Реконструкция зданий без изменения и с изменением функционального назначения

Реконструкция жилого здания в жилое (без изменения функционального назначения) означает улучшение комфортности проживания граждан путем перепланировки квартир. Особенно острой проблемой это является для крупных городов России, в которых еще сохранились коммунальные квартиры и в первую очередь, для г. Москвы. При реконструкции следует учитывать факторы, влияющие на характеристики здания или сооружения (см. табл. 2.2).

Кроме перепланировок в зданиях старого опорного фонда, где, как правило, из квартир коммунального заселения устраивают отдельные комфортабельные квартиры, в настоящее время реконструируют (модернизируют) квартиры в зданиях индустриальной застройки.

При проведении планировки жилых зданий первого поколения индустриального строительства — пятиэтажек «хрущоб» часто используется метод реконструкции (модернизации) планировочного решения в габаритах существующей общей площади без ее увеличения, с изменением жилой и полезной площадей (рис. 2.2. и 2.3.). В первом случае после перепланировки имеется потеря жилой площади в 2,3%, во втором — уменьшение количества квартир 1-х до 2-х, но улучшение комфортного проживания компенсирует эту потерю.

В первую очередь реконструируются сборные дома с продольными несущими стенами: серии I-515, I-605 АМ (панельные); серия I-510 (блочные); серия I-511 (кирпичные). Все эти серии отличаются друг от друга некоторыми особенностями планировки квартир (расположением несущих перегородок), а основные конструктивные размеры в них одинаковы: шаг продольных стен 6,0 м; длина рядовой секции в осях 19,2 м, торцевой — 16,8 м; лестничная ) 1етка шириной 2,4 м расположена на расстоянии 8,4 м от каждой из поперечных стен жесткости; расположение санузлов и кухонь тоже одинаково (рис. 2.4.).

Эта группа серий наиболее хорошо подходит для перепланировки, так как здесь можно создать квартиры, отвечающие современным требованиям, с меньшими трудовыми и материальными затратами, чем в других домах. Так, наиболее простым, но в то же время эффективным с точки зрения повышения качества жилья решением будет перепланировка квартир в габаритах здания без переноса коммуникаций, но с сокращением числа квартир на этаже до трех (в торцах секций до двух). Один из возможных вариантов такой перепланировки представлен на рис. 2.5, другой на рис. 2.6.

Перепланировка (рис.2.5, вариант 1) потребует переноса лишь части несущих перегородок, что позволит сохранить оставшиеся при их делении. Кроме этого, потребуется сократить число санузлов и кухонь с устройством на их месте жилых комнат.

Все работы требуют минимальных затрат, особенно если учесть, что санитарно-техническое оборудование этих домов все равно подлежит замене по физическому и моральному износу, а внутренняя отделка помещений в большинстве случаев пришла в негодность и нуждается в полной переделке. При предложенном варианте перепланировки увеличивается площадь кухонь и санузлов (во всех квартирах, кроме однокомнатной) с возможностью размещения в ванных комнатах стиральной машины, а на кухнях обеденного места. Кроме того, улучшаются пропорции некоторых комнат, организуются кладовки и изменяется входной узел, приближаясь по своим пропорциям к некоторому подобию холла.

К главным недостаткам такого типа перепланировки относится значительное сокращение числа квартир в доме, что потребует переселения, по крайней мере, трети его жителей в другие дома. Однако это неизбежно, учитывая перенаселенность квартир и необходимость расселения жителей реконструируемых зданий по современным нормам представления жилья. Когда не требуются крупные квартиры, например, при расселении больших семей, имеющих три и более поколений, можно сделать перепланировку теми же способами, но сокращая количество квартир: из двухкомнатной сделать однокомнатную, а из трехкомнатной — двухкомнатную. Качество квартир при этом повышается за счет достижения хороших пропорций, а число квартир на этаже остается прежним. Но это не снимает проблему расселения «лишних» жителей с предоставлением им квартир в новых домах.

Гораздо сложнее делать перепланировку квартир в сериях домов с поперечными несущими стенами (К-7, II-32, II-35, МГ-300, I-464 и др.), так как резко уменьшается вариантность проектирования. Многие из них не пригодны к реконструкции в силу физического и морального износа и подлежат сносу (серии К-7, II-32). На рис. 2.4. показан проект реконструкции дома серии 1-464, выполненный в институте ЦНИИЭП жилища. Здесь видно, что перепланировка затронула только санитарные узлы, но зато в доме устроены эркеры и лоджии, что несомненно, изменило и архитектурно-эстетические качества и условия проживания жильцов в доме.

Интересен конкурсный проект реконструкции дома этой же серии 1-464, выполненный также в ЦНИИЭП жилища (рис.2.5). В проекте предусмотрены: пирамидальный силуэт дома путем различной перепланировки этажей, замена плоской крыши скатной, устройство двухсторонней мансарды и двухэтажных квартир.

Если и первые проекты рассматривали реконструкцию крупнопанельного жилья первого поколения в рамках существующих габаритов, то работы более позднего периода предлагают коренное изменение архитектурного решения подобных зданий, а именно, организацию двухуровнего жилища; организацию жилища первого этажа по принципу блокированного дома с приквартирным палисадником и организацией самостоятельного входа в квартиру; смешанную структуру жилого дома с применением различных вариантов планировки на разных этажах.

Разуплотнение застройки связано со сносом отдельных или группы домов и сооружений, а снос (санация) связан с последующим строительством на этом месте более объемного и качественного жилья.

При разуплотнении улучшаются такие градостроительные показатели, как инсоляция, освещенность, благоустройство дворовых территорий, что в свою очередь повышает комфортность проживания жителей крупных городов. Как правило, когда мы говорим о плотной застройке города, то речь идет о дворах-колодцах, что очень показательно для городов Москвы и Берлина. Раньше разуплотнением дворов-колодцев занялись в г. Берлине (Германия).

Уплотнение застройки является способом реконструкции городской жилой застройки в условиях острого дефицита жилья, и это касается, прежде всего, новых районов застройки, где существуют большие разрывы между зданиями, имеется много свободной неблагоустроенной дворовой площади, а также при использовании пустырей, оврагов (при их засыпке) и освоении свободных территорий после вывода или ликвидации промышленных объектов из города (с соответствующей рекультивацией земли). Так, например, в г. Москве для нормального проживания 10 млн. жителей необходимо иметь ~230 млн. м² общей площади.

В настоящее время в г. Москве имеется ~190 млн. м² жилой площади. При оценке территории г. Москвы, включая пустыри, овраги, учитывая возможности по выводу промышленных предприятий из города, экспертно установлено, что 50% из указанного дефицита можно найти в черте московской кольцевой автомобильной дороги (МКАД)- Вторая часть этого дефицита лежит за пределами МКАД, что и подтверждается строительством новых жилых районов и микрорайонов: Жулебино, Ново-Косино, Митино, Солнцево, Зеленоград и т.д.

Уплотнение городской жилой застройки имеет и положительные и отрицательные моменты. Положительное состоит в том, что если на месте пустырей, оврагов и на территориях промышленных зон мы получаем дополнительное жилье, то решается социальная и народнохозяйственная задача. Отрицательное состоит в том, что, уплотняя застройку посредством сноса внутридворовых строений или ликвидации отдельных частей домов-колодцев, мы не улучшаем такие градостроительные показатели, как разрывы между зданиями и инсоляцию. Но, соблюдая строительные нормы, мы можем достичь желаемого компромисса.

Реконструкция здания с изменением функционального назначения возможна в следующих вариантах: жилое здание переоборудуется в общественное, общественное здание — в жилое, промышленное здание — в общественное или жилое и т.д.

При реконструкции жилых домов первого поколения в г. Москве выдвинут ряд основных концепций. Градостроители преследуют цель повышения плотности застройки. Часть преобразований направлена на улучшение ряда эксплуатационных характеристик, прежде всего, это касается звукоизоляции, теплозащиты, замены санитарно-технического оборудования и т.д.

Сносу подлежат дома серии II-32 и К-7. Другие серии пятиэтажных зданий подвергнут перепланировке: они будут надстроены на 2 этажа и между ними появятся 12-этажные вставки.

Одна из основных целей реконструкции жилых массивов 50—60-х годов — это повышение плотности застройки. В г. Москве разница между сложившейся и нормативно-рекомендуемой плотностью жилого фонда на 1 га достигает до 3000 м². Нереализованные возможности нового жилищного строительства непосредственно в районах сложившегося расселения достигают 55—60 млн. м² общей площади.

В г. Санкт-Петербурге жилые дома 50—60-х годов застройки составляют 11,2 млн. м² общей площади, что составляет 13,8 % от жилого фонда города, и эти дома занимают пятую часть городских территорий.

В целом же в Санкт-Петербурге предлагается вести реконструкцию жилья по двум направлениям: первое — капитальный ремонт и реконструкция, перепланировка, устройство мусоропроводов, утепление стен, модернизация входов, повышение звукоизоляции, замена инженерного оборудования; второе направление — надстройка 6-го этажа с теплым этажом. Предлагается по наружному контуру дома смонтировать сборные железобетонные пилоны Т-образной формы. В уровне междуэтажных перекрытий пилоны соединяются железобе­тонной плитой, служащей перекрытием вновь создаваемых лоджий.

В масштабах Санкт-Петербурга уплотнение 5-этажной застройки 60-х годов на 30 %—40 % позволит разместить дополнительно около 10 млн. м² жилого фонда, что дает возможность сократить потребность в освоении более 1000 га новых территорий.

Передвижка зданий

Здания, представляющие собой архитектурно-историческую ценность, передвигают, когда прокладывают новые магистрали, реконструируют старые или освобождают новые территории под уникальные объекты.

Первая передвижка здания была выполнена в 1455 году в Италии. Аристотель Фиорованти передвинул на 105 м колокольню церкви Святого Марка в г. Болонье.

В российских городах и деревнях находились умельцы, которые перемещали срубы, сараи, амбары и избы, рубленные из круглого леса.

В 1876 году в г. Чикаго (США) было передвинуто 6-этажное каменное здание. В г. Москве в 1897 году по проекту инженера Федоровича был передвинут на 100 м двухэтажный каменный дом в связи с расширением железной дороги Москва — Санкт-Петербург. После первой мировой войны массовый характер передвижки зданий был зафиксирован в США. В нашей стране передвижка зданий широко практиковалась в 30-е годы. В связи с реконструкцией города — расширением главной улицы в г. Макеевке в 1934 году было передвинуто 1300-тонное здание почты. При этом инженер Кирлан, руководивший передвижкой здания почты, в качестве эксперимента перед этим передвинул жилой одноэтажный дом весом 70 тонн. В г. Кривом Роге был передвинут жилой дом весом 1500 тонн. В г. Москве при реконструкции ул. Горького (ныне ул. Тверская) было передвинуто 9 домов массой до 25 тыс. тонн. Одно здание (дом № 6) было передвинуто на 49,8 м без выселения жильцов. Передвинуто здание Моссовета и несколько других зданий.

При передвижке зданий используют 4 схемы (рис.2.10).

Желательно, чтобы радиус вращения при передвижке был более 200 м, поскольку при меньших радиусах ходовые балки и рельсовые пути приходится изгибать. Иногда вместо криволинейной передвижки прибегают к движению по двум направлениям, но прямым. В начале пути располагают вдоль одной из осей здания, потом — вдоль другой.

Проектирование передвижки заключается в разработке конструкций новых фундаментов, элементов пути с передвигающими механизмами и временных устройств, заменяющих фундамент и воспринимающих нагрузки от стен во время передвижки (рис. 2.11).

Новые фундаменты проектируют по обмерным чертежам здания в плоскости среза. При этом стены фундаментов принимают толще на 0,1 : 0,15 м, чем стены цокольной части.

Передвигают здание по рельсам с помощью катков. Ширина рельсового пути - 0,8...0,85 м. Рельсы укладывают в две и более ниток, но чаще ограничиваются четырьмя.

Опорная конструкция состоит из рандбалок, поперечных связей, опорных и ходовых балок. Рандбалки охватывают наружные и внутренние стены, создавая вместе со связями опорную раму. Ходовые балки укладывают на катки, которые опирают на рельсы. Давление от здания передают на них, забивая стальные клинья между поперечными и ходовыми балками.

Приспособления для передвижки зданий делят на тянущие и толкающие. По прямой передвигают только тянущими или комбинацией тянущих и толкающих.

По криволинейным путям передвигают только толкающими приспособлениями. Тянущие приспособления состоят из системы полиспастов. Часть блоков устанавливают на здании, а другую – за пределами пути передвижения. Их крепят к анкерам, надежно защемленным в грунте. Толкающими приспособлениями являются домкраты. Их устанавливают сзади передвигаемого здания и распирают между стеной и упором, укрепленными на рельсах. Скорость перемещения здания составляет от 8 до 20 м/ч. Перемещение на 100 м занимает несколько часов.

Надстройки зданий

Наиболее распространенным способом реконструкции жилой застройки является надстройка зданий. Проектирование надстроек и технология их возведения более подробно представлено в главе 6.

Надстройка — это повышение этажности здания или его частей. Такой вид реконструкции является наиболее эффективным, поскольку в результате можно увеличить полезную площадь расширения площади застройки.

Решение об увеличении высоты зданий принимают, как правило, по градостроительным соображениям. Они сводятся к определению высоты надстройки по заданной этажности застройки, по обеспечению нормативных разрывов между смежными зданиями, плотности жилого фонда и населения, проживающего на территории.

Различают два типа конструктивных схем надстроек. К первому — относят реконструкцию с восприятием нагрузки от надстраиваемых этажей на старое здание. Ко второму — с передачей массы этих этажей на самостоятельные фундаменты (рис. 2.12).

Разновидностью первого типа является надстройка без изменения существующего конструктивно-планировочного решения здания и существенного усиления его несущих элементов. В конструкциях стен и фундаментов используют запасы прочности.

Вторая схема надстройки характерна изменением конструктивно-планировочного решения и усилением несущих элементов. В первую очередь стремятся освободить от дополнительной нагрузки наиболее напряженные части существующего здания и загрузить другие, менее нагруженные. Перекрытия надстройки, например, опирают на поперечные стены, если существующие оперты на продольные.

Промежуточную колонну вводят, если расстояние между стенами велико. Если же это расстояние не превышает 7 м, то колонну не ставят.

По всему периметру здания на уровне стыка старой и новой кладки устраивают разгрузочные пояса. В пояса заанкеровывают балки перекрытий, создавая жесткую диафрагму. Пояс гасит деформации, препятствует появлению трещин и их распространению от старой кладки к новой и наоборот.

Существует два вида поясов: нежесткие и жесткие. Нежесткие пояса применяют, когда количество надстраиваемых этажей не превышает половины существующих, при прочном основании и удовлетворительном состоянии стен. Нежесткие пояса делают армокирпичными и железобетонными. Продольную арматуру подбирают с расчетом 1% армирования площади поперечного сечения пояса.

Жесткие пояса устраивают при плохом состоянии стен, слабых основаниях под фундаментами и при большом количестве надстраиваемых этажей. Пояса делают такими же, как нежесткие, но значительно большей высоты.

В надстройках с изменением конструктивной схемы для восприятия нагрузки от надстройки на элементы существующего здания укладывают прогоны различных видов. Это дает возможность перераспределять нагрузку для использования резервов несущего остова надстраиваемого здания (рис. 2.13).

Для выяснения возможности надстройки жилых зданий проводят предварительные исследования. Здания исторической застройки и индустриальные дома первого поколения имеют запас прочности и при удовлетворительном состоянии оснований допускают надстройку в один-два этажа без специального усиления. При этом по периметру несущих стен надстраиваемого этажа необходимо устраивать сплошной монолитный обвязочный железобетонный пояс. Дополнительные объемно-планировочные возможности для индустриальных домов дает при реконструкции перекрестно-стеновая конструктивная система малого шага, представляющая возможность смены основной конструктивной схемы в надстраиваемых этажах. В надстройке возможно использовать резервы их несущей способности, перейдя на продольно-стеновую систему.

Надстройка большим числом этажей сопряжена с необходимостью усиления оснований и фундаментов, либо их новым формированием.

При создании домов переменной этажности, когда надстройка делается не над всем домом, а над его частью, эффект реконструкции повышается. Это важно в тех случаях, когда 5-этажное индустриальное здание находится в старой застройке и требуется сблизить архитектурные стили зданий.

Очень распространенным способом в настоящее время является надстройка зданий мансардным этажом (рис. 2.14, 2.15). Выбор конструктивных решений надстроек и мансард на 4—5-этажных жилых домах проводится при вариантном проектировании с наиболее эффективными объемно-пространственными решениями (рис. 2.16). Чаще всего такие надстройки проводятся на пятиэтажных кирпичных зданиях серии I-511.

На рис. 2.17. показано устройство мансард из объемных блок-комнат, которые можно унифицировать. Более подробно проектирование будет рассмотрено в разделе 4.3.

В г. Санкт-Петербурге используют устройство мансардных этажей, которое добавляет 20—30 % жилой площади, при этом устройство двухуровневых с верхним освещением квартир повышенной комфортности придает городу традиционный петербургский стиль.

Реконструкция с надстройкой до 7—9 этажей представляет собой сложную задачу. При этом реконструкция части здания находится внутри возведенного каркаса, а надстройка вышележащих этажей осуществляется самостоятельно и имеет свое архитектурно-планировочное решение. На рис. 2.18 приведены схема надстройки здания до 12 этажей с опиранием на самостоятельные опоры по методу «Фламинго».

При реконструкции жилой застройки надстройкой в настоящее время различными исследователями предлагаются новые энерго- и материалоэкономичные способы, одним из которых является ширококорпусный жилой дом в монолитном или сборно-монолитном исполнении (рис. 2.19). В данном случае пятиэтажный реконструируемый дом переустраивается в многоэтажный ширококорпусный с доведением его потребительских качеств до уровня новых домов с одновременным наращиванием в два и более раз жилых площадей и числа квартир.