Требования к зданиям как к объектам реконструкции
Здания любого типа должны в наибольшей степени удовлетворять функциональным, техническим, экономическим и архитектурно-художественным требованиям.
Требование функциональной целесообразности проектного решения подразумевает максимальное соответствие помещений здания протекающим в них процессам. Параметры среды - габариты помещений здания в соответствии с их назначением, состояние воздушной среды (температурно-влажностные характеристики, показатели воздухообмена), световой режим (показатели необходимой естественной или искусственной освещенности)- устанавливаются для каждого вида здания СНиП - строительными нормами и правилами.
В соответствии с функциональным назначением здания в нем находятся помещения, отвечающие его основной функции и составляющие большинство помещений (учебные помещения в школе, палаты и медицинские кабинеты в больнице). Кроме того, здание должно содержать в необходимом объеме помещения подсобных функций: столовые, буфеты, актовые залы, группы входных и коммуникационных помещений, санитарно-технические помещения и т.п. Коммуникационные помещения обеспечивают удобную связь основных и подсобных помещений в условиях нормальной эксплуатации здания и играют решающую роль при эвакуации людей в аварийных условиях (пожар, землетрясение или др.). Возможность безопасной и срочной эвакуации достигается планировочными и конструктивными решениями, а также инженерными системами.
Требование технической целесообразности проектного решения подразумевает выполнение его конструкций в полном соответствии с законами строительной механики, строительной физики и др.
Внешние воздействия условно подразделяют на силовые и несиловые
(рис. 1.1).
К силовым относятся следующие виды нагрузок и воздействий:
- постоянные нагрузки - от собственного веса конструкций здания и давления грунта основания на его подземную часть;
- длительно действующие временные нагрузки - от стационарного технологического оборудования, перегородок, длительно хранимых грузов (книгохранилища и т.п.), воздействия неравномерных деформаций грунтов, основания и т.п.;
- кратковременные нагрузки - от массы подвижного оборудования, людей, мебели, снега, ветра и т.п.;
- особые воздействия - от сейсмических явлений, взрывов, просадочности лессового или протаявшего мерзлого грунтового основания здания, воздействия деформации земной поверхности в районах влияния горных выработок и т.п.
Рис. 1.1. Внешние воздействия на здание;
1 — постоянные и временные вертикальные силовые воздейстиия; 2— ветер; 3-особые силовые воздействия (сейсмические или др.); 4 — вибрации; 5 — боковое давление грунта; 6 — давление грунта; 7 — грунтовая влага; 8 — шум; 9 — солнечная радиация; 10 — атмосферные осадки; 11 — состояние атмосферы (переменная температура и влажность, наличие химических примесей).
К несиловым относят воздействия;
- переменных температур наружного воздуха, вызывающих линейные (температурные деформации) изменения размеров наружных конструкций здания или температурные усилия в них при стесненности проявления температурных деформаций вследствие жесткого закрепления конструкций;
- атмосферной и грунтовой влаги на материал конструкций, приводящие к изменениям физических параметров, а иногда и структуры материалов вследствие их атмосферной коррозии, а также воздействие парообразной влаги воздуха помещений на материал наружных ограждений;
- солнечной радиации, влияющей на световой и температурный режим помещений и вызывающей изменение физико-технических свойств поверхностных слоев конструкций;
- инфильтрации наружного воздуха через неплотности ограждающих конструкций, влияющей на их теплоизоляционные свойства и температурно-влажностный режим помещений;
- химической агрессии водорастворимых примесей в воздушной среде, которые в растворенном атмосферной влагой состоянии вызывают разрушение (химическую коррозию) поверхностных слоев материала конструкций; разнообразных шумов от источников вне и изнутри зданий, нарушающих нормальный акустический режим помещения;
- биологических - от микроорганизмов или насекомых, разрушающих конструкции из органических материалов.
При проектировании конструкций зданий должно предусматриваться их сопротивление всем перечисленным воздействиям. Эти требования обеспечиваются прочностью, устойчивостью и жесткостью несущих конструкций, долговечностью и стабильностью эксплуатационных качеств ограждающих конструкций.
Прочность конструкции - способность воспринимать силовые нагрузки и воздействия без разрушения. Устойчивость - способность конструкции сохранять равновесие при силовых нагрузках и воздействиях. Она обеспечивается целесообразным размещением элементов несущих конструкций в пространстве и прочностью их сопряжений. Жесткость - способность конструкций осуществлять свои статические функции с малыми, заранее заданными величинами деформации.
Долговечность - предельный срок сохранения физических качеств конструкций здания в процессе эксплуатации.
Стабильность эксплуатационных качеств, к которым относятся тепло-, звуко-, гидроизоляция и воздухопроницаемость ограждений, - способность конструкций сохранять постоянный уровень изоляционных свойств в течение проектного срока службы здания или конструктивного элемента.
Требование экономической целесообразности проектного решения здания относится к его функциональной и технической стороне. При решении функциональных задач - размеров, размещения, количества помещений и их инженерного благоустройства - следует исходить из действительных потребностей и возможностей общества.
Экономическая целесообразность в отношении конструктивной части проекта заключается в назначении при проектировании необходимых запасов прочности и устойчивости конструкций, а также их долговечности и огнестойкости в соответствии с назначением здания и его проектным сроком службы.
Архитектурно-художественные требования к проектному решению заключаются в необходимости соответствия внешнего вида здания его назначению и формирования объемов и интерьеров. Это во многом определяется правильностью функционального и технического решений проекта. В зависимости от назначения здания, его роли в застройке могут быть использованы различные выразительные средства.