Технологическое проектирование строительных процессов

 

Для обеспечения организованного  входа и выхода из здания людей  служит комплекс помещений, называемый входным узлом. На размещение, состав, размеры входных узлов и определение  их числа, прежде всего, влияют назначение и вместимость здания. Главным  требованием при этом является обеспечение  беспрепятственных и комфортных условий заполнения людьми зданий и  их эвакуации в аварийных условиях. Входной узел состоит из тамбуров, вестибюля, гардеробной, обслуживающих  помещений и иногда примыкающей  к вестибюлю главной лестницы.

 

Через главный вход проходят основные массы людей, участвующих  в функциональном процессе. Для обслуживающих  функций устраивают служебные входы, которые нередко целесообразно  рассматривать как запасные эвакуационные  выходы. Главный вход в здание должен хорошо просматриваться при приближении  к нему человека. Входная площадка должна защищаться навесом от атмосферных  осадков. Для защиты от проникания холодного  воздуха в здание у наружных дверей устраивают небольшие помещения — тамбуры. Они могут быть наружными и внутренними.

 

Вестибюль — коммуникационное помещение, выполняющее распределительные  функции при входе людей и  собирательные — при их выходе. В первом случае людские потоки направляются к коридорам, лестницам и подъемникам. Рядом с вестибюлем обычно располагают  гардеробные помещения. Площадь  вестибюля и гардероба зависит  от количества пользующихся ими людей  и может составлять 0,25 м2 на одного человека.

 

Во входном узле нередко  располагают и другие помещения  обслуживающего назначения (для охраны, киоски, санитарные узлы и т. п.). К  входному узлу примыкают также помещения, в которых располагают общие  службы по обслуживанию здания (справочные бюро, экспедиции, медпункты и др.).

 

Для сообщения между  этажами устраивают лестницы и подъемники. Размеры лестниц (их ширина) и количество зависят от этажности здания, населенности этажей и его назначения. Если в  здании функционируют интенсивные  людские потоки (торговые, транспорта, зрелищные и др.), то применяют  эскалаторы. Нередко вместо лестниц  устраивают пандусы, т. е. наклонные  пологие поверхности без ступеней.

 

Состав санитарных узлов  общественных зданий зависит, прежде всего, от его назначения. В их состав входят уборные, умывальники и душевые (для  лечебных, спортивных и других зданий). Уборные располагают на расстоянии не более 75 м от наиболее удаленных  мест пребывания людей. Размещают их поэтажно на одной вертикали. Количество санитарных приборов принимают в  соответствии с нормами. Для административных зданий принимают: 1 унитаз и 1 писсуар  на 50 мужчин; 1 унитаз на 20 женщин и 1 умывальник на 6 унитазов (но не менее одного на уборную). При спортивных залах устраивают душевые с одной сеткой на 10 человек  смены, при бассейнах — с одной  сеткой на 3 человека. Унитазы размещают  в кабинах с размером 1,2 × 0,9 м  с дверьми. Вход в уборную устраивают через шлюз (тамбур). Стены санитарных узлов на высоту 1,5 м облицовывают плиткой или окрашивают масляной краской. Полы делают водонепроницаемыми с уклоном к трапам (водоприемникам). В душевых тамбуром служат раздевальные.

 

Важнейшими структурными элементами общественных зданий являются основные помещения (рабочие кабинеты, учебные комнаты, лаборатории, залы и др.). Все эти помещения должны иметь необходимое естественное освещение, хорошо проветриваться.

 

Площадь помещений зависит  от их назначения, необходимой вместимости  и габаритов оборудования. Так, площадь  классных комнат в школе должна быть не менее 1,25 м2 на одного учащегося; площадь учебных мастерских — не менее 3,3 м2; площадь конторских комнат в учреждениях проектируют из расчета 3…3,25 м2, а чертежные — из расчета 5…6 м2 на рабочий стол.

 

Соотношение размеров глубины  к ширине, должно быть тесно увязано  с унифицированными расстояниями между  осями опор. Помещения, в которых  необходимо обеспечение равномерного естественного освещения всех рабочих  мест, проектируют вытянутыми вдоль наружных стен. К ним можно отнести классы, аудитории, лаборатории, чертежные залы, конструкторские бюро. Для них принимают соотношение глубины к ширине 1:1,5; 1:2; 1:2,5.

 

Если в административных зданиях глубина помещения 9 м, то 6 м глубины от окна отводится  под рабочую площадь, а более  удаленные 3 м — для вспомогательных  функций.

 

Для помещений, вытянутых  в глубину, принимают соотношения 1:1, 1:1,5 до 1:2,0. Помещения с соотношением ширины к глубине более 1:2 не допускаются.

 

К зрительным и лекционным залам, а также залам собраний предъявляют требования по обеспечению  хорошей видимости и слышимости, а также надежной эвакуации людей  из них. Необходимая видимость достигается  путем расчета размеров залов  с учетом количества зрительных мест. Так, для кинотеатров глубина  зала определяется с учетом предельной видимости 42 м. При большей его  глубине нарушается синхронное (одновременное) восприятие зрителем звука и изображения  — звук запаздывает.

 

Расположение мест (сплошное, групповое, рядовое) определяется соответствующими нормами. При расчете профиля  расположения зрительских мест с  учетом видимости необходимо учитывать, что уровень глаз сидящего зрителя  над полом принимается 1,15 м (средняя  величина, установленная на основе антропометрических измерений). Расстояние между уровнем глаз зрителя и  верхней точкой его головы, непосредственно  над которой проходит луч зрения сидящего сзади зрителя, установлено  для зрителей без головных уборов равным 0,12 м; для зрителей в головных уборах — 0,15 м. В театрах и концертных залах с = 0,06…0,08 м.

 

Беспрепятственная видимость  достигается при размещении рядов  зрительских мест по следующим видам поверхностей прямолинейной наклонной, где высота подступенка для всех рядов мест будет одинаковой; криволинейной, создающей наименьший подъем мест при сохранении постоянного значения с, однако r будет переменной; ломаной, при которой профиль поверхности зала делят на несколько крупных групп зрительских мест, в пределах каждой из которых места размещают по прямой наклонной плоскости.

 

Кроме того, при расчете  видимости, например, в залах кинотеатров  горизонтальный угол, образуемый лучом  зрения, направленным с крайнего места  первого ряда к противоположному краю экрана, должен составлять с плоскостью обычного экрана не менее 45°, а с  хордой, стягивающей дугу широкого экрана, — не менее 32°, В театральных  и концертных залах места для  зрителей располагают в пределах горизонтального угла, равного 45°  и образованного лучами, проведенными через боковые грани портала под углом 22°30 к продольной оси зала и сцены.

 

При проектировании аудиторий, залов собраний, концертных и театральных залов и кинотеатров необходимо также создавать такие условия передачи звука, которые обеспечивали бы наилучшую слышимость музыки и речи.

 

Распространение звука  в помещении имеет свои законы. Звуковая волна, встречая на пути преграды (стены, потолки, мебель, людей), частично поглощается их материалом, частично отражается и достигает новых преград, постепенно затухая. Многократное отражение звука вызывает продление его слышимости уже после того, как источник звука перестал звучать. Это явление называется реверберацией, которое измеряется секундами или долями секунд. Время реверберации звука определяется расчетом и устанавливается нормами. Небольшая реверберация улучшает акустические свойства помещения, а слишком длительная становится вредной, так как вызывает ощущение шума. Если она превышает допустимую, то ее уменьшают введением звукопоглощающих поверхностей — мягких занавесей, акустических потолков и стен, мягкой мебели и т. д. Если реверберация мала, то вводят, наоборот, гладкие отражающие поверхности.

 

Для увеличения вместимости  залов устраивают амфитеатры и балконы.

 

Заполнение залов  людьми и их эвакуация должны осуществляться без встречных людских потоков. Поэтому входы в залы и выходы из зала располагают, как правило, с  противоположных сторон и используют для эвакуации в основном продольные проходы, так как движение по поперечным проходам мешает зрителям. Ширину проходов устанавливают по расчету движения людских потоков при эвакуации  зрителей.

 

• Принципы объемно-планировочных решений промышленных зданий

По объемно-планировочному решению промышленные здания подразделяются на одно- и многоэтажные, сплошной и  павильонной застройки. В связи  с относительной дешевизной, возможностью применять разреженную сетку  колонн и передавать непосредственно  на основание нагрузки от оборудования наибольшее распространение получили одноэтажные здания.

Многоэтажные здания возводятся для производства с ограниченными  технологическими нагрузками, с вертикальными  технологическими процессами и в  условиях стесненнной городской застройки.

Многоэтажные здания и  здания сплошной застройки позволяют  более компактно организовать технологический  процесс. Здания павильонной застройки  имеют преимущество в отношении  естественного освещения и аэрации.

Здания сплошной застройки  в зависимости от наличия и  расположения внутренних колонн под­разделяются на многопролетные ячейковые и зальные.

Пролетом называется внутренний объем, ограниченный двумя рядами колонн и торцовыми стенками. Пролет может  оборудоваться подвесными балочными  кранами грузоподъемностью от 1 до 5 т или опорными мостовыми кранами  грузоподъемностью от 10 до 500 т. Пролетом называется также расстояние между  опорами основных конструкций покрытия. Расстояние между опорами вдоль  их ряда именуется шагом.

Пролеты определяют направленность технологических потоков и располагаются, как правило, в одном, а для  отдельных производств — в  двух взаимно перпендикулярных направлениях. Переход технологического потока в  соседний пролет вызывает ряд эксплуатационных и конструктивных затруднений из-за отсутствия транспортной связи и  часто появляющейся необходимости  местного увеличения шага колонн.

В ячейковых зданиях колонны  располагаются в вершинах близкого к квадрату прямоугольника. Ячейковые  здания оборудуются подвесными одно-балочными кранами, проходящими в разных уровнях и в обоих направлениях, и позволяют свободно маневрировать направлениями технологических потоков. Таким зданиям присуща гибкость планировки и, в известной мере, универсальность.

Зальные здания большой глубины  с пролетами до 100 м (сборочные  цехи самолетостроительных заводов, экспериментальные  корпуса ускорителей ядерных  частиц и т. п.) обеспечивают маневренность  крупногабаритных машин и экспериментальной  аппаратуры. Они оборудуются подвесными и напольными средствами транспорта.

Здания павильонной застройки  подразделяются на одно-двухпролетные, павильонные и зальные. Одно-двухпролетные здания применяются для цехов с избыточным тепловыделением. Павильонными именуются высокие бескрановые здания со встроенными этажерками для оборудования. Павильонные здания позволяют совмещать процессы, протекавшие ранее в одно- и многоэтажных зданиях, и относительно просто реконструировать их при последующих изменениях технологии. Павильонные здания распространены в химической промышленности и начинают применяться в других отраслях. Зальные здания небольшой глубины — ангары оборудуются раскрывающимися торцовыми стенами, позволяющими оставлять за пределами помещения хвостовую часть крупногабаритных самолетов и других подобных машин.

Несущий каркас промышленных зданий, как- правило, воспринимает, значительные усилия, возникающие в связи с перекрытием больших площадей, необходимых для расстановки крупногабаритных машин, а также в связи со значительными, а порой и динамическими, нагрузками, вызываемыми технологическим процессом. Поэтому несущие каркасы промышленных зданий выполняются в виде рамных схем из особопрочных материалов — стали и железобетона.

От внешней среды помещения  зданий изолируются ограждениями —  стенами и крышами, в состав которых  для отапливаемых зданий входят эффективные  теплоизолирующие заполнители. В стенах устраиваются дверные, оконные и  воротные проемы, в крышах — фонари. Они служат для связи, освещения  ц проветривания помещений.

Особо эффективны конструкции, совмещающие несущие и ограждающие  функции (оболочки и т. п.).

Внутренние конструкции  — полы, перегородки, этажерки, служебные  лестницы— образуют отдельные помещения зданий, площадки для установки и обслуживания аппаратов и обеспечивают доступ к ним.

Конструкции изготовляемых  отечественными заводами унифицированных  изделий для всех перечисленных  частей здания постоянно развиваются  и совершенствуются. Они производятся на основе

единой номенклатуры унифицированных  изделийСборные железобетонные элементы успешно применяются в несущих каркасах одноэтажных зданий высотой до 18 м, с опорными кранами гру­зоподъемностью до 30 т и с пролетами до 24 м и в многоэтажных зданиях при нагрузках на перекрытие до 2,5 т/м2. В ограждающих конструкциях они используются преимущественно в виде легкобетонных и железобетонных стеновых панелей, ребристых плит междуэтажных перекрытий и крыш. Особая область применения сборного железобетона — пространственные конструкции, перекрывающие крупнопролетные здания.

Монолитный железобетон  применяется преимущественно в  столбовых фундаментах промышленных зданий, так как здесь он экономически целесообразен. Основные преимущества железобетонных конструкций — долговечность, несгораемость и экономия стали.

В связи с успехами металлургической промышленности в годы десятой пятилетки  стальные конструкции стали шире применяться в строительстве. В  настоящее время они используются в несущих каркасах одноэтажных  зданий высотой более 14,4 м, с опорными кранами грузоподъемностью 50 т и  более, с пролетами 30 м и более  и с особыми условиями эксплуатации, а в многоэтажных зданияк — при нагрузках на перекрытие более 2,5 т /м2.

В ограждающих конструкциях начал применяться стальной профилированный  настил. Временно, в связи с дефицитностью  листовой стали, он используется там, где  дает наибольший экономический эффект, например в труднодоступных районах. Основные преимущества стальных конструкций  — прочность, легкость, простота резки, сварки и крепления.

В ряде случаев экономически целесообразно подкрановые балки  для кранов любой грузоподъемности и фермы выполнять в металле  и устанавливать по сборным железобетонным колоннам. Для упрощения конструктивных узлов продольные связи и другие мелкие элементы почти всегда выполняются  из стального проката. Стальные оконные  панели применяются в зданиях  тяжелого режима работы (избыточные тепловыделения, особый температурно-влажностный режим  и т. п.) и повышенной капитальности, а стальные фонарные фермы, панели и  переплеты в связи с их относительной  конструктивной простотой — во всех зданиях с верхним освещением.