Виды зданий и предъявляемые к ним требования

    К силовым воздействиям относятся  различные виды нагрузок:

    1. постоянные - от собственного веса элементов здания, от давления грунта и его подземные элементы;

    2. временные длительные – от веса стационарного оборудования, от собственного веса постоянных элементов здания (например, перегородок);

    3. кратковременные – от веса подвижного оборудования (например, кранов в промышленных зданиях), от веса людей, снега, мебели, от действия ветра;

    4. особые – от сейсмических воздействий (в районах, подверженных землетрясениям), от воздействий в результате аварии оборудования и т.п.

    К несиловым воздействиям относятся:

    1. температурные воздействия, вызывающие изменение линейных размеров материалов и конструкций, которое приводит, в свою очередь, к возникновению силовых воздействий (временных длительных температурных воздействий от теплоизлучения стационарного оборудования или кратковременных температурных климатических воздействий), а также влияющие на тепловой режим помещений;

    2. воздействия атмосферной и грунтовой влаги, а также парообразной влаги, содержащейся в атмосфере и воздухе помещения, вызывающие изменения физико – технических свойств материалов, из которых выполнены конструкции здания;

    3. воздействие движения воздуха, вызывающее не только нагрузки (при ветре), но и его проникновение внутрь конструкции и помещения, изменение их влажного и теплового режима;

    4. воздействие лучистой энергии солнца (солнечной радиации), вызывающее в результате местного нагрева температурные воздействия, изменение физико – технических свойств поверхностных слоев материала конструкций, изменение теплового и светового режима помещений;

    5. воздействие агрессивных химических примесей, содержащихся в воздухе, которые в присутствии влаги могут привести к разрушению материала конструкций здания (явления коррозии);

    6. биологические воздействия, вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкций из органических строительных материалов;

    7. воздействие звуковой энергии (шума) от источников, находящихся вне или внутри здания, нарушающие нормальный акустический режим помещения.

    В соответствии с перечисленными воздействиями  к зданию и его конструкциям предъявляется  комплекс серьезных технических  требований.

    1. Прочность, зависящая от применяемых материалов и их способности воспринимать передаваемые на них воздействия (нагрузки).

    2. Устойчивость (жесткость), характеризуемая целесообразным взаимным сочетанием и расположением составных элементов конструкции в соответствии с величиной и направлением внешних воздействий и величиной внутренних напряжений, а также зависимая от прочности сопряжения элементов здания (узловых сопряжений).

    3. Долговечность, означающая прочность, устойчивость и сохранность здания и его элементов во времени, зависимая от:

    • ползучести материалов, т.е. от процесса малых непрерывных деформаций, протекающих в материалах в условиях длительного воздействия нагрузок;

    • морозостойкости материалов, т.е. от способности влажного материала противостоять многократному попеременному замораживанию и оттаиванию; морозостойкость определяется количеством циклов замораживания;

    • влагостойкости материалов, т.е. их способности противостоять разрушающему действию влаги (размягчению, набуханию, короблению и т.д.);

    • коррозиестойкости, т.е. от способности материала сопротивляться разрушению, вызываемому химическими и электрохимическими процессами;

    • биостойкости, т.е. от способности органических строительных материалов противостоять действию насекомых и микроорганизмов.

    По  степени долговечности здания разделяются  на три группы: I со сроком эксплуатации более 100 лет; II – от 50 до 100 лет; III –  от 20 до 50 лет.

    Такое разделение является условным, поскольку  срок службы здания в значительной степени зависит от качества его  эксплуатационного содержания.

    Вопросы прочности и устойчивости здания в целом и его отдельные  конструкции рассматриваются в  специальных учебных курсах металлических, железобетонных и деревянных конструкций, оснований и фундаментов.

    Особым  и крайне важным техническим и  отчасти функциональным требованиям, оказывающим большое влияние  на решение здания, является пожарная безопасность, означающая сумму мероприятий, которые уменьшают возможность  возникновения пожара и , следовательно, возгорания конструктивных элементов здания и обеспечивают безопасность людей.

    Строительные  материалы и конструкции по степени  возгораемости делятся на три  группы:

    а) несгораемые материалы – под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются; несгораемые конструкции должны выполняться из несгораемых материалов;

    б) трудносгораемые материалы – под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня или высоко температуры горение и тление прекращаются; трудносгораемые конструкции выполняются из труносгораемых или сгораемых материалов с защитой несгораемыми материалами;

    в) сгораемые материалы- под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня или высокой температуры; сгораемые конструкции выполняются из сгораемых материалов.

    Конструкции характеризуются также пределом огнестойкости, т.е. сопротивлением действию огня в часах до потери прочности  или устойчивости или до образования  сквозных трещин, а также до повышения  температуры на поверхности конструкции  со стороны, противоположной действию огня, до 140 градусов (в среднем).

    Здания  по огнестойкости разделяются на пять степеней в зависимости от степени  возгораемости и предела огнестойкости  конструкций. Первая степень огнестойкости  характеризует наибольшую огнестойкость, пятая – наименьшую.

    В целях предупреждения распространения  огня по зданию, если оно имеет небольшую  степень огнестойкости, устраиваются противопожарные стенки или брадмауэры из несгораемых материалов с высоким пределом огнестойкости.

    При возникновении пожара в здании люди во избежание несчастных случав должны быстро его покинуть . такой процесс движения людей называется аварийной или вынужденной эвакуацией в отличие от движения людей в обычных случаях. Время, в течение которого вынужденная эвакуация должна быть завершена, называется временем эвакуации. Для общественных зданий с большим количеством находящихся в них людей максимальное время эвакуации устанавливается специальными правилами. Для того чтобы эвакуация происходила планомерно, без образования «пробок», несчастных случаев из – за давки и в заданное время, коммуникационные помещения должны быть возможно короче и иметь соответствующую ширину для беспрепятственного движения.

    Такой же комплексный функционально –  технический характер имеет требование благоустройства зданий, слагающееся  из ряда мероприятий. Обеспечение здания отоплением, вентиляцией, канализацией, электроосвещением, лифтами, бытовым  оборудованием (плитами для приготовления  пищи), радиотрансляцией и пр.; обеспечение  того или иного качества отделки; обеспечение установленного эксплуатационного  режима здания и т.д.

    Благоустройство создает наибольшие удобства для  осуществления того или иного  функционального процесса и достигается  главным образом техническими средствами (т.е. перечисленными видами технического оборудования).

    Архитектурно  – художественные качества. Объемно – планировочная структура и форма здания как произведения архитектуры обуславливается, прежде всего, материальными требованиями тех социальных процессов (труда, культуры, быта и пр.), для которых данное здание предназначается, т.е. функциональными и техническими требованиями. Но каждый социальный процесс, поскольку он связан с сознательно деятельностью человека, затрагивает сферу его не только материальных, но и духовных интересов. Следовательно, в формировании материально – организованной среды, которую представляют собой здания, всегда неизбежно присутствует духовный элемент, выражающийся в эстетических или, как говорят, в архитектурно – художественных качествах отдельного здания или комплекса. Архитектурно – художественные качества определяются критериями красоты.

    Для придания произведению архитектуры  эстетических качеств необходимо, чтобы  оно было удобным в функциональным и совершенным в техническом  отношении. Необходимое в произведении архитектуры должно выступать как должное и, следовательно, красивое. Множество окон в жилом доме необходимо; только при множестве окон жилой дом будет восприниматься как жилой. Поэтому окна определенных размеров, расположенные на плоскости стены в определенном гармоничном порядке, являясь обязательным, необходимом элементом здания, выступают одновременно как элемент, придающий ему определенные эстетические качества.

    Эстетические  качества здания или комплекса зданий могут быть подняты до уровня архитектурно – художественного образа, т.е. уровня искусства, отражающего средствами архитектуры определенную идею, активно  воздействующую на сознание людей. Например, из истории известны архитектурные  ансамбли Петербурга начала XIX столетия, ярко выражающие триумф победы в Отечественной  войне 1812 г.

    Не  каждое здание или комплекс зданий в своих эстетических качествах  должны подниматься до уровня художественного  образа. Обычно такие задачи ставятся перед зданиями или комплексами, имеющими большое общественное и  архитектурное значение.

    Экономическая целесообразность. При решении функциональных задач, т.е. при определении размеров, форм, количества помещений, типа здания в целом и уровня его комфорта (благоустройства), следует исходить из действительных потребностей, поскольку в условиях социалистического общества производство и распределение осуществляются в интересах всего народа. Наоборот, в условиях капитализма эти задачи решаются по–разному для господствующего класса и остальной части общества в зависимости от их экономических возможностей. Поэтому, например, жилища буржуазии по комфорту превышают ее действительные потребности, а жилища рабочего класса не удовлетворяют часто даже насущных потребностей человека.

    Экономическая целесообразность при решении функциональных задач предполагает разумные в пределах действительных потребностей того или иного функционального процесса размеры материально – организованной среды (помещения, здания) без неоправданных избытков площади, объема или степени благоустройства.

    Экономическая целесообразность в решении технических  задач предполагает технически необходимую  прочность и устойчивость здания в соответствии с его назначением  и установленным сроком службы. Развитие современных методов расчета  конструкций направлено как на обеспечение  необходимой прочности и устойчивости, так и на устранение излишних запасов, т.е. на получение выгоднейшего решения.

    Экономическая целесообразность в решении архитектурно – художественных задач достигается, прежде всего, правильным использованием принципов и средств, придающих зданию необходимые эстетические качества без применения декоративных излишеств, ведущих к бесцельной затрате труда и материалов и выражающих чуждые социалистическому обществу представления о красоте как о богатстве.

    Для выбора экономически целесообразных решений  установлена классификация –  деление зданий на классы в зависимости  от их назначения и значимости. Для  каждого класса устанавливаются  эксплуатационные требования, отражающие состав помещений, их размеры, степень  благоустройства, качество отделки  и требование долговечности и  огнестойкости.