Знакомство с проектной документацией и структура процесса проектирования
Проектная документация — комплекс документов, раскрывающих сущность проекта и содержащих обоснование его целесообразности и реализуемости; документация, содержащая текстовые и графические материалы и определяющая архитектурные, функционально-технологические, конструктивные и инженерно-технические решения для обеспечения строительства, реконструкции и/или технического перевооружения объектов капитального строительства и инженерных коммуникаций. Содержание и объём проектно-сметной документации для отдельных объектов строительства определяются нормативными документами, инструкциями по разработке проектов и смет. Градостроительный кодекс РФ устанавливает обязательность разработки проектной документации для планируемого строительства, реконструкции, капитального ремонта (если при проведении ремонта изменяются конструктивные и несущие элементы, а также объемные характеристики и безопасность здания) объектов коммерческой и промышленной недвижимости, в границах земельного участка, на который должным образом оформлены имущественные права инвестора или застройщика. Для частных жилых домов разработки проектной документации не требуется (ст.48 ГСК РФ). Комплект проект документации включает текстовую часть и графическую часть. Комплектность и содержание проектной документации устанавливается Постановлением Правительства РФ от 16 февраля 2008 г. N 87 «О составе разделов проектной документации и требования к их содержанию». Текстовые проектные материалы должны содержать сведения об объекте строительства, перечень принятых инженерно-технических решений, пояснительную записку, ссылки на нормативно-технические документы, регламентирующие подготовку проектной документации, а также проектные расчеты, обосновывающие принятые решения. Графическая часть содержит чертежи, на которых отображаются принятые проектно-технические решения в виде схем, планов и других документов в графической форме. Графический материал (чертежи) отражает архитектурно-планировочные, конструктивно-компоновочные и технологические решения. Расчётно-пояснительная записка содержит сведения, обосновывающие техническую возможность строительства, надёжность и безопасность работы в конкретных условиях. Сметно-экономическая часть определяет стоимость строительства, обосновывает целесообразность затрат финансовых, материально-технических и трудовых ресурсов.
Проектирование — это ещё и целенаправленная деятельность, которая обладает последовательностью процедур, ведущих к достижению эффективных решений. Соответственно, должна быть структура процесса решения задачи проектирования, которая помогает ответить на вопрос «Как это делать?». В настоящее время предложен ряд структур и алгоритмов проектирования, совпадающих в основных чертах и различающихся только в содержании или названии отдельных этапов.
Рис. 1. Процесс решения задачи проектирования.
Решение любой задачи начинается с её осмысления и уточнения исходных данных. Те (технические) требования (ТТ), которые выдаются заказчиком, формулируются на языке потребителя-неспециалиста и не всегда бывают технически чёткими и исчерпывающими. Перевести требования на язык предметной области, сформулировать задачу максимально полно и грамотно, обосновать необходимость её решения, то есть сформулировать техническое задание (ТЗ), — первый и обязательный этап работы. Исполнитель выполняет его в тесном контакте с заказчиком. В машиностроении этот этап иногда называют внешним проектированием. Этим подчеркивают, что разработка объекта уже начинается с постановки задачи (ТТ) и формирования ТЗ и активно ведётся совместно с заказчиком. Важным результатом этапа является согласование целей разработки и назначения проектируемого объекта (его функций), системы показателей качества. Следующие этапы образуют внутреннее проектирование. Они нацелены на поиск решения задачи и выполняются разработчиком. Сюда входят этапы синтеза принципа действия, структуры и параметров проектируемого объекта: На этапе синтеза принципа действия отыскивают принципиальные положения, физические, социальные и т. п. эффекты, которые составят основу функционирования будущего изделия. Это могут быть основополагающие нормы, фундаментальные законы и правила, их частные случаи или следствия. Работа ведётся с принципиальными моделями и их графическим представлением — блок-схемами. Этому этапу соответствует заключительная стадия ТЗ и стадия технического предложения структуры проектирования по ГОСТ 2.103;
На этапе структурного синтеза на основе выбранного принципа действия создаются варианты начального графического представления объекта — структуры, схемы, алгоритмы, упрощённые эскизы. В соответствии с ГОСТ 2.103 этот этап включает стадию эскизного проектирования;
На этапе параметрического синтеза отыскиваются значения параметров объекта, находится численное, в том числе оптимальное, решение проектной задачи, создаётся подробная документация или описание объекта, чертежи изделия и его частей. Этот этап соответствует стадиям технического и рабочего проектирования. Вследствие неполноты начальных знаний о задаче процесс проектирования — итеративен, с каждым циклом итерации цели проектирования всё более уточняются, появляется необходимость в дополнительных функциях и, как следствие, — потребность в разработке дополнительных частей и узлов. Решение частных проектных задач, дополняющих основное решение, также проводится в соответствии с представленной последовательностью. На каждом этапе внутреннего проектирования выполняются следующие процедуры:
-выбор модели (то есть основополагающего принципа, вида блок-схемы и расчетной схемы),
-выбор метода решения, в том числе метода оптимизации,
решение,
-анализ полученных результатов и принятие решения.
Замечено, что эффективность проектируемого объекта определяется: в первую очередь — выбранным принципом действия, во вторую — предложенной структурой и в третью — соотношением параметров.
Изучение основных требований, предъявляемых к зданиям и их конструктивным элементам
Функциональные требования – объемно-планировочное и конструктивное решение здания должны наилучшим образом отвечать назначению здания. Условия в здании или помещении характеризуется следующими факторами: пространством (площадь и объём здания), состоянием воздушной среды (микроклимат), звуковым (условия слышимости) и световым режимом, условиями видимости и зрительного восприятия плоских и объёмных предметов. В жилых зданиях должны быть комфортные условия для проживания, т. е. здание должно быть удобным. В разные времена удобство понималось по-разному. Во многом это зависит от уровня благосостояния общества и потребностей людей. К общественным зданиям предъявляют свои требования в зависимости от их назначения. Так, в зрелищных учреждениях особое внимание уделяется вопросам видимости и акустики. В промышленных зданиях должны быть созданы условия для: размещения технологического оборудования, нормальной работы обслуживающего персонала и т. д.
Технические требования - Здание должно иметь прочные и долговечные конструкции, обеспечивающие надёжную эксплуатацию в течение всего срока службы. Здание должно обладать достаточной устойчивостью (жёсткостью) и отвечать противопожарным требованиям. Уровень требований, предъявляемых к зданию, зависит от его назначения, предполагаемого срока службы, места возведения здания и других факторов. Исходя из этого, установлено 4 класса капитальности зданий:
1) крупные общественные здания (театры, музеи), правительственные учреждения, жилые дома с числом этажей свыше 9, крупные электростанции;
2) общественные здания массового строительства (школы, детские дошкольные учреждения), жилые здания высотой 6-9 этажей, крупные производственные здания;
3) жилые здания в 3-5 этажей, небольшие общественные здания;
4) малоэтажные жилые здания (1-2 этажа), временные общественные здания и т. п.
Для каждого класса капитальности нормами установлены минимальные требования по долговечности основных конструкций и огнестойкости зданий.
Долговечность - здания или конструкции – это их свойство сохранять заданные качества в течение установленного срока службы без разрушений, деформаций и потери внешнего вида. Деформация – изменение формы или размеров элемента. Установлено 3 степени долговечности зданий (или конструкций):
1) более 100 лет;
2) от 50 до 100 лет;
3) от 20 до 50 лет.
Объекты со сроком службы менее 20 лет называются временными.
Огнестойкость - здания определяется степенью (или пределом)огнестойкости. При её определении учитывается огнестойкость основных материалов и конструкций, а также пожароопасность технологических процессов, выполняемых в здании.
Установлено 5 основных и 3 дополнительных степени огнестойкости. Каждой из них соответствуют минимальные пределы огнестойкости основных конструкций и группы горючести применяемых материалов. Минимальный предел огнестойкости – это время в часах, в течение которого конструкция должна сопротивляться воздействию огня или высоких температур без разрушения, потери устойчивости, образования сквозных трещин или повышения температуры на поверхности конструкции со стороны, противоположной действию огня, более чем на 200оС.
Группа горючести - характеризует материал, из которого выполнена конструкция. Установлено 3 группы горючести:
-Несгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
-Трудносгораемые – под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня или высокой температуры горение и тление прекращаются.
-Сгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня.
Например, в зданиях I и II степеней огнестойкости вертикальные несущие элементы, стены и перегородки должны быть несгораемыми. В зданиях III степени огнестойкости стены и опоры должны быть несгораемыми, а перекрытия и перегородки – трудносгораемыми (например, деревянные оштукатуренные). К IV степени огнестойкости относят деревянные оштукатуренные, а к V – деревянные неоштукатуренные (сгораемые) здания. Исходя из противопожарных требований, этажность зданий IV и V степеней огнестойкости должна быть не более двух этажей.
Архитектурно-художественные требования. Здание должно иметь привлекательный внешний вид и интерьер. При этом средства архитектурной композиции не должны нарушать функциональную или техническую целесообразность здания.
Природоохранные или экологические требования - В зданиях должны соблюдаться необходимые для людей санитарно-гигиенические условия (температурно-влажностный режим, чистота воздуха, зрительный и звуковой комфорт). При строительстве зданий следует, по возможности, сохранять существующий рельеф местности, не использовать под строительную площадку участки с плодородной почвой. Промышленные здания не должны загрязнять окружающую среду, поэтому необходимо предусматривать утилизацию отходов, очистные сооружения, производство замкнутого цикла. Расположение предприятий должно быть таким, чтобы обеспечить минимальный вред человеку или природе в случае наличия опасных выбросов или возникновения аварийных ситуаций.