3. Понятие о конструктивных системах и схемах. Виды строительных систем. Область применения различных конструктивных систем и строительных систем.

Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость.

Конструктивная схема представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций (продольному, поперечному, смешанному, каркасному).

Использование тех или иных строительных материалов еще не определяют полностью качество будущего строения. Одни и те же материалы могут использоваться в конструкциях по-разному и в разных комбинациях. Так, бревна или брусья, уложенные горизонтально, дадут одно качество, поставленные вертикально – совершенно другое. Для характеристики того, что определяется строительными материалами и способом их использования в конструкции здания, служит комплексное понятие «строительная система».

Под строительной системой понимается совокупность основных строительных материалов вкупе со способами их использования в конструкции здания.

Строительная система связана с выбором материала конструкции и методом его осуществления в натуре: кирпич, бетон, пенобетон, деревянный каркас, минераловатные плиты.

Рассматривают три основные строительные системы: традиционную, полносборную и монолитную, которые отличаются применяемыми методами проектирования и строительства.

Традиционная строительная система предусматривает строительство в основном индивидуальных зданий и сооружений, отличающихся уникальными архитектурными, объемно-планировочными и конструктивными решениями. Традиционной она называется потому, что основана на традиционных приемах строительства (например, деревянное зодчество, кирпичная кладка), с относительно малой долей применения методов современного индустриального строительства.

Традиционная система применяется там, где нельзя или нецелесообразно использовать типовые решения зданий. В то же время эта система не исключает частичного использования строительных элементов и деталей заводского изготовления, например фундаментов, перекрытий и др.

Полносборная строительная система ориентирована на строительство в основном типовых гражданских зданий, а также зданий производственного назначения со стопроцентным использованием строительных элементов и деталей заводского изготовления.

Основной областью применения полносборной системы является так называемое крупнопанельное домостроение. Распространены крупнопанельные жилые дома высотой в 5, 9 и 12 этажей, а также дома повышенной этажности. Такие дома часто имеют встроенно-пристроенные предприятия торговли или бытового обслуживания.

Разновидностью полносборной системы является объемно-блочная система, ориентированная на монтаж многоэтажных жилых домов из объемных блоков, включающих железобетонные стены, перекрытия, элементы отделки, проемы и инженерные коммуникации.

Монолитная строительная система предусматривает применение монолитного железобетона. Причем конструкция здания может быть либо полностью монолитной, либо сборно-монолитной.

В первом случае все несущие конструктивные элементы здания выполняются путем заливки бетонного раствора в скользящую или переставную опалубку с расположенным в ней арматурным каркасом.

Во втором случае монолитными обычно изготавливают только фундаменты и каркас здания. Остальные несущие элементы (плиты перекрытий, стеновые панели и др.) - сборные, заводского изготовления.

Монолитная система применяется тогда, когда нельзя воспользоваться сборными элементами из-за местных условий, больших нагрузок, архитектурно-планировочных особенностей, сейсмической опасности и др. Во всех случаях требуется серьезное технико-экономическое обоснование строительства монолитных зданий.

Выбор строительной системы обуславливается рядом факторов: наличием местных строительных материалов; традициями строительства в данной местности или населенном пункте; квалификацией строителей и используемыми строительными механизмами; финансовыми возможностями застройщика и многим другим.

Под деревомассивными системами будем понимать, как уже отмечалось, строительные системы в которых бревна или брусья укладывается горизонтально. Это как традиционные технологии, так и новые (клееный брус, оцилиндрованное бревно). Несмотря на высокие гигиенические качества, всем им свойственна послепостроечная усадка, которая задерживает сроки окончания отделочных работ и заселения, а также недостаточная, по современным меркам, теплоизоляция.

В западных странах распространена характерная легкокаркасная система строительства малоэтажных зданий. Каркас обычно платформенный, деревянный, из нетолстых брусовых стоек с малым (0,6–0,8 м) шагом с соединениями элементов на металозубчатых пластинах. Жесткость достигается использованием наружных и внутренних мембран из фанеры или ориентированных древесно-щеповых плит. Межстоечным утеплителем чаще всего служит минеральная вата или пенополистирол. Применяются паро- и ветрозащитные мембраны. Данная технология у нас обычно именуется канадской. Она рассмотрена в двух вариантах, в зависимости от применяемого теплоизолятора: минваты или пенополистирола.

Пенополистирол в силу своей относительной дешевизны и высоких теплоизоляционных свойств, широко применяется в строительстве. Однако его использование сопряжено с рядом серьезных рисков, в том числе для здоровья людей. В составе полистирольного пенопласта, используемого в качестве утеплителя во внешних стеновых панелях, содержатся следующие вещества: стирол, хлороформ, триметилбензол, этилбензол, изопропилбензол и целый ряд других органических веществ.

Обычный пенополистирол (неэкструдированный) обладает большим разбросом качественных характеристик в зависимости от производителя, но в любом случае это далеко не безвредный материал. Существует куст технологий возведения стен из пенобетонных блоков с усиленной путем внедрения пенополистирола теплоизоляцией. Пенополистирол может внедряться в виде гранул или внутреннего слоя. Выпускаются блоки различных типов, но их свойства близки, что позволяет отнести их в одну категорию. Их характеристики рассмотрены на примере распространенной системы «теплостен».