Типы зданий

Крыша и её компоненты

Мауэрлат – выравнивающая опора для установки стропил, основа конструкции крыши.

Ещё один неотъемлемый конструктивный элемент здания — это стропила, которые должны выдерживать собственный вес, материала кровли и нагрузок, обусловленных климатическими условиями: ветра, снега, дождя, солнечной радиации.

Детали стропильной системы рассчитаны на выполнение определенных функций. Стропильная система должна обладать высокой степенью жесткости, чтобы исключить опасные подвижки, которые могут повлечь разрушение не только кровли, может произойти разрушение самого строения.

Чаще всего используется треугольная форма стропильной конструкции, так называемая ферма. По краям верхнего перекрытия здания параллельно устанавливают фермы, связывая их такими соединительными элементами, как ригель (сплошной или в форме решетки линейный элемент – опора для прогонов и плит), прогон (балка, расположенная горизонтально в конструкции крыши, необходима для поддержки кровли) и затяжки.

Замыкает конструкцию строения крыша, в которой сочетаются архитектурно-конструктивные элементы здания и его защитные и декоративные свойства.

Крыша оснащена обязательным элементом – водонепроницаемой оболочкой, кровлей, которая к тому же предохраняет здание от механического воздействия, обладает высокой надежностью и долговечностью. Кроме защитных функций, кровля украшает постройку, придаёт ей индивидуальность.

Покрытия без прогонов

На их устройство меньше расходуется металла, и они менее трудо­емки по сравнению с покрытиями по прогонам.

Для устройства беспро­гонных покрытий используют крупноразмерные панели, которые опирают не посредственно на несущие конструкции покрытия.

Для неотапливаемых зданий используют железобетонные ребристые плиты покрытия.

Для отапливаемых зданий могут быть использованы:

Комплексная панель покрытия. Она состоит из железо­бетонной ребристой плиты и наклеенных на нее в заводских условиях слоя пароизоляции, утеплителя и нижнего слоя кровли. После укладки панелей заделывают швы, укладывают защитный слой и выполняют другие нетру­доемкие работы.

Конструкция комплек­сной панели:

1 – гидроизоляция; 2 – стяжка; 3 – теплоизоляция; 4 – пароизоляция; 5 – железобетонная или легкобетонная плита.

Панели из ячеистых и легких бетонов. Наиболее эффективным является утепленное покрытие с применением ячеистых или легкобетонных настилов, совмещающих ограждающие и несущие функ­ции.

Такие панели могут быть плоскими и ребристыми.

Плоские панели изготовляют из ячеистого бетона марки не ниже 40 и армируют плоскими сетками и каркасами.

Ребристые панели изготовляют из легкого бетона марки не ниже 50 плотностью до 1200 кг/м3. Ребра армируют плоскими каркасами с рабочей ненапрягаемой арматурой, полку – проволочными сет­ками.

Панели из ячеистых бетонов

Панели из легкого бетона

Покрытия с на­стилами из легких и ячеистых бетонов дополнительно не утепляют, т. к. в этих настилах совмещаются несущие и теплоизоли­рующие функции.

Для утепления покрытий из обычных железобетонных плит или панелей в конструкцию покрытия вводят утеплитель, толщину которого определяют теплотехническим расчетом.

Материал утеплителя должен обладать малой плотностью, достаточ­нойпрочностью, малой деформативностью, незначительным водопогла­щением и обеспечивать индустриальность устройства покрытия.

Для теплоизоляции покрытий применяют плиты из ячеистых бето­нов, перлитобетонные, минераловатные гидрофобизированные, стеклопла­стовые гидрофобизированные, пенополистирольные и др.

Сыпучие мате­риалы (крошку из ячеистых бетонов, керамзитовый гравий, пемзу, туф, шлак и др.) используют в исключительных случаях – при отсутствии плит­ных утеплителей.

Неотъемлемым элементом утепленных покрытий является пароизо­ляция, располагаемая под утеплителем и препятствующая прониканию в его толщу водяных паров внутреннего воздуха.

Рулонную пароизоляцию устраивают из нескольких слоев рубероида, пергамина, толя или гидро­изола.

 Рекомендуемые плитные утеплители для покрытий промышленных зданий

Выравнивающий слой выполняют из цементно-песчаного раствора марки 50–100 или асфальтобетона толщиной 15–20 мм.

Стройматериалы: классификация по показателю ПО

Кроме определения пожароопасности строительных конструкций и элементов здания, также необходимо установить класс строительных материалов, используемых при возведении того или иного здания. Пожарная опасность строительных материалов классифицируется, исходя из таких свойств:

• степень горючести;
• степень воспламеняемости;
• способность и скорость распространения огня по поверхности;
• степень дымообразующей способности;
• уровень токсичности продуктов горения.

ГОСТом 30244-94 определены виды горючести строительных материалов, они подразделяются на такие:

• горючие (Г): слабо горючие (Г1), умеренно горючие (Г2), нормально горючие (Г3), сильно горючие (Г4);
• негорючие (НГ): к таким относятся материалы, которые имеют прирост температуры при горении не более 50 °С, а потеря массы происходит на уровне не более 50 %. Продолжительность стабильного пламенного горения происходит не дольше, чем 10 секунд.

ГОСТом 30402-96 определены виды строительных материалов по степени их воспламеняемости, бывают следующие:

• трудно воспламеняемые (В1);
• умеренно воспламеняемые (В2);
• легко воспламеняемые (В3).

ГОСТом 30444 (ГОСТ Р 51032-97) по скорости и способности распространения очага возгорания по поверхности горючие строительные материалы подразделяются на такие группы

• не распространяющие (РП1);
• слабо распространяющие (РП2);
• умеренно распространяющие (РП3);
• сильно распространяющие (РП4).

ГОСТ 12.1.044 определяет классификацию строительных материалов по их дымообразующей способности, которые в зависимости от коэффициента дымообразования делятся на такие группы:

• материалы с малой дымообразующей способностью (Д1);
• материалы с умеренной дымообразующей способностью (Д2);
• материалы с высокой дымообразующей способностью (Д3).

ГОСТ 12.1.044 также характеризует горючие строительные материалы по токсичности горения:

• мало опасные (Т1);
• умеренно опасные (Т2);
• высоко опасные (Т3);
• чрезвычайно опасные (Т4).

Высотные здания

Архитектурные конструкции жилых зданий и производственных объектов высотного типа в значительной степени отличаются от своих малоэтажных «собратьев».

• Во-первых, им требуется очень мощный фундамент, способный выдерживать большие нагрузки.
• Во-вторых, сама конструкция должна быть огнестойкой и долговечной. По стандартам, принятым в строительстве, она обязана соответствовать категории не ниже II класса. Это означает, что лучшим материалом для высотных объектов будет камень (кирпич), бетонные или железобетонные блоки.
• В-третьих, для увеличения срока эксплуатации подобные конструкции подвергаются дополнительной обработке (или обшивке) материалами, защищающими ее от внешнего воздействия агрессивной окружающей среды.

Как правило, высотные здания строят в городах и поселках городского типа. Проекты современных жилых микрорайонов в корне отличаются от стандартов, принятых, например, в 50-х годах прошлого столетия в СССР. Если раньше высотность зданий в городах была практически одинаковой (стандартные пятиэтажки), то сегодня в одном жилом комплексе могут сочетаться здания от 2-5 этажей до 12-16.

Основные конструктивные схемы зданий

Здание состоит из взаимосвязанных конструктивных элементов: фундаментов, стен, отдельных опор, прогонов и перекрытий. Сочетание этих основных элементов, каждый из которых выполняет свои специфические функции, представляет собой несущий остов здания (рис. 1).

По своему назначению конструкции подразделяют на несущие и ограждающие. Несущие конструкции несут на себе нагрузки от вышележащих частей здания, от снега, ветра и т. д. Ограждающие конструкции изолируют помещения от внешней среды и смежных помещений. Некоторые несущие конструкции (например, перекрытия) являются одновременно и ограждающими.

Этимология

Слово «здание», вероятно, образовалось от существовавшего когда-то глагола «зьдати», который означал «строить», в другом источнике от малоупотребляемого церковного «здати» — созидать, сооружать, строить. Глагол «зьдати» произошел, в свою очередь, от существительного «зьдъ» — «глина», — так как глина активно использовалась как строительный материал. От этого глагола произошли слова «зодчий», «создавать».

В английском языке слово «building» («здание», «строение») также является производным от глагола «build» («строить»). Подобное наблюдается и в немецком языке: «Gebäude» («здание», «строение») есть производное от bauen («строить»).

Типы и виды строительных конструкций.

Несущие строительные конструкции в зависимости от расчетной схемы делятся на плоские (балки, фермы, рамы и др.) и пространственные (оболочки, своды, купола и др.). Пространственные строительные конструкции обладают более выгодным распределением усилий, в сравнении с плоскими конструкциями. Это, в свою очередь, требует меньшего расхода материалов, однако сборка и производство таких строительных конструкций является крайне трудоемким. На сегодняшний день появились новые типы пространственных конструкций – структурные конструкции, изготовленные из прокатных профилей, закрепленных болтовыми соединениями. Такой тип строительной конструкции обладает простотой изготовления и монтажа, экономичностью.

Строительные конструкции по виду материала бывают:

• бетонные;
• железобетонные.

Это наиболее встречающиеся виды строительных конструкций на данный момент.

Современное строительство применяет железобетон в виде сборных конструкций. Сфера применения таких конструкций: строительство жилых, производственных зданий, различных сооружений. Целесообразное применение монолитного железобетона — это различные гидротехнические постройки, покрытия дорог, аэродромов, строительство фундаментов под промышленное оборудование, всевозможные резервуары, элеваторы и т. п.

При возведении сооружений, которые эксплуатируются в условиях агрессивной внешней среды или особых климатических условиях (например, повышенная температура, влажность), используют специальные виды бетона и железобетона. К примеру такими сооружениями являются тепловые агрегаты, здания химической промышленности и другие.

В железобетонных строительных конструкциях за счет использования особо прочных бетонов, арматуры, увеличения изготовления напряженных конструкций допустимо уменьшение массы конструкции, понижение цены и расхода материалов, увеличение сфер применения лёгких и ячеистых бетонов.

Литература

• Здание // Толковый словарь живого великорусского языка : в 4 т. / авт.-сост. В. И. Даль. — 2-е изд. — СПб. : Типография М. О. Вольфа, 1880—1882.
• Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85). М., Стройиздат. 1989.
• Металлические конструкции. Специальный курс. М., Стройиздат. 1982.
• Бондаренко В. М., Суворкин Д. Г. Железобетонные и каменные конструкции. М., Высш. школа. 1987.
• Козак Ю. Конструкции высотных зданий. М., Стройиздат. 1986.
• Бюттнер О., Хамле Э. Сооружение — несущая конструкция — несущая структура. Часть 1. М., Стройиздат. 1983.
• Харит, Михаил Давидович. Знаменитые дома, замки, усадьбы. Spaudos Konturai, Вильнюс, Литва, -524 стр.: ил., порт., табл. ISBN 978-5-9900539-39 , 2008.
• Харит, Михаил Давидович. Красивый дом. Архитектурные идеи разных стран. Spaudos Konturai, Вильнюс, Литва.

Административные здания

• Бунин А. История градостроительного искусства в 2-х тт. — М., 1979
• Едике Ю. История современной архитектуры. — М., 1972
• Иконников А., Степанов Г. Основы архитектурной композиции. — М., 1971
• Москва. Архитектурный путеводитель. — М.,1977
• Опочинская А. И. Административные здания. — М., 1975

Типы архитектурных сооружений

Все строения, которые когда-либо возводились или строятся сегодня, можно разделить по их назначению. Среди них выделяются следующие типы архитектурных конструкций:

• Жилища, к которым относятся все виды зданий, приспособленные для проживания в них людей. Это могут быть как частные строения, так и многоквартирные дома, юрты или бараки, временно замещающие жилье.
• Общественные и административные сооружения, среди которых, например, больницы, школы, высшие учебные заведения, здания мэрии, сельсовета, даже стадионы и многие другие.
• Архитектурные конструкции, относящиеся к культовым сооружениям: кирхи, костелы, храмы, часовни и т. д.
• Военные объекты, к которым относятся как современные укрытия для вооружения (арсенал, например), так и возведенные ранее фортификационные конструкции, утратившие свое стратегическое назначение. К последним относятся старые военные бастионы и крепости, имевшие в наше время историческое, а не военное значение.
• Архитектурно-строительные конструкции промышленного назначения – это фабрики, заводы, сельхоз постройки (элеватор, коровники и т.д.).
• Постройки транспортного назначения, к которым относятся порты, вокзалы, депо, ремонтные мастерские и многое другое.
• Архитектурные конструкции инженерно-технического назначения – это мосты, дамбы и плотины, телевизионные башни и радиовышки и другие подобные сооружения.

Это основные типы строений, которые существуют сегодня в мире. Кроме разделения по типу, все архитектурные конструкции зданий можно разделить по классам, этажности, схемам, долговечности и форме. Так, к первым относятся:

• Здания крупные по своему масштабу, независимо от того, общественные они, жилые или обслуживающие население, относятся к I классу.
• Ко II классу принадлежат все жилые дома и объекты, достигающие или выше 6 этажей.
• Дома, как многоквартирные, так и общественные здания высотой до 5 этажей, относятся к III классу.
• К IV классу принадлежат архитектурные конструкции, здания до 2 этажа в высоту, обычно, собираемого типа.

Также все объекты отличаются по своей высотности. С учетом количества этажей сооружения делятся:

• На невысокие здания, имеющие не более 4 этажей.
• На архитектурные конструкции многоэтажных зданий. К ним относятся дома высотой от 5-6 до 8 этажей.
• Конструкции повышенной этажности, в составе которых от 9 до 24 пролетов.
• Высотными называют дома, в которых более 24 этажей.

Если рассматривать схемы строений, то можно выделить в них следующие различия:

• Архитектурные конструкции зданий и сооружений с наружными и внутренними несущими стенами, выполненными из природного камня, железобетонных плит, кирпича, монолитных блоков и других материалов.
• Строения, в основе которых несущий внутренний каркас, построенный из сборных или монолитных железобетонных плит или металлических элементов.
• Архитектурные конструкции, состоящие из готовых блоков, изготовленных на заводе. Они могут иметь в основе несущие стены или их комбинацию с каркасными несущими элементами.
• Мобильные архитектурно-строительные конструкции легко разбираются, собираются или перевозятся в готовом виде.

По сроку эксплуатации все типы сооружений делятся на:

• Конструкции, рассчитанные на 20 лет.
• Срок эксплуатации до 50 лет.
• Строения, которые выдержат 100 и более лет эксплуатации.

Вот на такие типы и классы конструкций распределяются все сооружения в мире.

Классификация сооружений по назначению

Не зависимо от того, как выглядят, и какие имеют формы архитектурные конструкции, они делятся всего на два вида:

1. Гражданские объекты, к которым относятся все жилые, культурно-потребительские, культовые и общественные здания. Отличительной особенностью архитектурных конструкций гражданских зданий является наличие большого количества помещений, как правило, небольших по площади. Если рассматривать этот тип сооружений с точки зрения высотности, то проще разделить их на одноэтажные и многоэтажные конструкции. Это упрощенное понятие, которое применяется в непрофессиональных кругах. В архитектуре объекты принято делить на:

• малоэтажные (до трех этажей);
• средне этажные (не выше пяти);
• многоэтажные (от шести до 1десяти);
• повышенная этажность (от 11 до 24);
• высотные (от 25 этажей).

В просторечье очень высокие здания принято называть «небоскребами», но к ним относятся, как правило, лишь гражданские объекты.

2. Промышленные (производственные) сооружения осуществляют защиту оборудования и обеспечивают нормальные условия для трудового процесса. По своему назначению эти виды конструкций могут быть как основными (производственные цеха, например), так и вспомогательными. Отличительной чертой промышленных объектов являются большие площади помещений и незначительная высота. Последний признак у этих видов сооружений в архитектуре определяется не этажностью, а количеством метров и делится на:

• повышенную высотность – здания до 30 м;
• I категория – от 30 м до 50 м;
• II категория – до 75 м;
• III категория – до 100 м;
• высотные здания – от 100 м и выше.

Существует еще множество дополнительных элементов и нюансов, которые отличают один тип здания от другого. Сюда входит и отапливаемость помещений, наличие вентиляции и остальные нюансы.