Оптимизация инженерных решений с учетом факторов, влияющих на состав и уровень затрат при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов различного назначения

При определении оптимальных конструктивных решений проектировщикам, как правило, приходится решать две задачи — выбор наиболее рациональной конструктивной схемы и выбор наиболее экономического материала основных несущих и ограждающих конструкций. Существующее противоречие между стремлением архитектора к свободе и разнообразии объемно-планировочной композиции здания и требованиями сокращения количества типоразмеров сборных изделий со стороны предприятий сборных деталей и конструкций приходится преодолевать исходя из конкретных условий. Это состояния материально-технической базы строительства, возможностей технологии, наличия тех или иных строительных материалов и т.д.

Выражением технического прогресса в строительстве является индустриализация, причем характерная черта и главное ее направление — рост применения сборных конструкций. Индустриализация как процесс внедрения в строительство крупной машинной техники предусматривает предельный экономически оправданный перенос строительных процессов с площадки в заводские условия, превращение строительства в монтаж конструкций и деталей на основе комплексной механизации и внедрения поточных методов.

Для массовых типов общественных зданий в современных условиях наиболее широкое применение находят крупнопанельные конструкции, обеспечивающие меньшие, по сравнению с каркасными, сметные затраты, трудоемкость и расход стали. Однако в ряде случаев применяется и каркасная конструктивная схема (система), которая в наибольшей степени отвечает требованиям свободной планировки, позволяет относительно просто осуществлять перепланировку помещений в связи с изменением технологии представления услуг и режимом функционирования учреждений и предприятий.

Несмотря на то, что общественные здания массового типа очень разобраны по планировке, размерам помещений, нагрузке и этажности, исследованиями установлена возможность рациональных решений для всей номенклатуры общественных зданий в каркасных конструкциях при сетке колонн, кратной укрупненному модулю 3 м.

По сравнению с кирпичными каркасно-панельные общественные здания характеризуются меньшей массой (на 20—25 %), меньшими трудоемкостью и сроками возведения (примерно на 20 %), позволяют лучше решать технологию, интерьер, освещенность и внешний облик здания.

Для наружных ограждений все более широкое применение получают навесные комбинированные панели из эффективных материалов: стали, алюминиевых сплавов, асбестоцементных и стекловолокнистых плит, высокоэффективной теплоизоляции из пенопластов и других легких утеплителей, что обеспечивает значительное повышение теплозащитных свойств зданий. Внедрение таких ограждающих конструкций позволяет существенно снизить массу зданий, а также трудоемкость и сроки строительства.

За последние годы наряду с перечисленными методами строительства общественных зданий получило распространение и объемно-блочное домостроение, которое обеспечивает значительное повышение производительности труда и сокращение продолжительности строительства за счет переноса в заводские условия 70—80 % трудовых затрат.

В комбинации с панельными конструкциями объемные блоки позволяют значительно расширить область их применения в целом ряде общественных зданий (гостиницы, санатории, больницы и др.). Наиболее эффективно применение объемно-блочного строительства в северных районах, где трудности, связанные с доставкой строительных грузов, выполнением «мокрых» процессов на стройплощадке, привлечением рабочей силы, суровостью климата и короткий строительный сезон, обусловливают необходимость массового строительства из индустриальных конструкций с высокой степенью заводской готовности.

Для южных и сейсмических районов в строительстве общественных зданий рационально применение монолитного железобетона в переставной или скользящей опалубке, который также открывает возможности возведения зданий индивидуальных объемно-планировочных решений.

Наиболее материалоемкими конструкциями здания являются ограждающие — наружные стены и покрытия. Они же несут функции обеспечения необходимого теплового режима внутри помещений. Вместе с тем при проектировании и изготовлении конструкций этого назначения часто допускается нарушение технических условий и ГОСТов, в частности, принимаются необоснованно большие размеры и нерациональные конструктивные типы световых проемов, что обусловливает значительные сверхнормативные потери тепла зданиями. Следовательно, особое внимание при проектировании общественных зданий следует обращать на соотношение световых проемов и глухих участков стен. Известно, что, как правило, остекленные участки значительно превышают глухую стену по единовременным затратам и обладают меньшим сопротивлением теплопередаче (в 2,5—3 раза). Последнее обстоятельство наряду с существенной инфильтрацией через неплотности остекленных проемов не только нарушает нормальный тепловой режим помещений в холодное и жаркое времена года, но и ведет к резкому росту эксплуатационных расходов. Поэтому при проектировании общественных зданий необходимо пользоваться предоставленным нормами правом безоконного проектирования ряда зданий и предельно сокращать площади остекленных поверхностей.

Подробное изложение теоретических вопросов, затронутых в первой лекции, можно найти в литературе [1, 7]. Практические аспекты этих вопросов можно отыскать в работах [2, 4,5,6].

Знания следует самостоятельно проверить путем ответов на контрольные вопросы.