11059

Рис.1. Классификация конструктивных систем, схема Рис. 2. Рассматриваемое здание Таблица 1

Классификация конструктивных систем многоэтажных зданий, название систем

Увеличение высоты зданий сопровождается существенным ростом горизонтальных нагрузок, действующих на них в процессе строительства и эксплуатации. Если подобрать рациональную форму для здания: эллипсоидная, цилиндрическая, форма, сужающаяся к верху, треугольная призма, то сопротивляемость к ветровым нагрузкам повысится.

Когда жесткости первичных систем недостаточно, то применяют комбинированные конструктивные системы. Вертикальные несущие конструкции компонуются из различных видов элементов и эти конструктивные системы имеют компоновочные схемы, наилучшим образом удовлетворяющие объемно-планировочным решениям и функциональному назначению объектов строительства. Так же высотные здания можно разделить на диапазоны по высоте, для каждого из которых характерны свои конструктивные решения [2].

В данной статье рассматривается три комбинированные ствольные системы, анализируется рациональность их применения для высотного многофункционального здания цилиндрической формы с переменным сечением по высоте: к центру здания оно расширяется, потом сужается (Рис. 2). Высота здания 200 метров. Башня делится на три зоны: два первых этажа стилобата – кафе, рестораны, нижние этажи – жилая часть, верхние – офисы.

1. Каркасно-ствольная конструктивная система.

440

При такой конструктивной системе горизонтальные нагрузки воспринимаются стволом здания, вертикальные – каркасом. Наилучшее решение для пространственной работы конструкций ядра – центральное расположение в плане и подобие по форме самой форме здания. В редких случаях для увеличения жесткости возможно применение несколько ядер жёсткости. Для дополнительной жёсткости, устойчивости применяются аутригирные системы на 1-2 этажа. В зависимости от положения ядра аутригеры могут выступать с обеих сторон, если ядро расположено в центре или с одной стороны, если ядро расположено на одной стороне здания. Роль аутригеров состоит в том, чтобы уменьшить момент в ядре конструкции, действуя как жесткие перемычки, передающие момент от ядра на мегаколонны, обычно расположенные по периметру здания. Главным недостатком является выделение этажей под аутригирные фермы, но это можно решить с помощью архитектурного анализа: размещение ферм в технических этажах. Такая конструктивная система дает возможность создания большего количества вариантов планировочных решений при строительстве зданий различного назначения: жилья, отелей, офисов. Наилучший диапазон по высоте составляет 250 метров [3].

2. Ствольно-стеновая конструктивная система.

В этом случае горизонтальные нагрузки воспринимаются центральным стволом, но и внутренними несущими стенами. Комбинированная конструктивная система обладает большей конструктивной гибкостью в части возможности распределения доли воспринимаемых усилий за счет варьирования жесткости несущих элементов остова здания [2]. Так же для обеспечения совместности горизонтальных перемещений и повышения жёсткости комбинированной системы по высоте здания размещаются горизонтальные жесткие ростверки. Но такая система имеет меньшую гибкость планировочных решений, применяется реже, чем первая конструктивная система и подходит только для жилых зданий и отелей [1]. Наилучший диапазон по высоте составляет 300 метров [3].

3. Ствольно-оболочковая конструктивная система или «труба в трубе».

Эта система отличается от остальных рассматриваемых систем максимальной жесткостью. Перекрытия и горизонтальные жесткие ростверки регулярно расположенные по высоте здания, передают боковые нагрузки на наружную оболочку и внутреннее ядро. Оболочковая система является самой распространённой конструктивной системой при проектировании зданий в высоту 200 метров и выше [1]. Для ствольно- оболочковой системы наилучший диапазон по высоте составляет 350 метров [3]. Ограждающая конструкция представляет собой решетчатую систему, которая окутывает все здание. Шаг стоек пространственной

441

решетки получается достаточно частым, таким образом задаётся композиция фасада [1].

На основе проведенного анализа для многофункционального высотного здания можно сделать вывод: ствольно-оболочковая конструктивная система не рациональна для строительства башни в высоту 200 метров. Необходимо помнить, что фасады зданий являются важным средством выразительности и данная система придает всем оболочковым башням однообразный вид. Ствольно-стеновая конструктивная система не подходит из-за скудных планировочных решений, так же форма здания не угловатая, а цилиндрическая, что усложняет возведение стен по периметру здания.

Каркасно-ствольная конструктивная система подходит лучше всего для проектируемого здания, поскольку именно в эту систему удастся вписать любое планировочное решение. Так как каждое последующие перекрытие увеличивается в диаметре до центра здания, а потом сужается, то мегаколонны, стоящие по периметру здания, будут наклоняться от своей оси для воссоздания формы здания.

В данной статье было рассмотрено 3 конструктивные системы из 15 возможных. Конструктивная система должна не только подходить для здания, но и раскрывать все задуманные архитектурные особенности. Поэтому перед выбором, нужно проанализировать все плюсы и минусы систем и утвердить наиболее подходящую.

Литература

1.Т. Г. Маклакова. Высотные здания . Градостроительные и архитектурно-конструктивные проблемы проектирования.: Монография. Издание второе. – М.: Издательство АСВ, 2008 – 160 с.

2.Архитектоника высотных зданий [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.freepapers.ru/20/arhitektonika-vysotnyh- zdanij/251615.1678400.list3.html

3.Н.И. Сенин ФГБОУ ВПО «МГСУ» Рациональное применение конструктивных систем многоэтажных зданий. [Электронный ресурс]. –

Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/ratsionalnoe-primenenie- konstruktivnyh-sistem-mnogoetazhnyh-zdaniy/viewer

В.П. Волкова, Е.Ю. Агеева

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия

СПОСОБЫ СОЛНЦЕЗАЩИТЫ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

442

На сегодняшний день в высотном строительстве часто применяются светопрозрачные системы в виде ограждающих конструкций и также не редко они применяются для формальной выразительности здания, не уделяя должного внимания ориентации здания, инсоляции, солнцезащиты, в результате чего людям приходится терпеть невыносимую жару и палящие лучи солнца летом и холод от «стеклянных» стен.

Солнцезащитные устройства классифицируются по разным признакам, например, есть внутренние, межстекольные и наружные [1]. В нашей стране чаще используются внутренние солнцезащитные системы. Их применение не всегда дает 100% эффект и это приводит к тому, что людям приходится работать и жить в некомфортных условиях. Оклеивание стекол бумагой, металлизированной пленкой – их спасение.

В этой статье рассмотрим некоторые способы солнцезащиты в направлении от давно применяемых, к новым, только недавно разработанным.

Основная классификация солнцезащитных устройств [2]:

-архитектурно-планировочные, включающие ориентацию и взаиморасположение зданий, конфигурацию зданий в плане, озеленение и обводнение территорий;

-конструктивные, представляющие собой затеняющие элементы зданий (козырьки, экраны и т.п.), солнцезащитные и светорегулирующие устройства, солнцезащитные изделия из стекла и пленок, а также солнцезащитные устройства для территорий;

-инженерно-технические, относящиеся к техническим средствам обеспечения искусственного микроклимата.

Рассмотрим некоторые способы солнцезащиты.

1. Рафшторы — это жалюзи, которые монтируются снаружи помещения, за окнами (Рис. 1, Рис. 2). Плюс в том, что даже в высокую температуру, внутри здания будет не слишком жарко. Рафшторы помогают в регулировании освещения, возможно не полное затемнение, но и частичное. Разработаны ветроустойчивые рафшторы – это как раз отличное решение для высотных зданий, они выдерживают ветер силой до 10 балов (100 км/ч ). Существует три способа управления: электрическое, посредством настенного переключателя или пульта; механическое, с использованием ленточного шнура; механическое управление с помощью ручки или кренка, установленного внутри помещения [2].

443

Рис. 1. Рафшторы горизонтальные Рис. 2. Рафшторы вертикальные

2. Пространственные сетки. Это металлическая рулонная сетка с пространственными ячейками. Эта система создает эффект миниатюрных жалюзи. Возможно создание любой формы (Рис. 3, Рис.4) [3].

3. Автоматизированные ламели (санбрекеры) и рулоны (рефлексолы) (Рис. 5 и Рис. 6). Угол поворота ламели регулируются относительно падения солнечных лучей на фасад. В результате чего происходит автоматизированный поворот ламель. Рулонная система связанна с наружной метеостанцией, которая установлена на здании и снащена датчиками дождя, ветра и температуры. При получении сигнала рулоны полностью сворачиваются в короб жалюзи [4].

4. Солнцезащитные стекла (Рис. 7). Назначение – уменьшение излучения ультрафиолета и снижение температуры внутри здания. Солнце поглощение происходит за счет тонированного слоя. Есть два типа стекла.

444

Первый, который образуется с помощью нанесения металлического слоя на поверхность уже готового стекла в виде пленки или напыления. Второй

– это добавление оксида металла на еще расплавленную стекольную массу

[5].

Рис. 7. Солнцезащитное стекло Рис. 8. Жалюзи 1 Рис. 9. Жалюзи 2

5.Вертикальные (Рис.8) и горизонтальные (Рис.9) жалюзи. Можно изготавливать различной формы: наклонные, со скошенным краем, разноуровневые и другие. Вертикальные состоят из вертикальных ламелей, которые двигаются вокруг своей оси в стороны. Регулируются вручную или механизировано. Устанавливаются на восточных и западных фасадах. Горизонтальные жалюзи состоят из горизонтальных ламелей, которые при повороте регулируют поток света. Можно поднимать или опускать, как и вертикальные жалюзи дистанционно или вручную. Устанавливаются на южных и северных фасадах [6].

6.Динамичные фасады (Рис. 10 и Рис. 11). Эта солнцезащита представляет собой единый комплекс инженерных систем в совокупности со всеми датчиками контроля и механизмами. Специальные зонтики- экраны располагаются по периметру здания с солнце активных сторон. Экранная система состоит из множества подвижных зонтиков, которые открываются и закрываются в зависимости от положения и активности солнца. Управление солнцезащитой производится вместе с системами микроклимата, что увеличивает энергоэффективность здания [7].

По исследованиям ученых ЕС и США самые эффективные солнцезащитные системы – наружные, которые помимо ограничения

445

теплопоступлений от солнечной радиации могут быть и эффективным средством снижения теплопотерь из помещения.

Опираясь на климат российских регионов и на рассмотренные выше конструкции, можно сделать вывод, что для солнечных и сухих областей подойдут легкие тканевые конструкции. Для ветренных, с влажным климатом – различные алюминиевые наружные системы. Динамические фасады не подходят для нашей страны, они необходимы для стран с жарким климатом, активным солнцем.

Эффективность солнцезащитных устройств всех типов зависит от грамотного проектирования, учитывающего климатическую зону строительства, географические характеристики, ход солнца по небосводу в различные периоды года, ориентацию фасада здания и другие параметры. Выполнение всех этих условий должно способствовать повышению теплового и зрительного комфорта в помещениях, снижению энергетических затрат на эксплуатацию зданий.

Литература

1.Солнцезащитные устройства: европейская и российская практика нормирования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=5890

2.Элементы и способы солнцезащиты зданий [Электронный

https://revolution.allbest.ru/construction/00863865_0.html

3.Солнцезащитные Панели / Ламели / Рафшторы / Сетки

[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://artfasad.com/chastnyj- dom/solntsezashchitnyye-paneli/

4.Элементы дополнительной солнцезащиты. Часть 2 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://buildingskin.info/elementy-dopolnitelnoi- solncezashity--article_1233.html

5.Солнцезащитное стекло — области применения, виды и характеристики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://stroiremdoma.ru/solncezashhitnoe-steklo-oblasti-primeneniya-vidy-i- kharakteristiki/

6.Отличия горизонтальных и вертикальных моделей [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://жалюзи.рф/blog/gorizontalnye-ili- vertikalnye-zhalyuzi-kakie-vybrat-dlya-montazha.html

7.Динамическая солнцезащита для зданий Аль-Бахар моделей [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://dwgformat.ru/2020/04/20/dinamicheskaya-solncezashhita-dlya-zdani/

А.Л. Морякова, Е.Ю. Агеева

446

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия

ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ МУЗЕЙНЫХ ЗДАНИЙ

Каждый музей обладает своими индивидуальными особенностями объемно-планировочного решения, поэтому их проектирование следует начинать с разработки концепции музея или музейного комплекса.

Распределение площадей между основными группами помещений зависит от профиля музея, его величины и значимости. Примерные пропорции площадей: экспозиционные залы 45 - 55 %; фондохранилища 20 - 25 %; вспомогательные помещения 25 - 35 % [1].

Из-за одинаковости функционального назначения и внутренней взаимосвязи, в состав музея входят следующие основные группы помещений: вестибюль; лекционный зал; экспозиционные залы; фондохранилища; лаборатории и мастерские; рабочие, подсобные и административные помещения; технические помещения.

Вестибюль. Вестибюль является важным коммуникационным узлом, где начинаются и заканчиваются маршруты осмотра. Именно с него начинается формирование архитектурного пространства музея, тут посетители получают свое первое впечатление. Из вестибюля должен быть обеспечен доступ в выставочные, экспозиционные и кинолекционный залы, в кружковые комнаты и администрацию. Кроме главного вестибюля для посетителей в музеях желательно еще иметь служебный вестибюль для персонала.

Планировочная и пространственная организация вестибюля должна подчиняться выполнению следующих функций: место сбора индивидуальных посетителей и экскурсионных групп, информационное обслуживание, отдых, продажа билетов, буклетов и сувениров.

Расчет вестибюльной группы ведут исходя из максимальной единовременной вместимости музея, которая составляет 1/5 от общего количества посетителей в день. Если вестибюль одновременно обслуживает помещения для дополнительных видов деятельности, то следует прибавить вместимость и этих помещений [1].

Площади входной группы помещений рассчитываются на единицу, м2: для гардероба - 0,08; для хранения сумок, портфелей - 0,04; для вестибюля - 0,2 - 0,3. Гардероб следует размещать в стороне от основного пути движения, чтобы не нарушать взаимосвязи вестибюля с залами и коммуникационными узлами, лестницами, лифтами и т.д. В вестибюле проектируются также посты охраны, включая пожарный. В небольших музеях касса, киоск и контроль могут быть объединены в одном месте. В крупных музеях предусматривается медпункт.

447

При проектировании вестибюля нужно обратить внимание на размещение контроля, который разделяет вестибюль на две зоны: доконтрольную и законтрольную. До контроля размещается распределительный вестибюль с гардеробом, кассами, киосками, буфетом, курительными и санузлами, информационными службами, за контролем - входы в выставочные и экспозиционные залы, лаборатории и мастерские, фондохранилища.

Буфет функционально связан с вестибюлем и рассчитывается на обслуживание сотрудников и посетителей. Буфет состоит из зала обслуживания; стойки раздачи с соответствующим технологическим оборудованием; подсобной, требующей естественного освещения.

Экспозиционные залы - ведущий элемент в функциональной структуре и архитектурной экспозиции здания. Архитектурно- пространственное построение залов: их размеры, форма, система взаимосвязей между собой, с остальными помещениями и окружающим пространством - определяется назначением и спецификой экспозиции.

Общие требования к экспозиционным залам: пространственно- планировочное и художественное решение залов в соответствии с тематическим назначением экспозиций; возможность организации сквозного маршрута по всему музею и выборочного осмотра ведущих отделов; возможность внесения изменений в структуру залов во времени в связи с пополнением и обновлением экспозиций; связь с открытой экспозицией; включение в структуру экспозиционных залов специальных зон отдыха и помещений для подготовки экспозиций и хранения уборочного инвентаря [2].

Экспозиционные залы должны иметь технологическую связь с фондохранилищем и мастерскими. При проектировании их на разных этажах необходимо предусмотреть грузовой лифт для доставки экспонатов. При многоэтажном размещений экспозиций предпочтительна организация маршрута сверху вниз. Осмотр экспозиции внутри залов организуется слева направо.

Наиболее распространенным типом композиции зданий музея является расположение экспозиций вокруг центрального вводного зала на втором и третьем этажах. Расположение экспозиции выше третьего этажа нежелательно, что не исключает в конкретных условиях многоэтажных композиций.

Одноэтажная композиция создает максимум удобств как в отношении взаимного размещения основных помещений, так и освещения. Преимущества этого типа планировки - возможность тесной связи с природой, трансформаций и расширения музея в целом и отдельных его разделов. Сокращение путей перемещения посетителей и экспонатов ограничивает применение распластанных композиционных решений зданий для крупных музеев [3].

448

Высотная композиция музея определяет вертикальное зонирование: верхние этажи отводятся под экспозицию, которая формируется вокруг ядра вертикальных коммуникаций или центрального зала. Хранилища, администрация, лекционный зал и различные помещения обслуживания занимают нижние этажи. При таком решении вестибюль является композиционным узлом, с которого начинается развитие пространства по вертикали. Сравнение одно- и многоуровневых композиций приведено в табл. 1.

449