Основные понятия о зданиях и сооружениях

     2. Классификация зданий

     По  назначению знания подразделяются на две большие группы: гражданские  и производственные.

     Гражданские предназначаются для проживания и обеспечения бытовых, общественных           и          культурных - потребностей человека.

     Производственные  — для обеспечения нормальных условий производственных процессов, для защиты оборудования и работающих на производстве людей от атмосферных воздействий и для обеспечения необходимых комфортных условий работы трудящихся на производстве. К производственным относятся основные и вспомогательные здания промышленных предприятий различного назначения (таких , как черной и цветной металлургии,     машиностроения, химии и т. п.), агро индустриальных комплексов сельскохозяйственных зданий производственного назначения и т. п.

     Гражданские здания, в свою очередь, подразделяются на две подгруппы: жилые .и общественные. К жилым относятся предназначенные для постоянного проживания квартирные дома, общежития, интернаты. К общественным - здания учебно-воспитательных и научных учреждений, зрелищные, лечебно профилактические, коммунальные и т. п. 

     Особенностью  жилых зданий и многих видов общественных является большое количество отдельных помещений небольшой площади. Особенность производственных зданий, резко отличающая их от жилых, — наличие крупных общих помещений, не разгороженных стенами и перегородками на комнаты и иногда достигающих размеров нескольких гектаров. Большей частью такие помещения имеют промежуточные опоры — ряды колонн, располагаемые в определенном порядке.

     Расстояние  между двумя смежными опорами в направлении, соответствующем расположению основной несущей конструкции покрытия или перекрытия (фермы, балки и т. п.), называется пролетом. В зависимости от числа пролетов здания подразделяют на однопролетные и многопролетные.

     В зависимости от размеров пролетов здания подразделяют на мало-, средне- и крупнопролетные (или, что то же, на мелко-, средне-, большепролетные  — несущественная разница в сложившейся терминологии). При этом градации, соответствующие приведенным терминам, различны для много- и одноэтажных зданий. Многоэтажные малопролетные здания имеют пролеты (или шаги) порядка 2, 4... 4,8 м; среднепролетные — 4,8 ... 9 м; крупнопролетные — 9 ... 15 м. В одноэтажных малопролетными называют здания с пролетами до 12 м; средне-пролетными — 12 ... 36 м; большепролетными — более 36 м. В таких зданиях термин «большепролетные» применяют не только к характеристике пролетов, но и к самим конструкциям.

     Здания, в которых конструкции больших пролетов опираются на опоры, расположенные только по контуру. с образованием свободного от опор пространства, называют зданиями зального типа.

     По  этажности существующие классификации  достаточно условны и не однозначны. Наиболее просто подразделять здания на одноэтажные и многоэтажные (здания в два и более этажей) этом случае отличительным признаком служит наличие или отсутствие междуэтажных перекрытий. Однако этого оказывается не достаточно. В архитектурно-строительной практике и в типологической учебной литературе можно встретить и другие отличительные признаки, положенные в основу классификаций, приводимых для сведения.

     Так, в жилищном строительстве принято  группировать жилые здания по числу  этажей: малоэтажные (1 ... 3 этажа); средней этажности (до 5 этажей); многоэтажные (6 и более этажей); повышенной этажности (10... 25 этажей); высотные. В общественных зданиях предложен другой признак — высота зданий: до 30 м — здания повышенной этажности; до 50 м — здания I категории многоэтажных; до 75 м —II категории; до 100 м — III категории многоэтажных; выше 100м — высотные. В промышленном строительстве учитываются типологические особенности: принято считать, что многопролетные двухэтажные здания имеют свою специфику, в связи с чем их выделяют в самостоятельную группу (подробнее об этом см. в § XVI. 1); здания же подразделяют на: одно-, двух - многоэтажные (3 этажа и выше).

     Различие  приведенных классификаций вызвано  тем, что состав отличительных признаков  расширен: помимо числа этажей включаются также особенности        объемно-планировочной структуры типов зданий, их типологические особенности и требования, предъявляемые к ним (наличие или отсутствие лифтов в жилых домах, их количество и т. п.).

     Эти классификации приведены для сведения в связи с тем, что в настоящем учебнике, ориентированном на комплексное проектирование, некоторые из них могут встретиться в определенном контексте. Ориентация на комплексное проектирование предопределила и систематизацию зданий по этажности, принятую в разделах настоящего учебника. В ней учтены некоторые из выше приведенных отличительных признаков. Здания подразделены на три группы: одноэтажные, многоэтажные и малоэтажные жилищно-гражданские.

     В группу малоэтажных включены индивидуальные жилые и небольшие гражданские здания с мелкими пролетами, требования к которым и их строительные решения существенно отличны от других зданий.

     В группу одноэтажных включены средне- и большепролетные здания, преимущественно  производственные, зрелищные и т. п.

     В группу многоэтажных включены все типы зданий: производственные, гражданские.

     Здания  подразделяются также на отапливаемые и не отапливаемые. К числу не отапливаемых относятся такие здания складов, вспомогательных служб и т. п., которые не требуют положительных температур воздуха; вместе с тем к этой же категории относятся и некоторые здания с избыточными тепловыделениями (так называемые «горячие цехи»). Отапливаемые здания требуют поддерживания заданного температурно-влажностного режима, регламентируемого требованиями СНиПов по типам зданий.

     Подразделение зданий по признаку наличия или отсутствия подъемно-транспортного оборудования относится в основном к промышленному  строительству и будет рассмотрено  ниже в соответствующих разделах учебника.

     Зданиями  массового строительства называют такие, которые строят в большом количестве по многократно тиражированным проектам. Уникальными называют здания важного общественного значения (Дворцы культуры, музеи и т. п.). Они, как правило, строятся по индивидуальным проектам.

     3. Основные требования, предъявляемые к зданиям, и их элементам

     Любое здание должно отвечать следующим требованиям: функциональной целесообразности, архитектурно-художественной выразительности; целесообразности технических  решений; надежности; санитарно-техническим требованиям с учетом

     природно-климатических  и других местных условий; требованиям  техники

     безопасности  и не в последнюю очередь требованиям  экономичности строительства и  т. п.

     В этом перечне первым поставлено требование функциональной целесообразности. Это не случайно. Всякое здание является материально-организованной средой пребывания человека для осуществления им разнообразных процессов (труд, отдых, быт).

     Требования  к высокому качеству архитектурно-художественных решений отражают эстетические потребности людей. Требования эти разнообразны. Они рассматриваются в курсах, архитектурного проектирования различных видов зданий.

     Санитарно-гигиенические  требования проявляются в требованиях  к физическим качествам среды  пребывания человека: поддержанию необходимых температуры и влажности воздуха помещений, их чистоте, обеспечению звукового и зрительного комфорта, обеспечению инсоляции, естественного освещения помещений и т. п. Все эти требования непосредственно зависят от природно-климатических и других факторов и могут устанавливаться только в связи с ними. Методы установления такой связи рассматриваются в дисциплине «Строительная физика», в частности:

     обеспечение экономически целесообразного сопротивления  теплопередаче ограждающих конструкций, их теплоустойчивости; паро- и воздухопроницаемости ограждающих конструкций, непроницаемости для рентгеновских и других лучей и т. п.; звукоизоляции перекрытий, перегородок и др.

     В настоящем учебнике уделяется внимание прежде всего целесообразности технических  решений: выбору строительных систем в соответствии с архитектурным замыслом, соблюдению требований по рациональному использованию стройматериалов и изделий стройиндустрии района строительства, необходимости принятия технически обоснованных решений, обеспечивающих надежность эксплуатации здания, а также ряду других вопросов, которые подробно рассмотрены в соответствующих главах учебника.

     Надежность  — способность зданий и сооружений безотказно выполнять заданные функции  в течение всего периода эксплуатации.  

     Свойство  отдельных конструкций сохранять заданные качества в течение установленного срока их службы в определенных условиях при заданном режиме эксплуатации (климатических и других условиях) без разрушений, деформаций, потери внешнего вида называется долговечностью конструкций. Степень долговечности — требуемый срок такой службы, исчисляемый в годах. Установлены три степени долговечности конструкций: I степень — при сроке службы не менее 100 лет; П степень — при сроке службы не менее 50 лет; III степень — при сроке службы не менее 20 лет.

     Требуемая степень долговечности конструкций  должна обеспечиваться подбором строительных материалов, обладающих показателями стойкости по отношению к тем  воздействиям, которым будет подвержена конструкция в процессе ее эксплуатации: морозостойкости, влагостойкости, биостойкости, стойкости против коррозии и т. п. В случае невозможности подбора материала, показатели стойкости которого необходимы, обязательно следует предусматривать специальные меры защиты менее стойких материалов либо конструктивные решения, уменьшающие внешние воздействия и т. п. Важно подчеркнуть, что требования к долговечности конструкции распространяются и на ее детали (стыки, узлы сопряжений и т. п.).

     Надежность  зданий и долговечность конструкций  самым тесным образом связаны еще с одним требованием к зданиям — их огнестойкостью. Чем больше предполагаемый срок службы здания и его конструкций, тем выше должна быть степень их огнестойкости.

     Согласно  СНиП 2.01.02—85 «Противопожарные нормы», установлено пять основных степеней огнестойкости зданий (I ... V) и три дополнительных (Ilia, III6, IVa). Каждая из этих степеней взаимосвязана с конструктивными характеристиками здании, их этажностью и т. п. и устанавливается (назначается) типологическими СНиПами. Каждой степени огнестойкости здания должны соответствовать: минимальные пределы огнестойкости строительных конструкций, максимальные пределы распространения огня по ним и группы горючести применяемых строительных материалов.

     Минимальный предел огнестойкости конструкций  — это время в часах, в течение которого данная конструкция сопротивляется действию огня или высокой температуры до появления одного из следующих признаков: образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения, потери конструкцией несущей способности (обрушения) и т. п.

     Максимальный  предел распространения огня устанавливает  допустимый размер повреждения конструкции  вследствие ее горения за пределами  зоны действия огня. Значения пределов огнестойкости и пределов распространения  огня различны в зависимости от того, к какому конструктивному элементу здания (стенам, перекрытиям и др.) они относятся. Кроме того, они существенно различны и в зависимости от нормируемых степеней огнестойкости зданий, что иллюстрируется табл. 1.1 (СНиП 2.01.02—85). Из этой таблицы видно, что наиболее жесткие требования предъявляются к элементам несущего остова, в первую очередь к вертикальным (стенам, колоннам), и что эти требования изменяются в зависимости от показателя степени огнестойкости зданий.

     Понятие «группа горючести» относится не к конструкциям, а к строительным материалам (их способность гореть). Установлены три группы горючести (возгораемости) материалов: негорючие (несгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и горючие (сгораемые). Применение материалов по этому показателю также регламентировано СНиПами и архитектору такие знания постоянно нужны. Например, в зданиях I ... III степеней огнестойкости не допускается выполнять из горючих и трудногорючих материалов облицовку внешних поверхностей наружных стен и т. п.

     Группы  горючести строительных материалов и пределы огнестойкости строительных конструкций устанавливаются специальными инструктивными материалами.

     Требования  к огнестойкости зданий и к  долговечности их конструкций могут  быть различными в зависимости от назначения здания, от того, где и на какой срок оно строится и от ряда других факторов. Для того чтобы проектировщик правильно ориентировался в вопросах выявления требований, предъявляемых к конкретному зданию, установлено важное понятие — класс здания по капитальности.