22 Объемно-планировочная и конструктивная структура зданий. Конструктивные элементы зданий, их функциональное назначение.

Внутренний объём здания состоит из пространственных ячеек (помещений) различного назначения, расположенных в определённом порядке. Каждое такое помещение (жилая комната, кухня, лестничная клетка и т.д.) отличается от другой площадью, формой, а иногда и высотой.

Объёмно-планировочное решение – это система размещения помещений в здании. Пространственные ячейки называют объёмно-планировочными элементами. В жилых зданиях такими элементами будут: комнаты, кухни, лестничные клетки и другие помещения, образованные конструктивными элементами этого здания (стенами, перекрытиями и др.).

Этажи – помещения, расположенные между перекрытиями.

В зависимости от местоположения этажей различают : надземные – при расположении пола выше уровня грунта (тротуара), подвальные – при заглублении пола более чем наполовину высоты помещения ниже уровня грунта; полуподвальные (цокольные) – с заглублением пола (ниже грунта) менее чем на половину высоты помещения; мансардные – с помещениями, расположеными внутри чердака.

Таким образом, объёмно-планировочные элементы разделяют внутреннее пространство зданий на отдельные этажи и помещения.

Объёмно-планировочной структурой здания называется система объединения главных и вспомогательных помещений избранных размеров и формы в единую целостную композицию. По признакам расположения и взаимосвязи помещений различают несколько объёмно-планировочных систем зданий.

Анфиладная система предусматривает непосредственный переход из одного помещения в другое через проемы в их стенах. Эта система позволяет создать здание очень компактной и экономичной структуры в связи с отсутствием или минимальным объёмом коммуникационных помещений. Все основные помещения в здании при анфиладной системе являются проходными, поэтому она применима лишь в зданиях экспозиционного характера – музеях, картинных галереях, выставочных павильонах и др.

Система с горизонтальными коммуникационными помещениями предусматривает связь между основными помещениями через коммуникационные – коридоры или галереи. Это позволяет главные помещения проектировать непроходными. Система планировки с горизонтальными коммуникационными помещениями широко применяется в проектировании гражданских зданий различного назначения – общежитий, гостиниц, школ, больниц, административных зданий и т.п.

Секционная система заключается в компоновке здания из одного или нескольких однохарактерных фрагментов (секций) с повторяющимися поэтажными планами, причем помещения всех этажей каждой секции связаны общими вертикальными коммуникациями – лестницей или лестницей и лифтами. Секционная система – основная в проектировании квартирных жилых домов средней и большой этажности.

Зальная система строится на подчинении относительно небольшого числа подсобных помещений главному зальному, которое определяет функциональное назначение здания в целом. Наиболее распространена зальная система в проектировании зрелищных, спортивных и торговых зданий – спортивный зал, крытый плавательный бассейн, кинотеатр, крытый рынок и др. Зальную систему применяют для зданий с одним или несколькими залами.

Атриумная система – с открытым или крытым двором, вокруг которого размещены основные помещения, связанные с ним непосредственно через открытые (галереи) или закрытые (боковые коридоры) коммуникационные помещения. Помимо традиционного использования в южном жилище она широко применяется в проектировании малоэтажных зданий с крупными залами – крытых рынках, музеях, выставках, а также в зданиях школ, многоэтажных гостиниц и административных зданиях. Преимущества системы при открытых дворах – тесная связь между необходимыми по технологической схеме открытыми и закрытыми пространствами.

Смешанная (комбинированная) система, включающая элементы различных систем, встречается преимущественно в многофункциональных зданиях.

Разработка объёмно-планировочного решения осуществляется на основе схемы функциональных процессов, происходящих в здании, при этом следует предусматривать наиболее удобные связи между помещениями и их минимальный объём.

Конструктивной структурой здания называют совокупность взаимосвязанных конструктивных элементов – фундаментов, стен, перекрытий, крыши и др., выполняющих в здании различные функции.

К конструктивным элементам зданий предъявляются следующие требования: прочность и устойчивость; функциональная целесообразность; долговечность и огнестойкость; архитектурная выразительность; удобство эксплуатации; технологичность; экономическая целесообразность.

Основные элементы здания по их функциональному назначению подразделяются на три основные группы: несущие, ограждающие и совмещающие обе эти функции. Несущие элементы принимают на себя нагрузки от конструкции самого здания, атмосферных воздействий, людей. Ограждающие разделяют здание на отдельные помещения и выполняют защитные функции (тепло– и звукоизоляция, защита от атмосферных воздействий). Элементы, которые соединяют несущие и ограждающие функции, должны совмещать в себе эти качества. Практически любое здание имеет подземную часть, которая располагается ниже уровня грунта, и надземную. Границей между ними служит тротуар, или отмостка, – узкая полоса вокруг здания, покрытая каменными материалами, бетоном или асфальтобетоном. Ей придают небольшой поперечный уклон для отвода воды от здания. Здание состоит из следующих элементов:

Фундамент – это опорная часть конструкции, которая служит «посредником» между нагрузкой от здания и грунтом. Если грунт под фундаментом находится в неизмененном (природном) состоянии, такое основание называют естественным. Если же грунт перед возведением фундамента приходится укреплять, основание называется искусственным. На фундаменты приходится воздействие переменной температуры и грунтовых вод, поэтому при их возведении применяются материалы с повышенной прочностью и устойчивостью к воздействиям внешней среды.

К таковым относятся железобетон, бетон, бутовый камень. Весьма распространены фундаменты из железобетонных плит и блоков. Фундаменты для небольших домов и коттеджей подразделяются на ленточные (их закладывают по линиям будущих стен) и столбчатые (в виде отдельно стоящих столбов).

Стены по своему расположению и назначению подразделяются на два вида. Наружные стены ограждают и защищают помещение от воздействий внешней среды. Внутренние разделяют помещения между собой. По степени приходящейся на них нагрузки стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. На несущие стены приходится нагрузка не только от собственного веса, но и от веса прочих конструкций (крыш, перекрытий и т. п.).

Самонесущими называют стены, которые передают фундаменту нагрузки не только от собственного веса, но еще и от ветра; на них не опираются перекрытия и прочие конструкции здания. Стены, ограждающие помещения здания от внешнего пространства и передающие свой собственный вес в пределах каждого этажа на прочие несущие конструкции, называют ненесущими.

Перекрытия – горизонтальные плоскости, совмещающие в себе ограждающие и несущие функции. Перекрытия, разделяющие смежные по высоте помещения, называют междуэтажными, перекрытия над верхним этажом – чердачными. Выполняют перекрытия из железобетонных панелей, реже – из деревянных балок, к которым крепятся детали потолка (из ДСП, фанеры, гипсокартона).

Перегородки – легкие стенки, опирающиеся на перекрытия и разделяющие внутреннее пространство на отдельные помещения в пределах одного этажа. Для их изготовления применяют гипсовые и фибролитовые плиты, пустотелые камни, кирпич и прочие материалы.

Лестницы предназначены для сообщения между этажами. Их располагают в помещениях с несущими стенами. Часть лестницы, пролегающая от одной площадки до другой, называется маршем.

Карниз – верхняя часть наружной стены, выходящая за ее плоскость. Функциональным назначением карниза, помимо его декоративных качеств, является защита здания от воды, стекающей с крыши. Если здание не имеет карниза, по периметру его крыши устраивается парапет.

Крыша имеет своим функциональным назначением защиту здания от атмосферных осадков. Крыша располагается над чердачным перекрытием и может быть выполнена как из железобетонных панелей (плоская), так и из других материалов (деревянные или бетонные балки и пр.).