Архитектурно-конструктивные решения вертикальных коммуникаций каркасных зданий.

Вертикальные коммуникации представлены лестницами , пандусами (как правило, на отметку 0.00 с уклоном 1:12), лифтами и эскалаторами. Наибольший интерес для обучающегося представляют лифты и лестницы.

Лифты могут быть организованны как в отдельном вестибюле , так и в сочетании с лестничными клетками. Лифты могут быть внутри здания и приставные. При этом организация входов в кабины лифтов может быть одно, двух и трехсторонняя в зависимости от назначения здания. Варианты компоновки лифтов и входов в них показана на рис. 10, а их основные размеры и технологические характеристики приведены в приложении III. Один из лифтов в каждом температурном отсеке здания должен быть предназначен для маломобильных групп населения, т.е. иметь автономное питание. Лифтовыми подъемниками должны быть оборудованы все здания общественного назначения высотой два и более этажа.

Рис 10. Организация вертикальных коммуникаций: а - организация лифтовых вестибюлей; б - компоновка лифтов в сочетании с лестничной клеткой; в - организация входов в лифты.

Лестничные клетки в каркасных зданиях могут быть решены внутри общего объема здания или как приставные элементы каркаса к основному каркасу. Лестничная клетка может располагаться как в продольном , так и в поперечном направлении относительно ригелей основного каркаса. Смотри рис. 11а. Такое решение приемлемо для зданий с высотой этажа hэт = 2.8 - 3.3 м (два лестничных элемента на этаж) и при hэт =4.2 - 4.8 м ( три лестничных элемента на этаж). Рис. 11б, 11в. Типовые габариты лестничных клеток 6х3м. Поэтому их конструктивное решение в общем каркасе здания обеспечивается за счет введения в основную разбивочную сетку каркаса дополнительных колонн с тем, чтобы создать лестничную ячейку 6х3 м.Такая дополнительная ячейка обеспечивает опирание ригелей междуэтажного уровня, что в свою очередь дает возможность опирания на него лестничного марша в уровне междуэтажной площадки. При таком решении используется лестничные марши длиной на всю лестничную клетку, выполненные в единой конструкции с полуплощадками. Конструктивное решение лестничной клетки в общей системе каркаса показано в приложении IV.

Этапы курсового проектирования

Курсовая работа по проектированию здания общественного назначения включает в себя три основные этапа: эскизное проектирование, работу с графической частью проекта и разработку пояснительной записки.

Эскизный проект

Первый этап - изучение задания и специальной литературы. Выполнение эскизного проекта составляют до 30% от общего объема за­дания. На этом этапе решается планировочная и объемная композиция зда­ния, делается выбор его конструктивной схемы, а также выбор типов несущих и ограждающих конструкций здания.

Приступая к работе над проектом, студент после детального ознаком­ления с заданием должен изучить указанную литературу. Реко­мендуется использовать материалы, имеющиеся в периодической печати, и отдельные монографии по зданиям указанного назначения. Компоновка эскизного проекта производится в виде эскизирования вариантов плана, разреза и фасада в масштабе М1:100 или 1:200 с учетом положений ЕМС , так как при разработке эскизов необходимо соблюдать главное условие - одновременно и комплексно решать все проекции зданий со взаимной увязкой их друг с другом, учитывая все основные технологические потоки объекта и основные конструктивные решения.

Рис.11. Схемы компоновки лестничных клеток а- в плане здания; б- лестничные клетки в зданиях высотой этажей 4,2-4,8 м; в - то же , в зданиях высотой этажа 2,8-3,3 м.

Форму плана здания, количество пролетов назначают в зависимости от удобства размещения основных помещений и экономической целесообразности. Для одно - трехэтажной части здания можно принять двух - или трехпролетную схему плана с сеткой колон 6х6х6 м или 6х3х6 м. При эскизировании разрезов решаются две задачи - определяются высота помещений, проёмов и уточняется выбор основных конструкций здания. Только после проработки и увязки всех конструктивных элементов планов и разрезов можно приступать к архитектурному решению фасадов проектируемого здания. На стадии эскизного проектирования прорабатываются входные узлы. Этот элемент здания служит для приема и распределения людских потоков. Обыч­но входной узел состоит из тамбуров, вестибюля, гардеробных, лестниц и некоторых вспомогательных помещений. Ширина тамбуров наружных входов и выходов должна превышать ширину дверных проемов не менее чем на 0,15 м с каждой стороны, а глу­бина тамбура ширину дверных полотен - не менее чем на 0,2 м и быть не меньше 1,2 м. Освещение тамбуров естественным светом предусмат­ривается через остекленные двери, фрамуги и стены тамбура. Вход­ной узел должен быть четко выражен в архитектурной композиции здания. Здесь же решается вопрос об устройстве лифтов и обустройства пандусов на отметку 0.00 для обеспечения удобства маломобильных групп населения. К вестибюлю должны примыкать коммуникационные и вспомогатель­ные помещения: главные лестницы, коридоры, рекреации и т.д. Основные помещения следует размещать в наземных этажах, а от­дельные вспомогательные могут быть расположены в цокольных или подвальных этажах. Этажи разли­чаются следующим образом: наземные - при отметке пола помещений не ниже планировоч­ной отметки земли; цокольные - при отметке пола помещений ниже планировоч­ной отметки земли, но не более чем на половину высоты помещений; подвальные - при отметке пола помещений ниже планиро­вочной отметки земли более чем на половину высоты помещений. При определении этажности здания в число этажей включаются все наземные, а также цокольный этаж, если отметка пола первого этажа здания выше планировочной отметки земли не менее чем на 2м. Технические помещения здания рекомендуется размещать в цокольных и подвальных этажах здания. Не меньшее значение в общественных зданиях придается гардеробным помещениям, туалетным и душевым комнатам. Площадь гардеробных помещений определяется из расчета от 0,08 - 0,1м² на посетителя. Глубина гардероба за барьером не должна превышать 6м. Помещения уборных должны быть размещены на расстоянии, не превышающем 75м от наиболее удаленного места пребывания людей. Вхо­ды в уборные следует предусматривать через умывальные. Размер кабин в чистоте следует принимать 1,2 х 0,85м. Высота перегородок кабин от пола должна быть не менее 1,8м. Ширину проходов в уборных следует принимать: между двумя рядами кабин - 1,5 м, а при количестве кабин свыше шести - 2,0м. Ширину проходка между рядами умывальников следует принимать 1,6м. между рядами умывальников и стеной или перегородкой -1,1м; расстоя­ние между кранами умывальников - 0,65 м. В душевых помещениях ширину прохода между рядами душевых кабин следует принимать 1,5м, между рядом кабин и стеной или пере­городкой - 0,9 м; размеры (в плане) для открытых душевых кабин - 0,85х х 1м ( в чистоте). Двери закрытых кабин должны открываться наружу. Во всех зданиях общественного назначения должны быть предусмотрены туалетные и душевые кабины для маломобильных групп населения. Габариты этих помещений должны обеспечить полный разворот инвалидной коляски, что составляет габариты внутри кабины не менее 2.2х2.0 м. Особое внимание следует уделять вопросам обеспечения огнестойкости здания и его пожарной безопасности. Для зданий высотой 10м и более следует предусматривать выходы на кровлю непосредственно из лестничных клеток, через чердак или по на­ружным пожарным лестницам. Для зданий с чердачным покрытием выход на кровлю устраивают на каждые полные и неполные 100 м длины здания, с бесчердачным покрытием - один выход на каждые полные и неполные 1000 м² площади покрытия. При высоте здания от 10 до 20 м и в местах пере­пада высот кровель до 20м следует устраивать вертикальные пожарные стальные лестницы шир. 0,7 м, начинающиеся с высоты 2,5 м с площад­кой при выходе на кровлю. Ограждение этой площадки должно быть высотой не менее 0,6 м. Для подъема на высоту более 20 м и в местах перепада высот более 20 м пожарные лестницы выполняют маршевыми стальными с уклоном не более 6:1, шир. 0,7 м., начинающимися с высоты 2,5 м от уровня земли с площадками не реже чем через 8 м и с поручнями. Эвакуационные пути. Общее понятие эвакуационных путей было рассмотрено выше. Для каждого конкретного проекта основными путями эвакуации являются главные лестницы. Но в соответствии с требованиями СНиП каждое здание высотой более двух этажей должно иметь не менее двух эвакуационных выходов. В качестве второго эвакуационного выхода могут быть использованы на­ружные открытые лестницы с уклоном не более 45° в зданиях детских дошкольных учреждений и не более 60° в остальных общественных зда­ниях (кроме школ) и должны быть рассчитаны на число эвакуируемых не более 70 чел. для зданий 1 и 2 степени огнестойкости и не более 50 человек для 3 степени огнестойкости. Ширина таких лестниц должна быть не менее 0,8 м, ширина проступей не менее 0,2 м. Такие лестницы, продолженные до крыши, мо­гут быть использованы одновременно и в качестве пожарных. Наружные пожарные лестницы следует располагать на расстоянии между ними не более 150 м по периметру зданий (за искл. глазного фасада). В общественных зданиях допускается устройство главных лестниц в открытых пространствах, не огражденных капитальными стенами при условии устройства остальных лестниц в закрытых лестничных клетках и выполнении стен и перекрытий вестибюля из несгораемых конструкций. Каждая лестница должна иметь выход наружу непосредственно из лест­ничной клетки или через вестибюль, отделенный от остальных поме­щений противопожарными перегородками с дверями. Наружные лестницы и площадки высотой от уровня тротуара более 0,45 м при входах в здания должны иметь ограждения. Все главные входы в здание помимо обустройства ступенями должны быть оборудованы пандусами с уклоном 1:12. Если высота нулевой отметки над уровнем отмостки превышает 1 м, пандус может быть заменен подъемником с электроприводом. Уклон маршей лестниц в надземных этажах должен быть не более 1:2 (кроме трибун спортивных сооружений, для них уклон 1:1,6). Уклон лестниц, ведущих в подвальные, цокольные этажи, на чердак, а также лестниц, не предназначенных для эвакуации - 1:1,5. Ширина лестничных площадок должна быть не менее ширины лестничного марша. И должна составлять не менее: 1,35 м - для зданий клубов, кинотеатров, а также других зданий с числом пребывающих в наиболее населенном этаже более 200 чел., 1,2 м - для остальных зданий, а также клубов и кинотеатров для по­мещений, не связанных с пребыванием зрителей; 0,9 м - во всех зданиях для лестниц, ведущих в помещения с пребы­ванием в них до 5 чел.

Графическая часть проекта

Второй этап - графическая проработка курсовой работы. Она представлена одним листом формата А-1 на котором должны быть показаны: план здания, его фасад, разрез и сечение по наружной стене. Этот объём работы составляет 45-50% от полного объёма курсовой работы. В основу графической подачи курсовой работы должна быть положена утвержденная руководителем эскизная проработка объекта.

Планы здания вычерчивать следует в масштабе 1:100 или 1:200 с применением условных обозначений. Размеры на строительных чертежах принято выражать в миллиметрах, а отметки в метрах. На чертежах планов вдоль каждой наружной стены, на 20-25 мм от нее, необходимо указать три линии размеров с промежутками 7-10 мм: на первой указывают габаритные размеры проемов и простенков; на второй проставляют модульные размеры между осями стен и отдельно стоящих опор; на третьей указывают габаритные размеры между осями наружных (крайних) стен здания с привязкой наружной грани стен к этим осям. За третьей размерной линией располагаются маркировочные цифровые и буквенные обозначения разбивочных осей (цифровые - слева направо, заглавные русские буквы - снизу вверх). Внутри контура здания проставляются ширина и глубина основных помещений, толщина стен и перегородок, указываются названия помеще­ний (или отдельно дается экспликация) и их площади в м (цифры за­ключаются в кружки или подчеркиваются). Все указанные размеры внутри здания должны быть увязаны с наружными. При вычерчивании планов лестниц необходимо согласовывать разбив­ку ступеней с разрезом лестниц. Продольный и поперечный разрезы вычерчиваются в полном соответствии с планами (на плане 1-го этажа должны быть указаны линии разреза 1-1 и 2-2.). Вычерчивание следует начинать с нанесения модульной сетки. На чертеже разреза вне контура чертежа, на расстоянии 15-20 мм, проставляются вертикальные линии с обеих сторон чертежа на которых указываются отметки здания от заглубления подошвы фундамента до конька, включая отметки балконов, оконных или дверных проемов и основные поэтажные отметки помещений проставляются внутри чертежа.. Под разрезом указывают две горизонтальные линии: первую, наруж­ную, составляют размеры между осями наружных и внутренних капиталь­ных стен или отдельно стоящих опор; вторую - общие осевые размеры между осями внешних капитальных стен. За второй размерной линией в соответствии с планом располагаются маркировочные обозначения осей, за­ключенные в кружки диаметра 8-10мм. На разрезе должны быть даны выноски всех принятых в проекте конструкций и материалов: пола подвала, первого этажа, меж­дуэтажных перекрытий, совмещенного покрытия. На чертеже разреза все элементы конструкций, через которые проходит, линия разреза, должна быть выделена линией толщиной с = 0.8 - 1.0 м. Все элементы не разрезанные , но видимые, попавшие в разрез, подаются линией толщиной с/2. Выносные и осевые линии подаются на чертежах линией с/3 соответственно, штриховой или штрихпунктирной линиями.

Фасады здания (главный и боковой)должны быть выполнены в М 1:100 или 1: 200 в зависимости от габаритов объекта с обязательной цветовой подачей, т.е. с отмывкой. Фасады вычерчиваются в соответствии с чертежами планов и разрезов здания. На них обозначаются только крайние оси здания и вертикальные отметки с обеих сторон чертежа.

Сечение по наружной стене подается в масштабе 1:20 и включает в себя полную графическую проработку подземной части стены (фундамент, стены подвала, горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию, пол подвала) и всех ее элементов надземной части (отмостка, оконные и дверные проемы, перекрытия и полы, ригели, опирание фермы на колонну, парапетную (карнизную) часть стены и т.д. Все конструктивные элементы должны быть привязаны к оси здания по которой принято сечение стены, с указанием всех вертикальных отметок. Все наружные отметки стены проставляются с наружной стороны, все внутренние - с внутренней стороны здания. При большой высоте здания чертеж сечения по стене рекомендуется сократить за счет "вырезания" повторяющихся элементов стены. Чаще всего это оконные (балконные) проемы и междуэтажные перекрытия (лестничные марши) промежуточных этажей.

Детали и узлы. Их вычерчивают в масштабе 1:10 или 1:20 и сопровождают необходимыми осям, отметками, размерами и поясняющими над­писями. Архитектурные и конструктивные детали разрабатываются в количест­ве, указанном в задании на проектирование. Ниже приводится примерный их перечень. Конструктивные детали: детали соединений (колонн между собой, колонн с ригелями, панелей стен к колоннам), вертикальные и горизон­тальные стыки панелей стен, крепление карнизных блоков, детали крыш и пространственных конструкций, конструктивные детали лестниц, решение деформационных швов в уровне кровли, перекрытия и фундамента.

Архитектурная подача. Чертежи к проекту должны оформляться в соответствии с требованиями, изложенными ранее. Т.е. все линии чертежей должны иметь соответствующую толщину и форму. Элементы здания, попавшие в сечение, могут быть заштрихованы в соответствии с установленными ЕСКД условными обозначениями для соответствующих строительных материалов. Фасады здания должны иметь цветовую подачу. Следует обратить внимание на соразмерность главных и второстепен­ных надписей: надписи основных проекций (план, разрез, фасад и т.д.) должны быть высотой 7-8 мм, а остальные поясняющие надписи и цифры - не более 4 мм. Общая надпись (название проекта) делается в угловом штампе установленного образца. Пример выполнения графической части курсовой работы приведен в приложении V.

Пояснительная записка

Третий этап работы - составление пояснительной записки в объёме 15-20 страниц формата А - 4. Этот раздел предполагает 15-20% полного объема курсовой работы. Текст набирается шрифтом 12 с 1.5 интервалом, что соответствует 28-30 строкам на страницу. Пояснительная записка составляется по мере выполнения курсовой работы. В ней должны быть освещены композиционные и архитектурно - планировочные вопросы, соответствующие функциональности данного объекта, конструктивные решения, основной выбор которых выдан заданием на проектирование , проведен технологический расчет ограждающих конструкций в соответствии с заданным регионом строительства и т.д. Эскизные разработки, утвержденные преподавателем кафедры, подшиваются в пояснительную записку как приложение. Пояснительная записка отражает весь процесс работы над объектом и последовательность курсового проектирования.

3.3. 1 . Задание и исходные данные

Указывается назначение объекта (его функциональность) и его вместимость, климатический район строительства (город) , наличие и уровень грунто­вых вод (УГВ), основное конструктивное решение. По функциональности объекта и его вместимости на стадии эскизного проектирования были определены основные технологические потоки, главные и вспомогательные помещения и их габариты, архитектурные и эвакуационные коммуникации. По заданному климатическому району строительства и СНиП "Строительная климатология", студент определяет все внешние нагрузки на здание ( снеговые, ветровые, расчетную температуру) и глубину промерзания грунтов. Эти параметры и являются исходными данными для проектирования объекта, т.е. служат основой для дальнейшего теплотехнического расчета ограждающих конструкций, определяют глубину заложения подошвы фундамента и необходимую гидроизоляцию стен подвала.

3.3.2. Объемно-планировочное решение

Основой для принятия объемно планировочного решения является функциональное назначение здания и его вместимость , что изначально определяет выбор основных помещений и их габариты . Далее студент должен привести краткую характеристи­ку и обоснование принятого объемно-планировочного решения здания (форма и размеры здания, количество этажей и их высота, состав по­мещений на каждом этаже и их функциональная взаимосвязь, расположе­ние лестниц и входного узла). Заполнить таблицу "Экспликация помещений"

Конструктивное решение

Основная конструктивная схема здания изначально задана исполнителю. В задачи студента входит подбор элементов заданного каркаса, обеспечение устойчивости заданной системы каркаса, описание основных несущих кон­струкций (фундаментов, стен, колонн, ферм, балок, перекрытие, по­крытий). Здесь же приводится краткая характеристика принятых конструкций кровли и лестниц.

Наряду с текстом в этом разделе пояснительной записки должна быть приведена графическая разработка отдельных конструкций здания, которые не вошли в чертежный лист. В первую очередь это план перекрытий (или покрытия) с соответствующими узлами, план кровли с указанием элементов и узлов внутреннего водоотвода, разрез по лестнице и ее узлы. Эти чертежи должны быть выполнены на формате А - 4 или А - 3 и полностью соответствовать параметрам основных элементов здания, приведенных в графической части проекта. Смотри графические вкладыши приложение VI.