Основы архитектурного конструирования
2. Общие сведения о зданиях и конструкциях
Все, что искусственно возведено (сооружено) человеком для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества и людей, принято называть сооружениями. В архитектурно-строительной практике следует различать понятия «здание» и «сооружение», которые связаны с предметной стороной пространственных форм и определяются через отношения этих форм к организации в них (ими) процессов.
Зданиями называются наземные строения с помещениями для жилья и общественных нужд (жилой дом, производственный корпус, театр, вокзал и т.п.).
Сооружение – наземная, надземная или подземная система строительных конструкций, служащая прежде всего массой для сугубо технических процессов (мост, радиомачта, телебашня, промышленная этажерка, тоннель и т.п.).
2.1. Классификация зданий
По назначению здания подразделяются на группы: гражданские и промышленные.
Гражданские здания, в свою очередь, подразделяют на жилые и общественные.
К жилым домам относятся: дома квартирного типа, предназначенные для постоянного жительства; общежития – для временного проживания людей; гостиницы, турбазы, спальные корпуса санаториев, пансионатов, домов отдыха – для кратковременного проживания; дома-интернаты – для проживания детей отдельно от родителей или инвалидов и престарелых.
Для жилых домов характерны фасады с наличием большого количества окон, балконов, лоджий, эркеров, т.е. элементов, связанных с функциональным решением жилища. Небольшие размеры жилых помещений предопределяют мелкоячеистую структуру объемно-планировочного решения и довольно простые конструкции зданий.
К общественным относятся следующие группы зданий:
- здания для образования, воспитания и подготовки кадров;
- здания для научно-исследовательских учреждений, проектных и общественных организаций и управления;
- здания для здравоохранения и отдыха;
- здания физкультурно-оздоровительные и спортивные;
- здания культурно-просветительных и зрелищных учреждений;
- здания для предприятий торговли, общественного питания и бытового обслуживания;
- здания для транспорта, предназначенные для непосредственного обслуживания населения;
- здания для коммунального хозяйства (кроме производственных, складских и транспортных);
- многофункциональные здания, включающие помещения различного назначения.
Группы общественных зданий подразделяются на подгруппы. Например, здания для коммунального хозяйства включают: здания для гражданских обрядов, похоронные бюро; жилищно-эксплуатационные; здания гостиничных предприятий, мотелей и кемпингов; общественные уборные; бани и банно-оздоровительные комплексы.
Всего насчитывается около 900 видов и разновидностей общественных зданий. В свою очередь виды подразделяются на типы, номенклатура которых составляет более 3-х тысяч единиц.
В общественных зданиях сравнительно небольшие комнаты сочетаются с помещениями, предназначенными для большого количества людей – аудиториями, выставочными, торговыми, зрительными и другими залами. Эти помещения требуют применения достаточно сложных конструкций и должны отвечать повышенным архитектурным требованиям организации пространства.
Промышленные здания, независимо от отрасли промышленности, разделяют на четыре основные группы: производственные, энергетические, здания транспортно-складского хозяйства, вспомогательные административно-бытовые здания.
К производственным относятся здания для размещения промышленных и сельскохозяйственных производств, обеспечения необходимых условий для труда людей и эксплуатации технологического оборудования. Производственные здания по назначению разделяют на виды соответственно отраслям производства. Это могут быть металлургические, химические, машиностроительные и др.
К
энергетическим
зданиям относятся: теплоэлектроцентрали
(ТЭЦ), котельные, трансформаторные и
электрические подстанции, компрессорные
станции и др.
Здания транспортно-складского хозяйства включают: гаражи, склады готовой продукции и сырья, пожарные депо и т.п.
Во вспомогательных административно-бытовых зданиях промышленных предприятий размещают помещения санитарно-бытового, медицинского, культурно-спортивного, коммунально-бытового, административно-технического, торгового обслуживания, а также общественного питания, профессионального обучения, общественных организаций.
Гражданские здания по количеству этажей условно делят на малоэтажные (1-3 этажа); средней этажности (4-9 этажей); многоэтажные (10-16 этажей); повышенной этажности (17-25 этажей); высотные (более 25 этажей).
При определении этажности здания в число этажей включаются все надземные этажи, в том числе технический, мансардный и цокольный, если верх его перекрытия находится выше планировочной отметки земли не менее, чем на 2 м.
По способу возведения здания разделяют на:
- здания из мелкоразмерных элементов (кирпичей, камней, блоков и т.п., которые можно перемещать вручную или при помощи средств малой механизации. Возведение таких зданий является неиндустриальным;
- здания из крупноразмерных элементов (панелей, плит, объемных блоков и т.п.), для монтажа которых применяют мощные подъемные механизмы. Это индустриальные полносборные здания, монтируемые из конструкций заводского изготовления;
- здания монолитнобетонные (из монолитного и сборно-монолитного бетона и железобетона). Этот способ относится к индустриальному возведению зданий с применением различных опалубок многократного использования, арматурных каркасов заводского изготовления, механизированной подачи и укладки бетона.
По материалу основных конструкций (или материалу стен) здания подразделяют на каменные, бетонные и железобетонные, металлические, деревянные, а также из текстильных материалов (для пневмоконструкций).
Каменные жилые, общественные и промышленные здания из кирпича или камней возводят как малоэтажными, так и многоэтажными (до 14 этажей).
Основным материалом массового гражданского и промышленного строительства в настоящее время являются бетон и железобетон, имеющие высокие показатели долговечности, прочности, огнестойкости и индустриальности.
Металл (преимущественно сталь, реже алюминий) применяется главным образом для несущих конструкций большепролетных покрытий и каркасов зданий.
Дерево как строительный материал обладает рядом преимуществ (доступностью, малой энергоемкостью, естественной красотой, простотой изготовления конструкций и др.), но имеет и существенные недостатки (горючесть, подверженность разрушающим воздействиям), что ограничивает сферу его применения малоэтажным строительством жилья и возведением покрытий зальных зданий.
Текстильные материалы из синтетических волокон с воздухонепроницаемыми покрытиями применяются в современной практике (преимущественно зарубежной) для воздухоопорных покрытий в виде оболочек.
Часто конструкции одного здания выполняют из разных материалов, например, камня и древесины, бетона и древесины, бетона и металла и т.п.
По эксплуатационным характеристикам здания разделяют на две группы:
- отапливаемые – здания, требующие поддержания температурно-влажностного режима, регламентируемого строительными нормами;
- неотапливаемые – здания, которые не требуют поддержания положительных температур воздуха внутри себя (склады, гаражи и др.), и здания с избыточным технологическим тепловыделением – «горячие цехи».
По степени распространения все здания подразделяют на здания массового строительства (жилые, общественные, производственные), строящиеся в большом количестве и часто во многом повторяющие друг друга; уникальные здания, имеющие важное народнохозяйственное и (или) социальное значение (крытые спортивные залы с трибунами, здания театров, цирков, крытых рынков, учебных заведений, музеев, вокзалов и т.п.).