Тема 1.2. «Система застройки территорий. Система обслуживания населения в поселениях».

Части зданий

 

Раздел 1. Лекции

 

Раздел представлен систематическим изложением дисциплины по четырнадцати темам, в которых изложены основные вопросы, предусмотренные федеральной

1.1. Здания (архитектура) как среда для размещения технологических процессов

1.2. Системы застройки территорий. Система обслуживания населения в поселениях

1.3. Конструктивные решения зданий. Несущий остов. Виды несущих остовов (схем). Ограждающие конструкции.

1.4. Структурные части зданий. Основания и фундаменты.

1.5. Структурные части зданий. Стены и перегородки.

1.6.Структурные части зданий. Перекрытия, полы, окна, двери, лестницы.

1.7. Структурные части зданий. Покрытия, крыши, кровли, фасады, интерьеры.

1.8. Строительные материалы, используемые в строительстве.

1.9. Бетоны, железобетоны в строительстве.

1.10. Отделочные материалы, используемые в строительстве.

1.11. Инженерное оборудование зданий. Водопровод, канализация.

1.12. Инженерное оборудование зданий. Отопление.

1.13. Инженерное оборудование зданий. Воздухообмен, вентиляция, кондиционирование воздуха. Электроснабжение. Прочее оборудование.

1.14. Производство строительных работ. Организация контроля по выполнению проекта. Приемка законченных строительством объектов. Понятие о технической эксплуатации зданий. Ремонтные работы.

 

Тема1.1.«Здание (архитектура) как среда для реализации технологических процессов»

Разделы темы:

1. Задачи изучения дисциплины

2. Здание (архитектура) – искусственная среда для размещения технологических процессов необходимых человеку. Классификация зданий и их элементов

3. Требования, предъявляемые к зданиям

4. Нагрузки и воздействия, испытываемые зданиями

 

1. Задачи изучения дисциплины

Дисциплина «Основы строительства и инженерное оборудование» при подготовке специалистов общественного питания предназначена для формирования у них знаний об основных материальных фондах отрасли предприятий общественного питания представленных зданиями, их структурными элементами, конструкциями, строительством и затем эксплуатацией. Без этих сведений руководители и организаторы общественного питания не могут осознанно организовывать и обеспечивать эффективное протекание производственных процессов.

Это не говорит за то, что эти специалисты будут строить здания, монтировать оборудование. Эти знания необходимы специалистам отрасли для того, чтобы положительно и организованно влиять на всю инфраструктуру в процессе протекания технологического процесса на предприятии общественного питания.

Дисциплина изучается в течение одного семестра и излагается на лекциях, практических занятиях с выполнением практической работы для углубления знаний путём выполнения курсового проекта здания малого предприятия общественного питания – столовой, кафе, буфета, чайной и т.д.

При изучении дисциплины излагается материал по зданиям, требованиям к ним, о структурных частях, фундаментах, стенах, перекрытиях и других. Будут рассмотрены виды строительных материалов применяющихся при возведении зданий, их свойства, технология создания из этих материалов конструктивных элементов зданий.

Будет рассмотрено инженерное оборудование, его монтаж и поддержание в работе  (вода, тепло, электричество т.д.)

Т.к. в процессе функционирования (эксплуатации) зданий они должны надёжно работать и обеспечивать потребительские качества, то будут рассмотрены вопросы технической эксплуатации, т.е. поддержание здания и оборудования в работоспособном состоянии.

После исполнения курсового проекта студент будет чётко представлять те задачи, которые придётся выполнять ему после получения образования (специальности).

 

2. Здание (архитектура) – искусственная среда для размещения технологического процесса необходимого человеку. Классификация зданий и их элементов.

Сооружение для жилья, отдыха, работы принято называть зданием или искусственной средой, архитектурой.

Такая среда должна обладать определёнными параметрами – температурой, влажностью, скоростью перемещения воздуха и т.д.

А в целом она должна удовлетворять условию пользы, прочности и красоты. Причём первостепенными являются польза и прочность.

Здания по назначению делятся на три типа:

1) Гражданские здания:

Здания жилые (жилые дома, гостиницы, общежития.)

Общественные здания – это здания для размещений предприятий обслуживания населения (школа, милиция, учреждения здравоохранения, питание, отдых и т.д.).

2) Промышленные здания:

Здания для размещения производственных процессов – фабрики, заводы, гаражи, склады и т.д. Они делятся на большое количество в зависимости от технологии – машиностроительные, предприятия металлургии, химии и т.д.

3) Сельскохозяйственные здания:

Для хранения с/х продукции, её производства, содержания животных, птиц и другого назначения.

Любое здание состоит из помещений, в которых размещаются отдельные части технологического процесса.

Например, для близкого вашей специальности технологического процесса связанного с организацией питания - столовая, чайная, закусочная должны быть помещения для хранения продуктов, их подготовки и обработки, приготовлению пищи, подачи её потребителю (клиенту), сбор и мытьё посуды, протекание ряда других процессов.

На рис. 1. показана функциональная схема предприятия питания.

Рис. 1.1 Функциональная схема здания предприятия питания

1 – вестибюль; 2 – гардероб; 3 – туалет; 4 – торговый (обеденный) зал;

5 – сервировочная; 6 – посудомоечная; 7 – кухня; 8, 9, 10 – цехи мясной, рыбный, и другие; 11 – бытовая; 12 – склад хранения продуктов

 

Каждый их этих процессов требует отдельной площади в здании, т.е. помещений.

Кроме того, нужны помещения для связи этих помещений – коридоры, лестницы, т.е. коммуникации, которые показаны на схеме линиями.

Помещение можно разделить на главные – где размещается главная часть технологического процесса (это кухня, торговый или обеденный зал, класс в школе, аудитория в ВУЗЕ.

Подсобные (вспомогательные) помещения – обслуживающие главный процесс – кладовая, сервировочная, туалет и гардероб.

Коммуникационные – помещения, связывающие помещения между собой – коридоры, лестницы, переходы.

Все эти помещения должны компоноваться в единую планировочную структуру с рациональной связью между помещениями. Процесс объединения помещений в единую композицию называется объёмно-планировочной задачей. Это сложная творческая задача решается архитекторами с соблюдениями большого числа требований обеспечивающих множество качеств среды – рациональности (экономичности), надёжности, безопасности для людей (пожарной, санитарной и др.)

Помещения, размещаемые в одном уровне, называют этажом. Если помещения размещаются в нескольких уровнях, то здания называют многоэтажным. (2,3 и более этажей). Этажи соединяются лестницами, которые размещают в специальном помещении называемом – лестничная клетка.

По положению этажей их делят на надземные, цокольные, подвальные и мансарды. Если заглубления этажа в грунт более половины его высоты – то этот этаж называют подвалом, а если меньше, то цокольным. Количество этажей (этажность) здания определяется по числу надземных этажей. Условно делят здания на одноэтажные, малоэтажные (до 3-х этажей), многоэтажные (4-9 этажей), повышенной этажности (10-20 этажей), есть также здания высотные более 20 этажей.

По градостроительному положению и значимости здания делят на 4 класса. 1 класс – это крупные общественные, жилые, повышенной этажности, уникальные промышленные здания. Многоэтажные жилые, общественные здания массового строительства, основные корпуса промышленных зданий – здания 2 класса. К 3-ему классу относят многоэтажные жилые дома, вспомогательные здания промышленных предприятий. Здания 4-го класса – это временные здания сроком службы не более 20 лет.

По материалу основных конструкций здания делят на деревянные и каменные. В свою очередь каждый из этих видов можно делить на более конкретные. Например, каменные здания делят на кирпичные, бетонные и др. Деревянные здания – бревенчатые, из брусьев, каркасные.

Здания как искусственные сооружения состоят из структурных элементов, работающих совместно, и составляют его скелет. Фундамент – подземная часть. Стены, перегородки – выполняют функцию защиты от внешней среды и соседних помещений. Перекрытия – элементы, разделяющие здания на этажи и защищают от внешних воздействий. Перегородки – конструкции разделяющие объём этажа на помещения. Лестницы – конструкции для перемещения по этажам. Крыша – конструкция, защищающая здание сверху. Кроме этих основных элементов в здании есть проёмы для окон, дверей.

По своему назначению все элементы конструкции здания делят на две большие группы – несущие конструкции, ограждающие конструкции. Несущие конструкции создают несущий остов (скелет) здания и обеспечивают прочность здания. Ограждающие конструкции защищают искусственную среду от внешних воздействий окружающей среды и других помещений.

Рис. 1.2 Объемно-планировочные и конструктивные элементы здания

I – чердак; II – лестничная клетка; III – подвал; IV – этаж; 1 – крыльцо; 2 – дверь;

3 – окно; 4 – стропила; 5 – крыша; 6 – чердачное перекрытие; 7 – наружная стена;

8 – междуэтажное перекрытие; 9 – отмостка; 10 – перегородка; 11 – надподвальное перекрытие; 12 – внутренняя стена; 13 – фундамент; 14 – лестница

 

Ограждающие конструкции испытывают действие разницы температур наружного и внутреннего воздуха и должны обладать требуемым сопротивлением для снижения потерь тепла из помещений, сопротивлением движению воздуха и паропроницанию, воздействиям шума (звука).

Таким образом, для поддержания необходимых параметров искусственной среды в помещениях и обеспечения прочности здания при проектировании приходится проводить расчеты на последствия этих действий и обеспечивать их соответствие требованиям норм и потребительских качеств здания в целом. При изучении основных конструктивных элементов (стен, перекрытий) будут приведены такие расчеты.

 

3. Требования предъявляемы к зданиям

Основными требованиями, предъявляемыми к зданиям, являются: польза, прочность, красота.

Функциональная целесообразность, которая заключается в полном соответствии его своему назначению, характеризует его пользу, которую должно приносить здание. Это сводится к соответствию его планировочной структуры функциональному назначению, для которого создано здание (перечень помещений, взаимосвязь между ними, конструктивное решение). В совокупности с этим должен быть предусмотрен соответствующий микроклимат – температура, влажность, звукоизоляция, освещенность. Обеспечены технические требования по обеспечению помещений вентиляцией, отоплением, водой, газом, канализацией. Требования к инженерному оборудованию, грузоподъёмным устройствам, лифтам. К функциональным требованиям для ряда зданий следует отнести отделку внутренних поверхностей помещений, их соответствие условиям санитарии и гигиены.

- Требования прочности (прочность) – способность воспринимать все силовые факторы не разрушаться при их воздействии. Это требование также очень объёмно и разнообразно. Это сопротивление разрушению, устойчивость, сопротивление потере формы, коррозии, ржавлению, холоду и жаре, действию паров, газов, химических веществ, микроорганизмов.

В целом это объединяется в требование долговечности, которая характеризуется сроком службы здания в годах и по которым здания делят на степени долговечности.

1 степень – срок службы 100 и более лет, 2 степень – от 50 до 100 лет, 3 степень – от 20 до 50 лет. Здание со сроком службы менее 20 лет называют временным зданием. Степень долговечности устанавливается по виду материалов, из которых делают конструктивные элементы здания в зависимости от морозостойкости, огнестойкости, коррозиостойкости.

- Требования огнестойкости. Здание делят на 5 степеней огнестойкости. Степень огнестойкости характеризует способность противостоять потере теплоизоляционных свойств, потере целостности и формы при воздействии огня во время пожара.Кроме того, огнестойкость зависит от вида материалов – несгораемых, трудносгораемых, сгораемых. Есть ещё ряд характеристик по токсичности, дымности и ряду других свойств.

Подбирая материалы в соответствии с требованием норм можно обеспечить надёжную работу здания.

- Требования экономичности, эстетичности (красоты). Эти требования важно обеспечивать избирательно в зависимости от затрат на сооружение, его важности и значимости в застройке, массовости строительства и ряда других условий.

 

4. Нагрузки и воздействия, испытываемые зданиями

Здание – это искусственное сооружение, эксплуатирующееся в открытой среде и испытывающее воздействие этой среды.

На рисунке 1.3. показаны основные виды воздействий испытываемых зданий.

10

7

9

3

4

8

5

1

6

2

Рис. 1.3 Схема воздействия на здание

 

Все воздействия можно разделить на следующие основные:

- Собственный вес элементов здания и его нагрузка ложиться на фундамент, стены, колонны. Кроме того, здание воспринимает все полезные нагрузки (люди, оборудование, мебель и т.д.) Величины их устанавливаются нормами (СНИП).

- Ветровые нагрузки – давление ветра на поверхность стен, кровли. Их величина зависит от района строительства и определяется по СНИП. Например, для Хабаровска она составляет 38 кг/кв.м поверхности

- Снеговая нагрузка – зависит от района строительства. Например, расчетная снеговая нагрузка для Хабаровска 120 кг/кв.м.

- Большая группа воздействий от изменения температуры наружного воздуха в результате действия солнечной радиации, времени года. Эти воздействия называют климатическими. При нагревании и охлаждении конструкций здание «дышит». Для исключения этих воздействий здание делят швами на температурные блоки.

- Кроме того, здания в особых (специфических) климатических условиях может испытывать действие сейсмических сил, от просадок грунта (в районах бывших горных выработок, в районах вечной мерзлоты при её расстраивании).

 

Столбы, колонны каркаса.

В каркасных зданиях роль несущих элементов исполняют столбы, колонны. Эти элементы при конструкции стен из штучных камней (кирпича) делают при высоте здания до 5-6 этажей. При большем числе этажей из железобетона, металла. Кирпичные столбы делают сечением 380 380 и более. Для повышения несущей способности сечения столбов в горизонтальные ряды укладывают сетки.

. Столбы опирают на столбики фундамента.

На рис. 5.14 показана его конструкция.

 

Рис 5.14 Конструкция кирпичного столба: а – кладка по четырехрядной системе; б – кладка с поперечным армированием; в – то же, с продольным армированием; 1 – арматурная сетка; 2 – хомуты; 3 – продольная арматура.

 

Для несущих остовов железобетонных рам колонны и ригели в гражданских зданиях делают по типовой серии 1.020-1, ИИ-04. Колонны  делают сечением 300 300 или 400 400 с консолями на уровне ригелей перекрытия. Колонны устанавливаются в стакан фундамента, на этажах делают стыки. На рис. 5.15, 5.16 показано принципиальное решение рам каркаса из железобетона по серии 1.020-1. Стены в таких зданиях могут быть из кирпича, но чаще из стеновых панелей. С разрезкой по перекрытию, перемычкам и подоконникам окон (серия КПД 125).

                                          план

Рис 5.15 Габаритные размеры типовых каркасных зданий.

Рис 5.16 Детали каркасного здания: а – описание на ригель многопустотных плит длиной 3 и 6 м; б – то же, длиной 7,2 и 9 м; в – описание ригеля на консоли колонн; г – Т и 2Т-образные плиты перекрытий; 1 - конструкция пола; 2 – бетон замоноличивания; 3 – связевая плита прекрытия.

 

5. Перегородки – это конструкции разделяющие объем здания на помещения они не являются несущими конструкциями. Перегородки делают из кирпича, мелких блоков, камней. Толщина соответствует размерам выбранного материала. Широко распространены перегородки из досок оштукатуренных по дранке с обеих сторон. Деревянные перегородки из брусьев, обшитых с обеих сторон досками, листовыми материалами с заполнением пространства между ними, волокнистыми материалами.

 На рис. 5.17 показана конструкции таких перегородок.

Рис 5.17 Конструкции перегородок

а – из легкобетонных и гипсовых блоков; б – железокирпичная в ¼ кирпича; в – дощатая оштукатуренная по дранке; г – каркасаня с заполнением из плит; 1 – пакля; 2 – бруски; 3 – стойка; 4 – штукатурка; 5 – дверная коробка; 6 – заслонка; 7 – обшивка; 8 – планка; 9 - плиты

 

В последнее время появились перегородки из гнутых профилей изготовляемых из оцинкованной жести швеллерного типа. На каркас крепятся листовые материалы из гипсоволокнистых листов (ГВЛ) на самонарезных болтах, шурупах. Используются и другие листовые материалы. Есть патентованные решения используемые фирмами КНАУФ, ИНСИ и другими.

На рис. 5.18 показаны три уникальные конструкции таких перегородок. На первом этапе по полу и потолку выставляются направляющие профили из швеллеров и крепятся дюбелями. На них выставляются из швеллера стойки и закрепляются с направляющими саморезными шурупами. К нему уже шурупами крепят листы ГВЛ. Если необходимо к стойкам крепят дверные и оконные коробки. Пространство между листами заполняется минватой для тепло-, звукоизоляции помещений.

Рис 5.18 Основные операции при монтаже перегородок

Для монтажа перегородок необходимо разметить положение перегородок на полу при помощи шнуроотбойного приспособления, затем произвести ответную разметку на потолке, используя отвес. В соответствии с разметкой закрепить направляющие профили на полу и потолке при помощи дюбелей, установленных с шагом 1 м. Установить крайние, примыкающие к стене стоечные профили, закрепив их также дюбелями. К стоечным профилям крепятся листы ГВЛ на самонарезных шурупах.

 

Срок службы зданий

В годах