Понятия о зданиях и сооружениях

Зданием называют наземное строительное сооружение, имеющее внутреннее пространство, предназначенное для определённого вида человеческой деятельности и отдыха, или архитектурно-строительные объекты, назначением которых является создание условий для труда, проживания, социально-культурного обслуживания населения, хранения материальных ценностей и др.

Основной задачей зданий является пространственная организация бытовых, трудовых процессов и отдыха людей. Поэтому здания должны соответствовать той функции или деятельности, для которой они предназначены. Функциональные характеристики зданий многообразны. Они отображают разнообразие и сложность потребностей и возможностей человека и общества, как например, уровень научно-технического развития, направление основной деятельности, природно-климатические особенности местности, эстетические качества, рациональную структуру и разумную экономию и удачное размещение объекта в природной или организованной человеком окружающей среде.

В практической деятельности все что не относится к зданиям принято называть инженерными сооружениями.

Инженерные сооружения в основном выполняют сугубо технические функции создающие необходимые условия для производственных процессов, а также отдельные архитектурные объекты, предназначенные для целей непроизводственного назначения (мосты, тоннели, станции метро, телевизионные и радиопередающие мачты, градирни, дымовые трубы, башни, резервуары, монументы, обелиски и т.п.).

Комплексы сооружений различного назначения формируют среду для жизни и деятельности человека, организуют открытые пространства улиц, площадей, кварталов, зон поселений (селитебных, промышленных, рекреационных).

По функциональному назначению здания подразделяют на: гражданские (жилые и общественные) ‒ для обеспечения бытовых потребностей и общественной деятельности людей; промышленные‒ для ведения разнообразной производственной деятельности; сельскохозяйственные‒ для различных отраслей сельскохозяйственного производства.

1.2 Требования, предъявляемые к зданиям

Всякое здание должно быть спроектировано технически грамотно, т.е. в полном соответствии с законами механики, физики и химии. Для этого необходимо знать внешние воздействия, вос­принимаемые зданием в целом и его отдельны­ми элементами (рис 1.1.)

Рис 1.1 - Внешние воздействия на здания

Эти воздействия можно разделить на два вида: силовые и несиловые.

К силовым воздействиям относятся различные виды нагрузок:

1. постоянные — от собственного веса эле­ментов здания, от давления грунта на его под­земные элементы;

2. временные длительные ‒ от веса стаци­онарного оборудования, от веса длительно хра­нящихся грузов, от собственного веса постоян­ных элементов здания (например, перегоро­док);

3. кратковременные ‒ от веса подвижного оборудования (например, кранов в промыш­ленных зданиях), от веса людей, мебели, снега, 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 изменение 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 влажностного 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.

К зданиям, независимо от их функционального назначения, предъявляются общие требования:

· технические ‒ обеспечение защиты помещений от воздействия внешней среды, достаточные прочность, долговечность;

· противопожарные ‒ обеспечение возможности конструктивных элементов зданий сохранять при пожаре несущие и ограждающие способности;

· эстетические ‒ формирование внешнего облика здания и окружающего пространства за счет определенного выбора строительных материалов, конструктивной формы, цветовой гаммы;

· экономические ‒ обеспечение минимальных приведенных затрат (уменьшение затрат труда, материалов, сроков строительства и эксплуатационных затрат).

Технические требованиях вызваны необходимостью обеспечения защиты помещений от воздействия внешней среды, достаточной прочности, устойчивости, долговечности и огнестойкости несущих конструкций и всего здания. Технические требования определяются классом здания. Для каждого класса устанавливаются:

· эксплуатационные требования, обеспечивающие нормальную эксплуатацию здания и сооружения в течение всего срока их службы и определяемые для жилых, общественных и вспомогательных зданий составом помещений, нормами их площадей и объемов, качеством наружной и внутренней отделки, техническим и инженерным оборудованием (вентиляция, сантехнические и электротехнические устройства и др.); для производственных и сельскохозяйственных зданий ‒ размерами пролетов помещений, технической оснащенностью, установкой специального оборудования удобством выполнения технологических процессов и т.п.

По совокупности перечисленных выше признаков (долговечность, огнестойкость и капитальность) здания делят на классы. К I классу относят здания и сооружения, к которым предъявляют повышенные требования (уникальные), к зданиям IV класса ‒ минимальные (в том числе санитарно-гигиенические, долговечность, огнестойкость и др.), ко II, III ‒ в зависимости от их значимости.

По огнестойкости здания и сооружения подразделяются на восемь степеней и характеризуются определенным пределом огнестойкости основных строительных конструкций. На случай возникновения пожара в здании должна быть обеспечена возможность эвакуации людей через специальные выходы.

Важное значение имеет сохранение заданных качеств здания и сооружения при установившемся режиме эксплуатации, т. е. его долговечность. Долговечность здания в целом зависит от долговечности его основных (несущих и ограждающих) конструкций. Установлены следующие степени долговечности: I ‒ срок службы более 100 лет; II ‒ 50... 100 лет; III ‒ 20...50 лет; IV ‒ 5...20 лет.

Капитальность зданий определяется совокупностью требований долговечности и огнестойкости и для каждого типа здания по функциональному назначению имеет свои группы капитальности.

Выполнение эксплуатационных требований и обеспечение внешнего облика здания интерьера производятся за счет правильного выбора конструктивной схемы, вида строительных материалов, внешней формы и ее гармоничной связи с окружающей средой.

Все указанные требования к зданиям взаимосвязаны и поэтому предусматривают комплексный подход к определению качества здания, его технической и экономической оценкой (табл. 1.1.).

Таблица 1.1. – Основные требования к зданиями в соответствии с классом