетных и проектно­-конструкторских работ.

Изучение функционального процесса - подбор нормативных документов - анализ опыта проектирования — эскиз-идея общего решения (несколько вариантов) - сравнение - анализ - разработка лучшего варианта.

Задание на проектирование (заказчик) - начало проектирования. Генеральный план обязателен.

Архитектурно-строительная часть: планы этажей, фасады и разрезы (по лест­нице), конструктивные решения, узлы и детали, схемы инженерных сетей и ком­муникаций. Разработка рабочих чертежей.

Типовой проект, типовое проектирование, комплексное проектирование (об­щие конструктивно-планировочные принципы), комплексные серии.

Целесообразность и экономичность проектных решений оценивается по ряду технико-экономических показателей (нормы проектирования).

Чертеж и масштаб. Чертежи архитектурные, конструктивные и инженерно- технические. Масштаб — 1:50; 1:100; 1:200; 1:400. Генплан — 1:500; 1:1 ООО; 1:2000 и т. д.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Т.З. Жилые зда­ния ; М.Б. Великовский и др. — М.: Стройиздат. 1983. - 239 с.: ил.

2. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Т.Д. Обществен­ные здания / М.Б. Великовский и др. - М.: Стройиздат, 1977. - 108 с.: ил.

3. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Гражданские здания Д.В.Захаров и др.; Под общ. ред. Л.В.Захарова. М.; Стройиздат.1993 - 509 с. Ил.

4. Архитектурное проектирование общественных зданий и сооружении: Учеб. для вузов / В.В.Адамович и др.; Под общ. ред. И.Е. Рожина. - М.: Стройиздат. 1984 - 543 с.: пл.

5. Безверхов Г.М. Архитектурная композиция гражданских и промыш­ленных зданий: Учеб пособие. - Горький, ГГУ, 1984. -81 с.: ил

6. Бирюков Л.Е. Основы планирования и благоустройства населенных мест и промышленных территорий. - М.: Высш.шк.. 1978. - 232 с.: ил.

7. Ким И.И., Маклакова Т.Г Архитектура гражданских и промышлен­ных зданий. Спец курс: Учеб. пособие для вузов. - М.: Стройиздат. 1987. 287с. : ил.

8. Конструкции гражданских здании: Учеб. пособие для вузов / Под ред Г.Г. Маклаковой. - М Стройиздат, 1986. - 135 с.: ил.

9. Маклакова Т.Г., Нанасова С.М., Шараненко В.Г. Проектирование жилых и общественных зданий: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Т.Г. Маклаковой. - М.: Высш.шк., 1998. - 400 с.: ил.

10. Лисициан M.B. и др. Архитектурное проектирование жилых зданий. М.: Строниздаг. 1990 (1972). - 288 с.

11. Степанов В.К. и др. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Основы планирования населенных мест. - М.: Высш.шк., 1985. - 207 с.: ил.

12. Тосунова М.И. Планировка городов и населенных мест. - М.: Высш.шк., 1986. - 207 с.: ил.

13. Шевцов В.К. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Том III. Жилые здания. - М.: Стройиздат, 1983. - 239 с.

14. Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий. - Л.: Стройиздат, 1981. - 176 с.: ил.

НОВЫЕ ПОСТУПЛЕНИЯ В БИБЛИОТЕКУ

Основы архитектуры и строительных конструкций : учеб для вузов / ред. А. К. Соловьев. - Москва : Юрайт, 2015. - 458 с. - (Бакалавр. Базовый курс). - Библиогр. в конце глав

Экземпляры: всего: 50 - к/х(1), ЧзТЛ(1), Ф.1(2), АбУНЛ(46)

Аннотация: Приводятся основные сведения по истории развития мировой архитектуры и строительной техники. На базе этих знаний строится дальнейшее развитие курса «Основы архитектуры и строительной техники». Этот курс включает в себя общие понятия о зданиях и сооружениях, их структуре, нагрузках и воздействиях. Курс также дает общие понятия о функциональных, физико-технических и архитектурно-композиционных основах проектирования, принципах конструирования зданий, их типологии и об основах проектирования планировки и застройки населенных мест. Соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования третьего поколения. Для студентов архитектурных вузов и факультетов, обучающихся по направлению подготовки «Строительство», а также для подготовки бакалавров и магистров по направлению «Архитектура».