Строительные системы

Строительная система это комплексная характеристика конструктивного решения здания по материалу и технологии возведения основных несущих конструкций.

Строительные системы зданий с несущими конструкциями из кирпича и мелких блоков бывают традиционные (ручная кладка) и полносборные (крупноблочная панельная). Традиционная система является основной.

Преимущества:

1. Возможность реализации разнообразных форм зданий и их элементов.

2. Хорошие эксплуатационные качества (огнестойкость, долговечность, теплоустойчивость, ремонтопригодность)

Недостатки:

1. Трудоемкость возведения.

2. Нестабильность прочностных характеристик кладки, подверженных влиянию сезона возведения и квалификации каменщика.

Строительные системы зданий со стенами из кирпичных панелей. Панели несущих стен изготовляются высотой в этаж и длиной в 1-2 конструктивно-планировочных шага. Объединение отдельных камней в панель достигают их предварительной укладкой на цементном растворе в стальные формы с последующим вибрированием. По сравнению с ручной кладкой прочность на сжатие увеличивается в 1,5 раза, трудозатраты снижаются на 25%, сроки строительства на 30%. Объем использования невелик и носит экспериментальный характер.

Полносборные здания с несущими конструкциями из бетонных и ж/б элементов выполнимы на основе крупноблочной, панельной, каркасно-панельной и объемно-блочной строительной системы.

Крупноблочная строительная система применяется для жилых зданий высотой до 22 этажей. Предусматривает установку крупных блоков массой 3-5 тон горизонтальными рядами на растворе с взаимной перевязкой швов.

Преимущества по сравнению с каменной кладкой:

1. Снижение массы конструкций на 30-40%.

2. Снижение трудозатрат на 40%

3. Уменьшение стоимости строительства на 6-7%.

Мировая практика уходит от сборного ж/б и обращается к другим конструкциям.

Каркасно-панельная строительная система с несущим сборным ж/б каркасом и наружными стенами из панелей. Применяется в строительстве зданий высотой до 30 этажей. Основная сфера - массовые общественные и производственные здания. Применение в жилых зданиях ограничено.

Объемно-блочная строительная система. Основана на использовании крупных объемно-пространственных ж/б элементов массой до 25тонн, заключающих в себе жилую комнату или другой фрагмент здания.

Преимущества:

1. Снижение трудозатрат на 15-20% по сравнению с панельным строительством.

2. Прогрессивное соотношение трудозатрат на заводе и строительной площадке 80х20% против 50х50%.

Недостаток - большие капиталовложения в производственную базу.

Монолитная и сборно-монолитная строительные системы.

Монолитные здания проектируют бескаркасными. Сборно-монолитные каркасными и бескаркасными. Объем монолитного и сборно-монолитного домостроения в отечественной практике имеет тенденцию к увеличению.

Преимущества:

1. Индустриальность

2. Низкий расход арматурной стали (на 10% меньше панельного домостроения).

3. Низкие капиталовложения в производственную базу.

4. Широкие архитектурно-композиционные возможности.

Недостаток - подверженность влиянию природно-климатических и погодных условий.

Строительные системы зданий из дерева и пластмасс.

Применяют для возведения зданий высотой в 1-2 этажа.

Различают следующие системы из дерева:

Традиционная с несущими рублеными стенами из уложенных по периметру стен горизонтальных рядов (венцов) боревен.

Индустриальные:

Брусчатая- с несущими стенами из брусьев квадратного или прямоугольного сечения, каркасная с заполнением пространства между стойками утеплителем и обшивкой на постройке (каркасно-обшивная) или щитами заводского производства (каркасно-щитовая).

Бескаркасная - щитовая или панельная.

Виды жилых зданий

По капитальности жилые здания делят на 4 класса.

К первому классу относятся жилые здания любой этажности со степенью огнестойкости и долговечности не ниже 1-й.

Ко второму классу относят жилые здания высотой не более 9-ти этажей . Долговечность и огнестойкость не ниже 2-й степени.

К третьему классу относят жилые здания высотой не более 5-ти этажей , долговечностью не ниже 2-й, огнестойкостью не ниже 3-й степени.

К четвертому классу относят жилые здания высотой не более 2-х этажей, долговечностью не ниже 3-й степени, огнестойкость не нормируется.

По этажности жилые здания подразделяют н

- малоэтажные (1-2 этажа);

- средней этажности (3-5 этажей);

- многоэтажные (6 и более этажей)

Среди многоэтажных выделяют здания повышенной этажности (11-16 этажей) и высотные (более 16 этажей).

Рыночная экономика предопределила преимущественное развитие малоэтажного жилищного строительства с сохранением многоэтажной застройки в крупных городах.

Предусматриваются следующие доли:

В крупных городах 20-25%, в средних и больших 50-75%, в малых 90-100% объемов жилищного строительства. (Крупный город - 250-500 тыс. жителей, большой - от 100 до 250 тыс. жителей, малый - до 50 тыс. жителей).
По числу квартир жилые здания подразделяются на:

- одноквартирные

- двухквартирные

- многоквартирные

По своему назначению, определяемому контингентом населения и временем проживания здания подразделяются на: - квартирные дома, - здания с развитой системой обслуживания (общежития, дома гостиничного типа, дома для инвалидов и престарелых).

Основным видом жилых зданий являются квартирные дома, предназначенные для посемейного заселения.

Квартирные дома могут быть двух типов:

- с приквартирными участками, непосредственно связанными с каждой квартирой;

- без индивидуальных земельных участков (дома городского типа).

Наиболее типичные дома с приквартирными участками - малоэтажные жилые дома.

Достоинства:

1. Возможность применения облегченных конструкций и дешевых местных строительных материалов.

2. Сжатые сроки возведения.

3. Простые метода механизации и организации строительства.

4. Возможность использования личного труда населения.

5. Простые системы инженерного оборудования домов и дешевые покрытия проездов для транспорта.

6. Хорошая связь с природным окружением. Благоприятные условия для отдыха и хозяйственного использования участка.

Недостатки:

1. Низкая капитальность зданий.

2. Увеличение радиусов обслуживания населения коммунально-бытовыми учреждениями.

3. Увеличение площади территории строительства.

По характеру жилищных запросов население районов с малоэтажной застройкой может быть разделено на 4 категории:

1. Население, ведущее подсобное хозяйство, включающее сад, огород, содержание скота и птицы.

2. население, которое предпочитает вести ограниченное подсобное хозяйство, в виде сада и огорода, возможно разведение птицы.

3. население, запросы которого ограничены жилищем с небольшим участком земли для сада, цветника или места отдыха.

4. население, которое не ведет подсобного хозяйства и предпочитает жилище городского типа.

Для 1-й категории населения необходимы дома усадебного типа - одно или двух этажный. одно или двухквартирные с приквартирными участками земли 0,12-0,16га. и хозяйственными постройками.

Для 2-й категории населения рационально применение блокированных домов с квартирами в одном или двух уровнях с участками земли 0,04-0,06га. Блокированный жилой дом - здание квартирного типа, состоящее из 2-х и более квартир, каждая из которых имеет непосредственный выход наружу.

Для 3-й категории целесообразно применение блокированных жилых домов с квартирами в 2-х уровнях и приквартирным участком 0,02-0,04га. или коттеджей. Коттедж - небольшой жилой благоустроенный дом (обычно двухэтажный) с небольшим участком земли.

Для 4-й категории целесообразны секционные дома городского типа.

Дома усадебного типа подразделяют на :

1. Одноквартирные дома с квартирами в одном уровне.

2. Одноквартирные дома с квартирами в двух уровнях:

- мансардные (без излома кровли и с изломом кровли)

- дома со вторым этажом , расположенным лишь над одной их частью, перекрытые односкатной кровлей;

- дома с полноценным вторым этажом, равным по площади нижнему, с односкатной или двускатной кровлей;

- дома со смещенным уровнем полов (гористая местность).

Для индустриального строительства наиболее подходят дома с равными по площади этажами. Дома с квартирами в двух уровнях целесообразны, когда площадь квартиры превышает 50м².

Усадебные дома с квартирами в одном уровне позволяют:

- придать жилым комнатам наиболее удобные пропорции;

- рационально разместить световые проемы;

- организовать правильную ориентацию помещений по сторонам света;

- обеспечить наилучшую связь с участком.

Блокированные дома обычно основаны на соединении вряд нескольких квартир с изолированными входами. К каждой квартире примыкают приквартирные участки.

Достоинства:

- предпосылки для организации индустриального строительства;

- значительное уменьшение периметра наружных стен, что обуславливает снижение материалоемкости, трудоемкости возведения, сметной стоимости и теплотехнических потерь;

- повышенная плотность застройки;

- сокращение длины инженерных коммуникаций.

Основные схемы блокировки.

1. Однорядная

2. Двухрядная

3. Пилообразная

4. Со сдвигом, образующим дворики

4. Шахматная

6. Из Г-образных квартир-блоков с образованием двориков.

Дома блокировочных типов бывают:

1. Одноэтажные

2. Двухэтажные с квартирами в двух уровнях

3. Двухэтажные с квартирами, размещенными поэтажно.

Наиболее распространенными являются квартиры, расположенные в двух уровнях. Экономичность блокированных домов повышается с увеличением числа блоков, однако соединение в ряд свыше 10 блоков нецелесообразно.

Дома городского типа.

По своей объемно-планировочной структуре подразделяют на секционные, точечные (башенного типа), коридорные, галерейные и комбинированные.

Секционные дома

Наиболее массовые. Характеризуются группировкой в каждом этаже нескольких квартир, входы в которые предусмотрены с площадок общей лестничной клетки.

Объемно-планировочный элемент дома, образованный одной лестничной клеткой с имеющими выход на нее квартирами, отделенный от других частей здания глухой стеной называется секцией.

Достоинства:

1. Возможность расселения семей любого численного состава за счет использования квартир с любым числом комнат.

2. Хорошие условия изоляции каждой квартиры

3. Экономичность.

4. Планировочная гибкость.

Секционные дома могут состоять из нескольких одинаковых или различных по планировке секций и отличаться этажностью и протяженностью . Примыкание секций друг к другу может быть обычное (вровень, торец к торцу), с уступом, со скосом и др. Секции проектируют рядовыми (средними), торцовыми, угловыми (поворотными). Торцовые секции могут выполняться с окнами в торце или глухими стенами. Рядовые секции могут иметь простую прямоугольную или усложненную конфигурацию (Т-образную, Г-образную, крестообразную и др.).

В соответствии с требованиями инсоляции секции проектируют двух видов - широтные и меридианные. Широтные секции предназначены для жилых зданий, расположенных продольной осью в общем направлении "восток-запад" с ориентированием окнами на секторы юг, юго-восток, юго-запад и север, северо-восток, северо-запад. Широтные секции обладают большей градостроительной маневренностью, так как могут быть разнообразной ориентацией.

Меридиональные жилые секции предназначены для жилых зданий, расположенных продольной осью в общем направлении "север-юг" и ориентированы окнами на восток, юго-восток, северо-восток и запад, северо-запад, юго-запад.

Меридиональные экономичнее широтных и обеспечивают более разнообразны набор квартир с различным числом комнат. Секции могут быть 2, 3, 4-х и многокомнатные.

Двухквартирные секции характеризуются двухсторонней ориентацией всех квартир в доме. сто обеспечивает сквозное проветривание и хорошие условия инсоляции каждой квартиры при любой ориентации дома (свободная ориентация). Выделяют два варианта - симметричное решение и асимметричное решение. При поперечных несущих конструкциях симметричные секции решаются проще асимметричных.

Недостаток - повышенная стоимость жилой площади, обусловленная меньшей экономичностью вертикальных коммуникаций (лестницы. лифты) и уменьшением ширины корпуса. Применяются в южных районах.

Трехквартирные секции имеют частично ограниченную или меридиональную ориентацию.

Четырехквартирные секции делятся на две основные группы

1. Секции ограниченной ориентации (меридиональные) рис. а

2 . Секции частично ориентированные (широтные). рис. б

Их достоинства:

1. Компактность решения квартир.

2. Экономичность.

3. Достаточная комфортабельность для небольших семей.

Недостатки:

1. Отсутствие сквозного проветривания во многих квартирах..

2. Небольшая градостроительная маневренность.

Многоквартирные секции увеличивают длину внутриквартирных и внешнеквартирных коммуникаций (коридоров), но создают условия для экономического использования вертикальных коммуникаций (лифтов, лестниц). Применяются, в основном, для домов с лифтами.

Точечные дома.

Имеют один узел вертикальных коммуникаций и сравнительно небольшие размеры в плане.

Достоинства:

1. Оптимальные условия инсоляции и проветривания квартир.

2. Маневренное размещение застройки.

3. Разнообразие композиционных решений.

4. Возможность использования сложных грунтовых и ландшафтных условий.

Недостатки:

1. Повышенная стоимость.

2. Увеличенная поверхность наружных ограждений.

По конфигурации в плане подразделяются на :

а-б ) Квадратные или прямоугольные

в) Т-образные позволяют иметь в каждой квартире комнату с окнами на южную сторону.

г) Трехлучевые (трилистники). Угол в 120⁰ обеспечивает достаточную зрительную изоляцию квартир, размещенных в смежных крыльях, не ухудшая заметно инсоляцию.

д) Крестообразные. Обеспечивают хорошую инсоляцию и проветривание квартир, но значительно увеличивают периметр наружных стен.

е) Парноблочные. Позволяют создать хорошие условия для инсоляции и проветривания квартир, а также изолирование их от шума лифтов.

ж) Сложной конфигурации. Применяют в целях - улучшения санитарно-гигиенических качеств квартиры

- увеличения числа комнат, на благоприятные стороны горизонта

- для обогащения пластического решения фасадов.

Коридорные дома.

Здания, в которых квартиры имеют один общий выход через общий коридор не менее чем на две лестничные клетки с характерным развитием горизонтальных коммуникаций.

Достоинства:

1. Эффективность использования лифтов.

2. Возможность применения широких корпусов (14-15м).

3. Уменьшение числа входов в здание.

4. Экономичность.

Недостатки:

1. Малая степень изоляции квартир.

2. Ограниченная (меридиональная) ориентация.

3. Сложность организации сквозного проветривания квартир (но возможно).

Целесообразные области применения - северные районы. районы с ветрами и пылевыми бурями. В коридорных домах целесообразно размещать одно- и двухкомнатные квартиры.

Схемы коридорных домов:

а) - прямоугольная

б) - прямоугольная со смещением

в) - трехлучевая

В прямоугольных домах, как правило, применяют размещение квартир по обе стороны коридора. Иногда устраивают коридоры с односторонней застройкой. Особенно когда один коридор обслуживает два или три этажа.

Галерейные дома

В домах галерейного типа входы в квартиры устраиваются с открытых галерей - наружных горизонтальных коммуникаций в виде длинного балкона, расположенных обычно поэтажно с одной из продольных сторон здания. Галерей обслуживаются лестницами и лифтами. Внеквартирные коммуникации (лестницы и галереи) выполняются открытыми.

Достоинства:

1. Экономичность.

2. Простота конструктивной схемы.

3. Высокие санитарно-гигиенические качества квартир обеспечены сквозным проветриванием и оптимальной ориентацией жилых комнат.

4. Удобная и экономичная планировка квартир позволяет размещать со стороны галерей подсобные помещения, а жилые комнаты с противоположной стороны.

Недостатки:

1. недостаточная изоляция квартир.

2. Низкая теплотехническая эффективность.

Область применения - южные районы.

Планировочная схема.

а) - линейная с лестницами, вынесенными за габариты дома рис. а

б) - линейная с лестницами, включенными в габариты дома рис. б

а — лестницы вынесены из габарита дома; б — лестницы включены в габарит дома; в — галерейно секционный дом; г — трехлучевой дом; д — торцовые квартиры увеличены для сокращения длины галерей

в) - трехлучевая рис. г

г) - периметриальная с внутренним двором.

д) - другие (угловая, крестообразная и пр.).

В домах галерейного типа размещают как правило и одно- и двухкомнатные квартиры. Может устраиваться одна галерея на 2-3 этажа. Многоэтажные галерейные дома должны и

меть не менее двух лестниц.