Виды зданий и предъявляемые к ним требования

p align="justify">    Здания  разделяют на четыре класса: к первому  относятся здания, удовлетворяющие  повышенным требованиям; ко второму  – средним; к третьему и четвертому – средним пониженным и минимальным.

    Например, дом может быть отнесен к первому  классу, если он имеет первую степень  огнестойкости и долговечности, выполнен из первосортных материалов, с конструкциями с достаточным  запасом прочности, если помещения  в нем имеют все виды благоустройства, соответствующие его значению, повышенное качество отделки. Наоборот, дом, построенный  из недолговечных материалов, не имеющий  регламентированных огнестойкостей и  долговечностей, имеющий примитивное благоустройство и упрощенную отделку, должен быть отнесен к четвертому классу капитальности.

    Элементы  и конструктивные схемы зданий.

    Основными конструктивными элементами гражданского здания (например, жилого) являются: фундаменты, стены и столбы, перекрытия, крыша, лестница, перегородки, окна и двери.

    Фундаменты  предназначаются для передачи постоянных и временных нагрузок на грунт. Они являются подземными элементами здания и устраиваются под стенами и столбами.

    Плоскость, которой фундамент опирается  на грунт, называется подошвой фундамента. Грунт, на который передается нагрузка от фундамента, называется основанием.

    Основание должно обладать достаточной прочностью, т.е. до определенных пределов отличаться малой сжимаемостью при его загружении.

    Стены по своему назначению и месту расположения в здании делятся на наружные и внутренние. Кроме того, различают несущие и ненесущие стены. Несущие стены обычно называются капитальными (независимо от степени их капитальности; термин «капитальность» в данном случае применяется в смысле основные, главные, более массивные); они непосредственно опираются на фундаменты и являются главнейшим элементом здания. Ненесущие стены называются обычно перегородками и служат для деления в пределах этажа больших, ограниченных капитальными стенами помещений на наиболее мелкие, для опирания таких перегородок не требуется устройства фундаментов.

    Столбы  также являются несущими элементами, опирающимися на фундамент, и устраиваются там, где оказывается необходимым передать вертикальную сосредоточенную нагрузку на стену, фундамент или грунт.

    Нижняя  часть наружной стены или наружного  столба называется цоколем. Он находится  в особо неблагоприятных условиях, так как подвергается воздействию  брызг от падающих на землю капель дождя и талой воды при таянии прилегающего к нему снежного покрова. Эта влага смачивает материал цоколя и, замерзая при понижении  температуры, способствует разрушению внешней поверхности цоколя. Поэтому  цоколь следует делать из влаго- и морозостойких материалов.

    Цоколь  имеет также архитектурное значение, так как, несколько выступая за плоскость  стены, создает ощущение большей  устойчивости здания. Верхний уступ (обрез) цоколя примерно располагается  на уровне приподнятого над поверхностью земли пола первого этажа и  тем самым подчеркивает начало используемого  по основному назначению объема здания. Иногда ниже пола устраивается подполье, предохраняющее конструкции здания от непосредственного воздействия  влаги, которое может быть при  наличии близ поверхности земли  грунтовых вод. В этом случае цоколи являются наружными стенами, ограждающими подполье. Обычно вместо подполья устраиваются ниже пола первого этажа подвальные, частично заглубленные в землю помещения  или этажи, называемые подвалом.

    Деление зданий на каменные и деревянные является условным, и в качестве признака для такого деления принимается  материал наружных стен. Здание, которое  имеет каменные фундаменты и стены  при всех прочих конструктивных основных элементах, сделанных, например, из дерева, считается каменным.

    Стены и частично фундаменты являются не только несущими, но и ограждающими конструкциями, так как они образуют объемы помещения и ограждают (изолируют) эти объемы от внешней среды.

    Поэтому наружные ограждающие конструкции  отапливаемых зданий должны не только удовлетворять требованиям прочности  и устойчивости, но и обладать соответствующими теплозащитными качествами. Они определяются толщиной конструкции и теплозащитными свойствами ее материала. Чем выше теплозащитные  качества, тем ниже расход топлива  на отопление здания, но больше стоимость  конструкции. Поэтому при проектировании приходится находить экономически целесообразное соотношение единовременных затрат и эксплуатационных расходов на отопление.

    Требуемый минимум теплозащитных качеств  определяется также санитарно –  гигиеническими требованиями:

    1. температура на внутренней поверхности наружной стены не должна быть много ниже температуры воздуха в помещении, во избежание так называемой «холодной» отрицательной радиации – ощущение, которое может испытывать человек при значительной разнице температур на поверхности стены и воздуха помещения;

    2. температура на внутренней поверхности наружной стены должна быть выше точки росы во избежание образования на ней конденсации водяных паров воздуха помещения, последующего увлажнения материала, ухудшения теплозащитных качеств конструкции и образования плесени.

    Если  температура внутренней поверхности  наружной стены понижается до 0 градусов и ниже, то конденсат превращается в иней или лед и наступает  явление, называемое промерзанием ограждения.

    Наряду  с теплозащитными наружные ограждения должны удовлетворять также ряду других физико – технических требований, которые оказывают влияние на состояние (на температурно – влажностный режим) отдельных ограждений и всего здания целом. Факторами, определяющими эти требования, являются: воздухопроницаемость и паропроницаемость.

    Большинство строительных материалов и конструкций  являются в той или иной степени  воздухопроницаемыми в результате пористости и наличия неплотностей (щелей, пустот, отверстий) в конструкции. Через них из – за разности давлений (особенно при ветре) в помещение может проникать холодный воздух, который при значительной интенсивности вызывает у людей ощущения дутья. С другой стороны, воздухопроницаемость способствует осушению конструкции. Следовательно, воздухопроницаемость должна быть ограничена разумными пределами.

    Поскольку наружное ограждение разделяет две  среды с разными температурами (особенно в зимнее время), возникает  разность парциальных давлений водяных  паров, содержащихся в воздухе. Водяные  пары, содержащиеся в воздухе помещения  и обладающие более высокой упругостью, двигаются через ограждающую  конструкцию наружу и при известных  условиях могут увлажнять конструкцию, снижая ее физико – технические качества. Поэтому при проектировании ограждения должны учитываться и процессы паропроницаемости.

    Наружные  ограждения конструкции, удовлетворяющие  теплозащитным требованиям, обычно отвечают требованиям изоляции помещения  от внешних шумов.

    Перекрытия  имеют своим назначением «перекрывать»  этаж здания на отдельные этажи. Перекрытия делятся в зависимости от их месторасположения  в здании на следующие виды:

    ü междуэтажные – между двумя смежными по высоте этажами;

    ü чердачные – между верхним этажом и чердаком;

    ü подвальные – между первым этажом и подвалом;

    ü нижние – между первым этажом и подпольем.

    Перекрытия  представляют собой горизонтальные несущие конструкции, опирающиеся  на капитальные стены или столбы и воспринимающие передаваемые на них  постоянные и временные нагрузки.

    К перекрытиям чердачным и над  неотапливаемыми подвалами предъявляются также теплозащитные требования, подобные требованиям к стенам. Междуэтажные перекрытия должны обладать надежными звукоизоляционными качествами.

    Фундаменты, стены, столбы и перекрытия являются основными несущими элементами здания и образуют собой остов здания в виде пространственной системы (сочетания) вертикальных и горизонтальных несущих  элементов.

    Конструкция перекрытий «несет», как уже упоминалось, собственный вес и временную  нагрузку. Стены и столбы воспринимают вертикальную нагрузку от опирающейся  на них крыши; эта нагрузка состоит  из собственного веса конструкции крыши  и из веса лежащего на ней снега. Помимо этого стены и столбы несут свой собственный вес и вертикальную нагрузку от опирающихся на них перекрытий; кроме того, стены и крыша воспринимают также горизонтальное давление ветра.

    Для того чтобы остов здания был устойчив, он должен обладать необходимой жесткостью. Это достигается устройством  продольных и капитальных поперечных стен, образующих обычно замкнутые  в плане контуры (коробки) с достаточно прочными сопряжениями в углах и  местах пересечений. Кроме того, жесткость  обеспечивается наличием перекрытий, которые, являясь жесткими горизонтальными  «диафрагмами», как бы расчленяют остов  на ярусы. Эти диафрагмы воспринимают горизонтальные усилия и, будучи прочно сопряжены со стенами, повышают их устойчивость против продольного изгиба.  

    Остов здания определяет его так называемую конструктивную схему.

    В последнее время в связи с  развитием крупноэлементного строительства  и заводского домостроения возникли новые конструктивные схемы, в которых  остов здания образуется коробчатыми  элементами из изготовленных на заводе пространственных коробок, представляющих готовую комнату (блок - комната), из которых собирается здание. При этом возможны смешанные решения, при которых блок – комнаты комбинируются с плоскими элементами – панелями. 

    Крыша – предназначается для предохранения  помещений здания от атмосферных  осадков и состоит из двух основных элементов: несущей части – стропил  и наружной оболочки – кровли, непосредственно  подвергающейся воздействию атмосферных  осадков и иных климатических  явлений. Кровля состоит из водонепроницаемого так называемого водоизоляционного  ковра и основания (обрешетки, настила). Материал водоизоляционного ковра  характеризует крышу и кровлю в целом, так как требование прочности  касается преимущественно стропил, обрешетки и настила, а такие  основные качества крыши, как водонепроницаемость, невозгораемость и малый вес, зависят главным образом от материала водоизоляционного ковра. Плоскостям крыш (скатам) придают соответствующий уклон для стока дождевых и талых вод. Крутизна уклона зависит от гладкости поверхности кровель и от количества и плотности сопряжений стыков на ней. Чем глаже материал, чем меньше сопряжений на поверхности крыши и чем он плотнее (в отношении водонепроницаемости), тем более пологими могут быть скаты крыши. Указанные требования в отношении уклона скатов крыши диктуются тем, что при наличии значительного количества не вполне плотных стыков необходимо обеспечить по соображениям водонепроницаемости возможно большую скорость стекающей воды. Кроме того, скаты крыши воспринимают давление ветра, и при значительных уклонах скатов уменьшается опасность задувания стекающей воды в неплотности стыков.

    Лежащий а скатах крыши снег во время оттепелей насыщается в своих нижних слоях талой водой, и тем самым создаются благоприятные условия для проникания ее в неплотности стыков; протечки в кровлях особенно часто наблюдаются в весенние месяцы. Опасность талого «протекания» (вследствие образующегося гидростатического давления) уменьшается с увеличение уклона крыши. Таким образом, крутые крыши в отношении водонепроницаемости являются, вообще говоря, более надежными, однако с увеличением уклона крыши возрастают площадь кровли и объем чердака.

    Для освещения и проветривания чердаков делаются слуховые окна, которые используются также для выхода из чердака на крышу.

    Стропила  опираются своими составными элементами на наружные и внутренние стены здания и состоят из следующих основных элементов: стропильные балки, коньковый  прогон, стойки и подкосы (стропильная  балка иногда называется «стропилом»  или «стропильной ногой»).

    Кроме скатных крыш широко применяются  плоские крыши с минимальными уклонами, обеспечивающими отвод  воды. К кровлям плоских крыш предъявляются  очень высокие требования в отношении  водонепроницаемости. Если поверхность  кровли ровная и гладкая и крыша  не имеет выступов и надстроек, снег обычно сдувается очень легко  ветром. Под плоскими крышами иногда устраивается невысокий чердак –  технический этаж, используемый для  размещения различных устройств  инженерного оборудования здания и  предохраняющий помещения верхнего этажа от протечек в случае нарушения  герметичности кровельного ковра. Крыша, совмещенная с перекрытием  верхнего этажа, называется совмещенной  крышей, или покрытием.