Проектирование двухэтажного четырехквартирного односекционного жилого дома

Проектирование двухэтажного четырехквартирного односекционного жилого дома

1. Общая часть

Здание запроектировано малой этажности (2 этажа), из мелкоразмерных элементов (кирпич). Вместимость 160 человек для групповых занятий.

Проект разработан для строительства в II климатическом районе (IIА) в г. Воронеж. Рабочие чертежи выполнены для района со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки -26 оС.

Проект разработан для следующих природных условий:

• рельеф местности - равнинный;
• грунтовые воды ниже подушки фундамента;
• глубина промерзания грунта 1.60 м;
• основанием под фундаменты приняты тугоплавкие коричневые суглинки.

Класс здания:

• по долговечности-2;
• по капитальности-2;
• по огнестойкости-2.

Перекрытия железобетонные сборные, кровля двусхкатная.

Выбрать самостоятельно материал и вид:

• крыши;
• фундаментов;
• цоколя;
• лестниц;
• окон;
• дверей;
• полов;
• отделки.

Проектирование данного здания в настоящее время не является радикально новым нововведением в строительстве общественных зданий. Школа во все времена остается нужнейшим образовательным учреждением.

Размеры здания были определены с учетом минимальных, количество учащихся - 160 человек, согласно [1].

Здание проектируется в климатическом районе II В. Температура внутреннего воздуха отопительного периода -4.1 °С из [2];

• продолжительность отопительного периода 215 суток из [2];
• глубина промерзания грунта 160 см из [2];
• расчетная температура внутреннего воздуха 20°С из [1] и [13] (для классов и кабинетов, лабораторий).

2. Генеральный план

2.1 Обоснование размещения на участке проектируемого здания

Схема генерального плана участка школа составлена в соответствии с действующими нормами и правилами проектирования общественных зданий.

Здание запроектировано в системе комплексного обслуживания населения в соответствии с планировкой застройки данного микрорайона, а также с учетом создания удобной транспортной связи с другими микрорайонами.

Данное здание расположено в жилом районе; по нормам для него требуется отведение самостоятельного участка соответствующей площади. Размер земельного участка школы принят согласно [13] 1,19 га.

На прилегающей территории запроектированы: авто стоянка, площадка для отдыха, малые архитектурные формы: скамейки, урны.

2.2 Подъезды и подходы к зданию

К зданию предусмотрены 2 подхода, которые спроектированы с целью повышения удобства и разгрузки людских потоков. Один - обеспечивает подход со стороны главного фасада, а другой - обеспечивает подход учеников младших классов и осуществлен со стороны автостоянки.

Для проезда на территорию школы предусмотрено два въезда, одна ветвь которого уходит к автостоянке, вокруг здания школы (обеспечивая пожарный объезд); другая ветвь идет к главному входу. Так как здание школы находится внутри жилого микрорайона, то въезд осуществляются через прилегающую территорию с магистральной дороги.

Школа оснащена 3 входами. Вход в здание школы осуществляется:

• через парадный вход и вестибюль в центральной части здания.
• через задний запасный выход вход предусмотрен только для работников школы.
• эвакуационный выход расположен в спортзале, с восточной стороны.

2.3 Озеленение и благоустройство участка

Здание отстоит вглубь участка на 30 м. со стороны главного фасада от красной линии. На прилегающем земельном участке, свободном от застроек и асфальтирования предусмотрено озеленение. Минимальная площадь озеленения запроектирована согласно [13] не менее 50% от всего земельного участка. Для озеленения используются лиственные и хвойные деревья, а также рядовая посадка кустарников, посадка газонной травы; предусмотрено устройство цветочных клумб и грядок для выращивания участниками кружков цветов. Работы по озеленению предусматриваются согласно [3] для II климатического района. Почти по всему периметру участка посажены деревья лиственной породы в один-два ряда.

Вокруг здания, по периметру, предусмотрена отмостка (согласно [3]), которая плотно прилегает к цоколю здания и имеет уклон i=0,03 (3%). Ступени наружных лестниц запроектированы по [3] из бетона марки М300 и по морозостойкости 150, и имеют уклон не менее 1% в сторону вышележащей ступени, а также вдоль ступени.

3. Объемно-планировочное решение

Проектируемое здание имеет следующие размеры по осям:

А - Ж - 27,2 метров; 1 - 10 - 36,0 метров.

Принятая высота этажа - 3,3 м.;

количество этажей - 2;

общая высота - 7,63 метра от уровня земли.

здание школа участок благоустройство

3.1 Назначение здания, особенности функционального процесса, основные группы помещений

Здание предназначено для учебы и вне школьного проведения времени детей и подростков по их интересам:

• фото кружок;
• кружок кройки и шитья;
• кружок рукоделия;

Основные группы (зоны) помещений:

1. Входная зона
2. Общая зона.
3. Учебная зона.
4. Бытовая зона.
5. Административная зона.
6. Спортивная зона.
7. Зона отдыха.
8. Учебно-спортивная зона.

Исходя из функциональных процессов, протекающих в здании, количества людей, участвующих в них, а также с учётом норм из [1], [13] в здании определены помещения, обозначенные в таблице 1. При определении площадей основных помещений были использованы следующие данные:

• количество занимающихся в классе в среднем 15-18 человек; 2 м2 на 1 человека.
• постоянную работу имеют: преподаватели, директор, бухгалтер, врач, техперсонал. Площади отведенных для них помещений определены по заданию на проектирование;
• расчет площадей, наименование и количество необходимого оборудования помещений

санитарных узлов, вестибюлей, гардеробов, помещений кухонного блока определены с учетом минимальных требований по [13].

Таблица 1. Проектируемые помещения и их необходимые минимальные площади

ЗонаПомещенияМакс. кол-во человекS чел. кв. м.S общВходная ЗонаВестибюль1360.568Сред. и стар. звенаГардероб400.155.8Общая зонаХолл1600.1523.35ГрупповыеКлассные, учебные кабинеты общеобразовательного профиля.18237.77Лаборатории общетеоретического (общеобразовательного профиля)182.237.77Лаборатории по естественным наукам (кабинеты черчения и рисования)162.437.77Кабинет по обработке тканей и шитья162.437.77Фотолаборатория162.437.77Спортивная зонаОбщая площадь спортзала1300.9113.93Обеденная зонаОбеденный зал800.6547.18Бытовая зонаСанузлы для учащихся60.110.88

3.2 Обоснование взаимного расположения основных групп и помещений, функциональная схема

Планировка помещений здания произведена с учетом необходимой взаимосвязи помещений, их площадей, задания на проектирование, а также следующих требований [13]:

• Количество этажей 2;
• Кружковые помещения должны быть располагаться непосредственно друг с другом;
• Административная группа помещений должна располагаться на первом этаже;
• Санитарные узлы следует проектировать раздельно для мальчиков и для девочек.
• Входы в уборные и умывальные запрещается располагать из лестничных клеток.
• Расположение санитарных узлов предпочтительнее располагать не у наружных стен.
• Должны соблюдаться требования по звукоизоляции, естественному освещению.
• Должны быть решены вопросы эвакуации.
• Здание должно иметь минимум два этажа, минимальное количество углов.
• Количество закрытых лестниц -1;

Учебные секции для 1-4 классов следует проектировать обособленными и непроходимыми для учащихся других возрастных групп.

Оптимальная и допускаемая ориентация окон учебных помещений достигнута по (1).

Объёмно-планировочные показатели

Количество этажей2Высота этажа, м3,3Объем строительный, м34262,94Общая(полезная) площадь, м24036,87Рабочая площадь, м2645,9Площадь застройки, м2979,2К1=раб. площадь / полез. площадь0,16К2=строит. объем/раб. площадь, м6,6

4. Конструктивное решение

4.1 Описание конструктивной схемы здания

Конструктивная схема здания определяется с учетом функционально-технологических процессов, происходящих внутри здания. Для данного здания была выбрана следующая конструктивная схема: - плоская, стеновая. Несущими являются продольные и поперечные стены. Жесткость и устойчивость здания обеспечивают продольные несущие и поперечные самонесущие стены (диафрагмы).

4.2 Описание основных несущих конструкций

Фундаменты.

подземная конструкция, передающая нагрузку от здания на грунт. Грунты, непосредственно воспринимающие нагрузки от фундаментов, называются основаниями. Основание проектируемого здания определено инженерно-геологическим и гидрогеологическим исследованиями грунтов места строительства. На основе этих исследований получены данные о геологическом строении грунтов (физическо-механические характеристики слоёв - растительный слой 0,3 м.; слой суглинка мощностью 5 м., степень влажности - сухое; уровень и состав грунтовых вод - уровень грунтовых вод залегает на глубине 5,6 метров, не является аггрессивной). Основанием фундаментов будут служить суглинки.

Для Нижегородского района глубина промерзания грунта составляет 160 см. [2].

Фундаменты запроектированы свайные забивные железобетонные. Изготавливаются из бетона марки 50.

Для предупреждения проникания дождевых и талых вод к подземным частям здания производится планировка поверхности участка под застройку с созданием уклона 1% от здания. Вокруг всего здания вдоль наружных стен устраивается отмостка шириной 1000 мм и уклоном 0,03. Для защиты стен здания от капиллярной влаги во всех стенах над верхней поверхностью фундамента укладывается горизонтальная гидроизоляция из двух слоёв рубероида на битумной мастике на высоте 200 мм от отмостки. Поверхности бетона соприкасающиеся с грунтом обмазываются два раза горячим битумом.

Для подвода инженерных сетей в фундаментных стенах устраиваются отверстия.

Стены.

Стены выкладываются из силикатного и керамического кирпича на цементно-песчаном растворе. Применяется шестирядная кладка. Средняя толщина горизонтальных швов - 12 мм. Кирпич модульный пустотелый (масса одного кирпича не превышает 4,3 кг) марки М100, размерами 250х120х88 мм. Изготовление силикатного кирпича происходит по автоклавной технологии.

Наружные стены имеют трехслойную конструкцию из 2-х продольных параллельных внутренней и наружной стенок, соединенных между собой гибкими связями из проволоки диаметром d=3-4 мм, между стенками располагается утеплитель пенополистирольные плиты толщиной 150 мм по расчёту. Толщина наружных стен 600 мм; внутренних - 380 мм.

Цоколь выполняется из прочного пустотелого керамического кирпича в сплошной кладке и покрывается керамикой.

При устройстве оконных и дверных проёмов боковые и верхние притолки снабжаются четвертями выступом кирпичей наружной версты на 65 мм.

Для перекрытия оконных проёмов запроектированы арочные, железобетонные брусковые и брусковые усиленные перемычки.

Б - 1ПР3 - 19.12.9

БУ - 1ПР28-18.12.19

ГОСТ 948-76; серия 1.138-10 в

Для перекрытия проёма во внутренних стенах запроектированы железобетонные перемычки плитные и плитные усиленные:

ПР72-14.38.19У

ПР72-18.38.19У

ПР72-20.38.19У

ГОСТ 948-76; серия 1.138-10 в.б.

Перекрытия (покрытия).

В качестве несущих конструкций перекрытий применяются сборные типовые железобетонные изделия: круглопустотные плиты высотой 220 мм. и опорные балки.

Плиты опираются на продольные несущие стены. Плиты изготавливаются из бетона марки М200. Глубина опирания равна 120 мм. Размеры плит указаны в таблице:

Для создания жёсткой неизменяемой конструктивной системы здания плиты укладывают на растворе М50, жестко заделываются в стены анкерами и надёжно соединяются между собой арматурными связями. Перекрытия со стенами крепятся анкерами сразу же после установки плит на раствор. Сварка производится электродами Э-42 ГОСТ 9464 - 75. Пустоты в торцах плит заделывают бетоном В20 на глубину заделки. Пробивка сантехнических отверстий шириной до 150 мм производят в пустотах, не нарушая рёбер плит. При сопряжении плит перекрытия со стеной используются стальные анкеры, которые выполняются из круглой арматурной стали диаметром d=6 мм. При опирании плиты перекрытия на балку (ригель), она приваривается к балке.

Для обеспечения совместной работы смежных панелей под нагрузкой и для улучшения звукоизоляции перекрытия швы между панелями тщательно замоноличиваются на всю высоту шва цементным раствором М100. При укладке железобетонных балок под концы балок подкладывают железобетонные опорные плиты, которые крепятся к стене анкерами из стали. В местах сопряжения перекрытий с наружными стенами закладывается минеральная пробка, чтобы не создавались мостики холода.

Покрытия и перекрытия утепляются. Толщину утеплителя принимаем по теплотехническому расчёту. В покрытии в качестве утеплителя применяем фибролит цементный. Под утеплителем устраивается пароизоляция из одного слоя рубероида на мастике, над утеплителем - шлакоизвестковая корка. Железобетонные балки, расположенные выше утеплителя, утепляют этим же утеплителем.

В перекрытии над подпольем применяем утеплитель из минераловатных плит. Над ним располагаем пароизоляционный слой.

В части здания, в местах соприкосновения цоколя с грунтом на участке от уровня до верха подготовки под полом первого этажа устраивают вертикальную гидроизоляцию. Вертикальная гидроизоляция обеспечивается обмазкой наружной стены горячим битумом за два раза.

Горизонтальная гидроизоляция устраивается из двух слоёв рубероида на битумной мастике таким образом, чтобы она пересекала и стену, и внутреннюю штукатурку.

Крыша.

- верхняя ограждающая конструкция здания, предназначенная для защиты от внешних климатических воздействий.

В здании запроектирована плоская и двухскатная крыша.

Покрытие обязательно включает в себя: панель перекрытия, паро и гидроизоляции, утеплитель из минераловатных плит, сеянного шлака (для создания уклона), цементной стяжки и несколько слоев рубероида.

Кровля.

- верхний водонепроницаемый слой крыши.

Для покрытия крыши применяются несколько слоев рубероида плюс волнистую асбофанеру. Рубероид - рулонный кровельный материл, пропитанный низкоплавким нефтяным битумом с одной или с двух сторон. Стандартная ширина рубероида - 1 метр. Полотна в рулоне 10 или 20 кв. метров.

Лестницы.

В здании для перемещения между этажами применяются две внутренние лестницы.

Внутренние лестницы здания запроектированы полносборными двухмаршевыми. Лестница в пределах одного этажа состоит из четырёх сборных элементов - двух маршей и двух площадок (этажная и промежуточная). В данном здании используются марши ребристой конструкции с фризовыми ступенями и ребристые лестничные площадки, опорные рёбра которых в ходят в гнёзда каменных стен лестничной клетки. Для опирания лестничной площадки под опорные рёбра укладываются железобетонные подушки для распределения нагрузки и крепятся анкерами к стене.

Для цокольных маршей, уличных входных и для марша в вестибюле применяются конструкции лестниц из мелкоштучных элементов - отдельных железобетонных степеней.

Лестничные марши устанавливаются с уклоном 1:2 для всех лестниц. Ширина маршей приняты из условия требований пожарной безопасности (суммарная ширина лестничных маршей больше 0,6 м на 100 человек) и составляет 1,5 м для внутренних лестниц. Ширина лестничных площадок применяется не менее ширины маршей: 1,5 м. Между маршами лестниц оставляется зазор 100 мм для пропуска пожарного шланга. Стены лестничных клеток и перекрытия над ними запроектированы несгораемыми.

Лестничные клетка имеют естественное освещение.

4.3 Описание окон, обоснование количества переплетов в окне, пола, перегородок, кровли

Окна.

Оконная конструкция состоит из вставленной в проем стены составной коробки, заполненной двойным остеклением в деревянных или пластмассовых раздельных переплетах. Выбор заполнения оконного проема обоснован теплотехническим расчетом.

Количество оконных проемов: 1 этаж - 23

этаж - 21

всего - 44

Полы.

В соответствии с [6] по типу помещения были выбраны следующие виды полов:

1. В учебных кабинетах, в коридорах, спортзале и в административной зоне запроектирован пол из шпунтованных досок.
2. В коридорах, гардеробе и в холле запроектирован паркет.
3. В санузлах запроектирован пол на плитах перекрытия из керамических плиток на цементно-песчаном растворе.

Выбор конструктивного решения пола осуществлён исходя из технико-экономической целесообразности с учётом обеспечения надёжности и долговечности, экономного расхода материалов, отсутствия влияния вредных факторов, оптимальных гигиенических условий для людей, климатических условий строительства.

Полы на грунте устраиваются в тамбурах запасных выходов. Основанием под пол является подстилающий слой из бетона марок М100 толщиной 150 мм, под которым устраивается гидроизоляция из слоя щебня пропитанного битумом, толщиной 40 мм.

В санитарных узлах, устраивается уклон полов к трапам. Уклон принимается равным i=1%. Для создания уклона на перекрытии используют цементно-песчаный раствор различной толщины. В месте трапа толщина слоя должна быть не менее 20 мм.

Для обеспечения изоляции между стенами и полом устраивается зазор, который заполняется упругими прокладками. В местах примыкания полов к стенам, перегородкам устанавливаются деревянные плинтусы (за исключением санузлов).

Двери.

Наружные двери запроектированы по ГОСТ 24698-81*, внутренние по ГОСТ 6629-745*. Вид, материал двери, конструктивные размеры верного проема приведены в таблице:

Обозначение на чертежеТип двериРазмер проема, МмКоличество проемовШиринаВысота1-й этаж2-й этажД1Двупольная186023002Д2Однопольная8702300102Д3Однопольная970230068Д4Однопольная6702300106

4.4 Теплотехнический расчет стены и покрытия

Исходные данные:

Øрайон строительства - г. Воронеж;

Øзона влажности - нормальная;

Øрежим нормальный;

Øрасчетная температура наиболее холодной пятидневки t= -26°C [4];

Øрасчетная температура внутреннего воздуха tв=20 °C из [1];

Øпродолжительность отопительного периода Zот.пер.=215;

Øсредняя температура отопительного периода tот.пер.= - 4,1 °C;

Øкоэффициент теплопередачи aB=8.7 Вт/(м2С°) из таблицы 4 [7];

Øкоэффициент aн=23 Вт/(м2С°) - для стены;

aн=17 Вт/(м2С°) - для покрытия;

Øкоэффициент n=1 из таблицы 3 [7];

Øнормативный перепад температур

Dtн=4,0 - для стены

Dtн=3,0 - для покрытия, из таблицы 2 [7].

Схема стены:

Лицевая кладка из силикатного кирпича кирпича (ГОСТ 379-79) на цементно-песчаном растворе: gо=1800 кг/м3

λ = 0,87 Вт/(м С°)

m =0,11 мг/(м ч Па)

gо = 35 кг/м3

λ = 0,03 Вт/(м С°)

m =0,018 мг/(м ч Па)

. Кладка из силикатного кирпича на цементно - песчаном

растворе, характеристики те же, что и в поз. 1

. Цементно-песчаный раствор

gо=1800 кг/м3

λ = 0,93 Вт/(м С°)

m =0,12 мг/(м ч Па)

. Цементно-песчаная стяжка

g = 1800 кг/м3

λ = 0,76 Вт/(м С°)

. Плита из пеноплекса

gо = 35 кг/м3

λ = 0,029 Вт/(м С°)

m =0,018 мг/(м ч Па)

g = 600 кг/м3

λ = 0,17 Вт/(м С°)

. Плита железобетонная

g = 2500 кг/м3

λ = 2,04 Вт/(м С°)

m =0,03 мг/(м ч Па)

5. Инженерное оборудование здания

Отопление школы проектируется водяное с параметрами теплоносителя 95-70 оС с искусственной циркуляцией. Система отопления горизонтальная однотрубная с замыкающими участками. Источником теплоснабжения является ТЕЦ.

Вентиляция приточно-вытяжная с естественным побуждением.

Источник холодного и горячего водоснабжения - сеть водопровода. Водопровод - хозяйственно-питьевой. Хозяйственно-бытовые и стоки отводятся в сеть канализации.

В конструкции здании запроектирован внутренний водосток из водосточных труб из винипласта диаметром 100 мм с расстоянием между ними 15 м., водосточных воронок, настенных водосточных желобов с уклоном к водосточным воронкам. Водосточных трубы крепятся с помощью хомутов на расстоянии 1,5 м. друг от друга и завершенных в стену костылей. Нижний конец водосточной трубы заканчивается отметом, направляющим воду в сторону от стены.

6. Архитектурно-композиционное решение

6.1 Приемы и средства архитектурной композиции и художественной выразительности здания, используемые в данном проекте

Архитектурная композиция выбрана в соответствии с художественными, функциональными и конструктивно-технологическими требованиями к зданию. При определении архитектурной композиции определяющими факторами являлись функциональное назначение и его эстетическая значимость. Внешний вид здания решен в классическом стиле. Вид композиции внешних форм - фронтальный.

Композиция внутренних пространств здания представляет собой построение помещений, которое основано на единстве функциональной целесообразности каждого помещения и их функциональной связи между собой.

Использование композиционных средств помогает достичь выразительности объемно-пространственной композиции. При проектировании здания были использованы следующие средства гармонизации архитектурных форм:

• симметрия; подчеркивает единство и соподчинённость форм в архитектурной композиции: боковых крыльев здания - центральной акцентирующей части.
• ритм.; используется простейший ритм - метр; метрические построения развиты по горизонтали, чередованием одинаковых и однохарактерных архитектурных форм (окон, простенков, пилястр);\
• нюанс; отношение центральной части к боковым.
• масштабность; выражена в сопоставлении размеров элементов (дверей, окон) с размерами человека;
• цвет нейтрализует и выделяет элементы фасада.

6.2 Строительные отделочные материалы

Основными внутренними отделочными материалами являются обои на стенах и потолке, в некоторых комнатах стены покрашены краской, а потолок побелен белилами, паркет на полу.

Цветовое решение фасада выбрано как наиболее подходящее - его основной чертой является высокий контраст цвета.

Библиографический список

1. СНиП 2.08.02-89*. Общественные здания и сооружения. Госстрой России, М., ГП ЦПП 1996. - 42 с.

. СНиП III-10-75. «Благоустройство территории», М.: 1975. - 22 с.

. СНиП 2.07.01-89*. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельскохозяйственных поселений /Госстрой России, М., ГП ЦПП, 1994.-44 с.

. СНиП 2.01.01-82. «Строительная климатология и геофизика»/Гос-строй СССР, М., 1983.-136 с.

. СНиП II-26-76. «Кровли»/Госстроя СССР, М., ЦНИН Госстроя СССР, 1976.-22 с.

. СНиП 2.03.13-88. «Полы»/Госстрой СССР, М., ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-16 с.

. СНиП II-3-79*. «Строительная теплотехника», Минстрой России, М.:ГП ЦПП, 1995. - 29 С.

. Маклакова Т.Г., Нанасова С.М., Бородай Е.Д., ЖитковВ.П. Конструкции гражданских зданий, М., Стройиздат, 1986.-131 с.

. Русскевич Н.Л., Ткач Д.И., Ткач М.Н. Справочник по инженерно-строительному черчению, Киев, «Будiвельник», 1987.-260 с.

. «Краткий справочник архитектора» под ред. Коваленко Ю.Н., Киев, «Будiвельник», 1975.-704 с.

. СНиП 2-65-73.» Общеобразовательные школы и школы интернаты», Минстрой России, М.:ГП ЦПП, 1973. - 23 С.