Кандидат технических наук, доцент

КОРЗУН Станислав Иосифович

АРХИТЕКТУРА

(ОСНОВЫ АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ)

ТОМ 1

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ МАССОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СО СТЕНАМИ ИЗ МЕЛКОРАЗМЕРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов инженерно-строительных специальностей

Минск – 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие………………………………………………………………....7

Введение 8

1. Основные сведения о зданиях 10

1.1. Классификация зданий и сооружений 10

Сооружением является искусственное строение, возведённое человеком для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества. Сооружения делятся на здания и инженерные сооружения. Зданием называется надземное сооружение, имеющее помещения для проживания, труда, учёбы, отдыха и обслуживания людей. Инженерные сооружения предназначаются для выполнения технических задач (мосты, тоннели, плотины, домны, башни и др.). 10

1.2. Основные требования, предъявляемые к зданиям 11

1.2.1. Требование функционального соответствия зданий 11

1.2.2. Требование технического соответствия зданий 12

1.2.3. Требование архитектурно-художественной 14

выразительности зданий 14

1.2.4. Требование экономической целесообразности зданий 14

1.3. Классификация зданий по капитальности 15

2. Основные понятия о конструктивных элементах 15

и конструктивных схемах зданий 15

2.1. Основные конструктивные элементы зданий 15

2.2. Несущие и ограждающие конструкции. 18

Несущий остов зданий 18

2.3. Конструктивные схемы зданий 18

3. Модульная координация размеров в строительстве 20

3.1. Унификация и модульная система в строительстве 20

3.2. Модульные разбивочные оси. 22

Номинальные, конструктивные и натурные размеры в строительстве 22

3.3. Правила привязки конструктивных элементов зданий 23

к модульным разбивочным осям 23

3.4. Типизация и стандартизация в строительстве 25

4. Объёмно-планировочные решения зданий 25

При разработке объёмно-планировочного решения здания необходимо обеспечить наиболее удобное и экономное выполнение функционального процесса в здании, для которого оно проектируется. В ходе проектирования следует предусмотреть в будущем здании все необходимые помещения, их требуемые форму, размеры и порядок размещения с учётом будущего функционального процесса, который будет в них выполняться. Расположение помещений заданных размеров и формы в одном здании или комплексе зданий, подчинённое функциональным, техническим, архитектурно-художественным и экономическим требованиям, называется объёмно планировочным решением здания или комплекса зданий. 25

Помещения в здании (в зависимости от их роли в выполнении основного функционального процесса) делятся на: 26

5. Конструктивные решения зданий 28

5.1. Конструктивные системы 28

Если объёмно-планировочные решения зданий должны отвечать требованиям функционального соответствия, архитектурно-художественной выразительности и экономичности, то конструктивные решения зданий, кроме соответствия вышеуказанным требованиям, должны обеспечивать прочность, устойчивость, долговечность, пожарную безопасность и благоустройство зданий. Конструктивные решения влияют на внешний вид и на интерьер здания, являясь важнейшим фактором, определяющим их архитектурную выразительность. 28

5.2. Стоечно-балочные конструктивные системы 29

5.3. Сетчатые (перекрёстные) конструктивные системы 33

5.4. Арочные и сводчатые конструктивные системы 36

5.5. Конструктивные системы в виде оболочек и куполов 37

5.6. Конструктивные системы в виде складок 39

5.7. Висячие конструктивные системы 40

5.8. Пневматические и тентовые конструкции 47

6. Архитектурно-композиционные решения зданий 49

6.1. Архитектурная композиция и её основные элементы 49

6.2. Приёмы построения композиций 50

внешних объёмов зданий 50

6.3. Средства выразительности объёмно-пространственной композиции 51

7. Методика выполнения проектов зданий 56

и их технико-экономическая оценка 56

7.1. Проект и его состав. Стадии проектирования 56

7.2. Технический проект 57

7.3. Рабочий проект 57

7.4. Техно-рабочий проект 58

7.5. Методика и техника проектирования 58

7.6. Макетно-модульное проектирование 58

7.7. Технико-экономическая оценка проектных решений зданий 59

ЧАСТЬ П. ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ МАССОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА 61

СО СТЕНАМИ ИЗ МЕЛКОРАЗМЕРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 61

8. Особенности проектирования жилых зданий 61

8.1. Общие положения 61

8.2. Классификация жилых зданий 62

8.3. Физико-технические требования 64

к жилым зданиям и их помещениям 64

9. Объёмно-планировочные решения жилых зданий 67

9.1. Квартира и её состав 67

9.2. Малоэтажные жилые дома 69

9.3. Многоэтажные жилые дома 71

9.3.1. Этажность жилых домов 71

и стоимость жилой и общей площади 71

9.3.2. Секционные жилые дома 72

9.3.3. Односекционные (башенные) жилые дома 74

9.3.4. Коридорные жилые дома 76

9.3.5. Галерейные жилые дома 79

9.3.6. Коридорно-секционные и галерейно-секционные жилые дома 79

10. Конструктивные схемы и системы жилых зданий 80

10.1. Общие положения 80

10.2. Конструктивные схемы жилых зданий 80

10.3. Конструктивные системы жилых зданий 83

11. Архитектурно-композиционные решения жилых зданий 84

12. Помещения культурно-бытового обслуживания населения, размещаемые в жилых зданиях 85

13. Особенности объёмно-планировочных решений 86

жилых домов для индивидуального строительства 86

В двухэтажных квартирах, как правило, на первом этаже располагают переднюю, общую комнату, кухню, туалет с умывальником, хозяйственные помещения, а на втором этаже – спальные комнаты и раздельный или совмещённый санитарный узел. Мокрые места квартиры (санитарные узлы, мойки) желательно располагать на этажах рядом и по высоте друг над другом и, вследствие этого, они могут подключаться к одним и тем же вертикальным стоякам водоснабжения и канализации. Сообщение между этажами обеспечивается по внутриквартирным лестницам, располагаемым в общих комнатах или в передних. Внутриквартирные лестницы выполняют облегчённой конструкции, чаще всего деревянными. 88

14. Технико-экономическая оценка проектных решений жилых зданий 88

15. Общие положения проектирования конструкций жилых зданий 89

16. Основания и фундаменты 91

16.1. Основания 91

16.1.1. Характеристики грунтов оснований 91

16.1.2. Естественные и искусственные основания 93

16.2. Фундаменты 94

16.2.1. Общие сведения о фундаментах 94

16.2.2. Глубина заложения фундаментов 95

16.2.3. Ленточные фундаменты 97

16.2.4. Столбчатые фундаменты 99

16.2.5. Сплошные и коробчатые фундаменты 101

16.2.6. Свайные фундаменты 102

16.2.7. Рекомендации по выбору фундаментов 106

17. Подвалы, приямки и люки. Гидроизоляция подвалов 107

17.1. Подвалы, приямки и люки 107

17.2. Гидроизоляция подвалов 108

и защита стен от капиллярного увлажнения 108

18. Стены из мелкоразмерных элементов и отдельные опоры 111

18.1. Функциональное назначение стен и их классификация 111

18.2. Элементы и детали стен 111

18.3. Наружные несущие и самонесущие стены из искусственных камней 116

18.3.1. Однородные несущие и самонесущие стены 116

18.4. Внутренние стены и отдельные внутренние опоры 120

18.5. Ненесущие наружные стены 122

18.6. Стены из естественных камней и грунтовых материалов 123

18.7. Деревянные стены 124

18.7.1. Бревенчатые и брусчатые стены 124

18.7.2. Каркасные, щитовые и каркасно-щитовые стены 126

19. Каркасы жилых зданий 129

19.1. Общие сведения о каркасах 129

19.2. Классификация компоновочных и конструктивных схем каркасов 130

19.3. Элементы сборных железобетонных каркасов 131

20. Деформационные швы 141

21. Перекрытия и полы 142

21.1. Функциональное назначение, классификация перекрытий 142

и требования, предъявляемые к ним 142

21.2. Перекрытия по деревянным балкам 143

21.3. Перекрытия по стальным балкам 149

21.4. Перекрытия по сборным железобетонным балкам 150

21.5. Перекрытия по сборным железобетонным плитам-настилам 153

21.7. Монолитные и сборно-монолитные железобетонные перекрытия 157

21.8. Тепло-, звуко-, паро- и гидроизоляция перекрытий 159

21.9. Полы и их конструктивные решения 163

21.9.1. Общие сведения о полах 163

21.9.2. Дощатые полы 164

21.9.3. Паркетные полы 165

21.9.4. Плиточные полы 167

21.9.5. Рулонные полы 168

21.9.6. Монолитные полы 169

21.10.10. Технико-экономическая оценка 169

конструкций перекрытий и полов 169

22. Покрытия и кровли 170

22.1. Функциональное назначение покрытий и кровли 170

22.2. Скатные крыши и их элементы 171

22.3. Наслонные стропильные системы 173

22.4. Висячие стропильные системы 181

22.5. Кровли скатных крыш 183

22.6. Совмещённые покрытия построечного выполнения 196

22.7. Сборные железобетонные чердачные покрытия 202

с малоуклонной кровлей 202

22.8. Устройство малоуклонных кровель в совмещённых и тёплых чердачных покрытиях с использованием полимерных 206

и синтетических материалов 206

22.9. Удаление воды с покрытий 220

22.10. Детали и элементы покрытий 222

22.11. Сравнительная технико-экономическая оценка 228

конструктивных решений покрытий 228

23. Лестницы и лифты 230

23.1. Лестнично-лифтовые узлы 230

23.2. Общие сведения о лестницах 232

23.3. Графическое построение лестницы 234

23.4. Пригласительный (цокольный) марш 236

23.5. Железобетонные лестницы 236

23.6. Лестницы по стальным балкам 239

23.7. Деревянные лестницы 240

23.8. Винтовые лестницы и лестницы с забежными ступенями 241

23.9. Подвальные, наружные, чердачные и аварийные лестницы 242

23.10. Лифты и их конструкции 245

23.11. Сравнительная технико-экономическая оценка 249

конструктивных решений лестниц 249

24. Перегородки 251

24.1. Общие сведения о перегородках 251

и требования, предъявляемые к ним 251

24.2. Крупнопанельные перегородки 252

24.3. Перегородки из штучных элементов 254

24.4. Перегородки влажных помещений 257

24.5. Деревянные перегородки 258

24.6. Каркасные гипсокартонные перегородки 260

24.7. Раздвижные и сборные перегородки 261

24.8. Сравнительная технико-экономическая оценка 263

конструктивных решений перегородок 263

25. Заполнение оконных и дверных проёмов 263

25.1. Функциональное назначение окон 263

и требования, предъявляемые к ним 263

25.2. Конструктивные элементы заполнения оконных проёмов 264

и балконные двери 264

25.3. Светопрозрачные ограждения из стеклоблоков и стеклопрофилита 271

25.4. Функциональное назначение дверей 275

и требования, предъявляемые к ним 275

25.5. Конструктивные элементы заполнения дверных проёмов 275

26. Балконы, лоджии, эркеры 280

26.1. Функциональное назначение балконов, лоджий, эркеров 280

и требования, предъявляемые к ним 280

26.2. Конструктивные решения балконов 282

26.3. Конструктивные решения лоджий 284

26.4. Конструктивные решения эркеров 285

27. Особенности конструктивных решений жилых зданий 286

с несущим остовом в виде каркасно-этажерочных систем 286

27.1. Общие сведения о каркасно-этажерочных системах жилых зданий 286

27.2. Сборные каркасно-этажерочные системы 286

несущего остова жилых зданий 286

27.3. Сборно-монолитные каркасно-этажерочные системы 294

несущего остова жилых зданий 294

27.4. Монолитные каркасно-этажерочные системы 298

несущего остова жилых зданий 298

27.5. Наружные стены и другие конструктивные элементы жилых зданий с несущим остовом в виде каркасно-этажерочных систем 301

27.5.1. Наружные стены 301

27.5.2. Перегородки 309

27.5.3. Лестницы и лифты 313

27.5.4. Парапетные стенки 315

28. Особенности конструктивных решений 317

индивидуальных жилых домов 317

28.1. Общие положения 317

28.2. Фундаменты 318

28.3. Стены 320

28.4. Перекрытия 321

28.5. Покрытия 321

28.6. Лестницы и перегородки 323

29. Санитарно-техническое оборудование жилых зданий 323

29.1. Санитарно-технические блоки, панели, кабины 323

29.2. Вентиляционные устройства жилых зданий 324

29.3. Мусоропроводы 327

29.4. Технические этажи 328

29.5. Вводы и выводы коммуникаций 329

30. Обеспечение теплозащитных свойств и влажностного режима наружных ограждающих конструкций 332

30.1. Общие положения 332

30.2. Приёмы обеспечения теплозащиты и влажностного режима наружных ограждающих конструкций 332

ЛИТЕРАТУРА 341

Настоящее учебное пособие, состоящее из двух частей (часть I – «Основы проектирования» и часть II – «Жилые здания массового строительства со стенами из мелкоразмерных элементов») является первым томом общего учебного пособия по дисциплине «Архитектура» («Основы архитектурно-конструктивного проектирования». Оно предназначено для студентов специальностей I-70.02.01. «Промышленное и гражданское строительство» и I-70.02.02. «Экспертиза и управление недвижимостью» и разработано в соответствии с учебной программой курса «Архитектура» для указанных выше специальностей, утверждённой 24 декабря 2002 г. Учебно-методическим объединением высших учебных заведений Республики Беларусь по образованию в области строительства и архитектуры.

Необходимость в разработке и издании данного учебного пособия вызвана несколькими причинами, основные из которых следующие:

• количественная недостаточность учебной литературы по дисциплине «Архитектура», так как последние по срокам издания учебники и учебные пособия выпущены почти 20 лет назад;

• необходимость приведения в соответствие с учебной программой содержания и очерёдности изложения материала в учебном пособии;

• необходимость включения в учебное пособие сведений и материалов по новым конструктивным решениям и разработкам в области архитектурно-строительного проектирования.

Первый том учебного пособия состоит из введения и двух частей, включающих 30 глав. Оно предназначено для изучения лекционного (теоретического) курса указанных выше частей дисциплины, практических занятий и курсового проектирования. При разработке учебного пособия использованы материалы, содержащиеся в ранее изданных учебниках и учебных пособиях, а также в современной научно-технической и нормативной литературе и проектной документации.

Введение Место и роль дисциплины «Архитектура» в подготовке инженеров строительных специальностей

В дисциплине «Архитектура» (архитектура: архи – сверх; текстура – строение) студенты инженерно-строительных специальностей изучают предмет их будущей деятельности – гражданские и промышленные здания, сооружения, их комплексы, селения и города, т. е. вопросы по проектированию и строительству этих объектов с учётом условий района строительства и эксплуатации.

В прошлом проектированием и строительством зданий занимался один человек – архитектор. Однако с увеличением размеров зданий и усложнением их конструктивных решений один человек не всегда мог решать возникающие сложные архитектурные и инженерные задачи.

В настоящее время в проектировании и строительстве зданий и сооружений принимают участие многие специалисты – геодезисты и геологи, архитекторы и строители, специалисты по теплогазоснабжению, вентиляции, водоснабжению и канализации, а также механики, электрики и экологи. В проектировании зданий промышленных предприятий могут принимать участие инженеры – технологи, так как производственно-технологический процесс оказывает существенное влияние на объёмно-планировочные и конструктивные решения зданий. Все участники проектирования и строительства зданий должны иметь в определённом объёме знания в областях деятельности каждого смежного специалиста.

Но особенно тесное взаимодействие необходимо между архитектором и инженером-строителем. Архитектор разрабатывает планы будущего здания, его объёмно-пространственную композицию и художественный образ, а инженер-строитель воплощает объёмно-планировочные решения в материалы и конструкции, рассчитанные на прочность, жёсткость и устойчивость. Новые объёмно-планировочные решения зданий, разработанные архитектором, вызывают необходимость разработки инженером-строителем новых конструктивных решений, т. е. новых конструкций и способов их устройства, и, наоборот, развитие экономики, строительной науки и техники оказывает влияние на развитие архитектуры, т. е. на возможность появления новых объёмно-планировочных решений зданий. При этом инженеру-строителю особенно важно знать основы архитектуры и тенденции её развития.

Что же такое архитектура?

Архитектура – это искусство проектировать и строить здания и сооружения, а также их комплексы, селения и города, т. е. создавать для человека материально организованную пространственную среду, в которой протекает его жизнедеятельность.

Из этого следует, что архитектура в широком понимании занимается вопросами по обеспечению благоприятных (комфортных) условий для жизнедеятельности каждого человека в отдельности и человеческого общества в целом.

Будущим инженерам строительных специальностей при изучении дисциплины «Архитектура» необходимо исходить из того, что объёмно-планировочные и конструктивные решения зданий, а также их составных частей и конструктивных элементов определяются их функциональным назначением и, в соответствии с этим, инженерам-строителям при усвоении материала дисциплины «Архитектура» следует получить знания и навыки в разработке и выборе рациональных вариантов конструктивных решений зданий и их элементов, отвечающих функциональным и экономическим требованиям в конкретных условиях строительства и эксплуатации зданий.

Архитектура наряду с решением практических задач неразрывно связана с художественным творчеством, т. е. с созданием архитектурных объектов (зданий и сооружений), ансамблей и их комплексов, активно воздействующих на человеческое сознание.

Архитектура в нашей стране является составным элементом строительного комплекса Республики Беларусь. Она призвана сделать прекрасной окружающую среду, удобными условия для проживания, труда и отдыха граждан и гостей Республики Беларусь, что может, например, достигаться при комплексном проектировании строительства или реконструкции производственных и селитебных зон с созданием развитой системы культурно-бытового обслуживания населения и транспортной системы. Перспективным для развития и обогащения строительной науки, техники и архитектуры в нашей стране является обмен опытом с зарубежными странами в области проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.