Методическое пособие 441

Диапазон типов номеров весьма широк: номера с двухъярусными кроватями, одно-, двух- и трехместные номера, номера-люкс со спальней или двумя спальнями, общей комнатой-гостиной и кабинетом-библиотекой, апартаменты (иногда в разных уровнях).

(Змеул С.Г., Маханько Б.А. Архитектурная типология зданий и сооружений. – М.: Архитектура-С, 2004, с. 50-52.)

КОММЕНТАРИЙ

Профтехучилище – профессиональное техническое училище, даёт среднее специальное образование.

Метраж – площадь, количество квадратных метров.

Информационный бум – шум, искусственное оживление, поднятое газетами. Контингент – группа людей.

Мотель – гостиница для автотуристов.

Ботель – гостиница на берегу реки для туристов с водным транспортом. Кемпинг – летний лагерь для автотуристов.

Диапазон – расстояние, область действия чего-либо. Апартаменты – большое парадное жилое помещение.

ПОДГОТОВКА ПЛОЩАДКИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Часть I

При выборе площадки для строительства необходимо принять во внимание множество факторов: расположение площадки на местности (степной, долинной, овражистой, гористой или холмистой), что влияет на движение естественных потоков воздуха и воды при осадках и создаёт условия вентиляции и эрозийного разрушения почвы при наклонном рельефе, образования селевых потоков, схода снежных лавин, затопления территории, камнепада и т.п.; возможность транспортирования крупногабаритных тяжёлых строительных конструкций и элементов технологического оборудования по существующим дорогам и мостам, или необходимость их реконструкции и строительства новых; обеспеченность водными и энергетическими ресурсами; сбор и обезвреживание продуктов жизнедеятельности людей к многие другие факторы.

Выполнение работ, связанных с подготовкой площадки к строительству нормальному её функционированию, называют инженерной подготовкой территории.

Для приспособления существующего естественного рельефа применительно к проектным решениям и для организации поверхностного стока паводковых и ливневых вод проводят вертикальную планировку площадки, придавая уклон в двух направлениях более 0,003 м. В гористой и холмистой местности или при расположении площадки на косогорах важно своевременно устроить водоперехватывающие и водоотводящие каналы, подпорные стены или систе-

90

мы дренажей. Тип защитных устройств, их размеры и метод укрепления зависят от расхода воды и скорости течения.

При подготовке к строительству заовраженных территорий необходимо принять меры по прекращению дальнейшего развития оврагов, а затем производить их засыпку. Основные мероприятия по благоустройству заовраженных территорий – это организация и отвод поверхностных стоков, поступающих к вершине и боковым склонам оврага, частичная или полная засыпка, устройство дренажа при засыпке. Склоны оврагов должны быть уложены и озеленены, а дно спланировано и благоустроено.

При плохих условиях отвода поверхностных стоков и при водопроницаемости верхнего слоя грунта вода инфильтрует (просачивается) в грунт, повышая мощность (толщину) водоносного слоя и уровень грунтовых вод, что приводит к необходимости их искусственного понижения для устройства фундамента и прокладки подземных сетей.

Врайонах жаркого климата на строительстве редко есть постоянный источник воды. Водоснабжение приходится обеспечивать за счёт искусственных источников (водоопреснения, доставки воды транспортом), сбора атмосферных осадков и поверхностных сезонных стоков с горных хребтов, искусственного фондирования подземных линз пресных вод. Вопрос водообеспечения решается на основе экономического сравнения вариантов гидрогеологических данных и технических возможностей.

Дождевую воду собирают с выровненных с уклоном чистых поверхностей, глинистых или асфалътобетонных; используют также плёночные покрытия, участки дорог, крыши. Водосборные площадки соединяют открытыми желобами или трубами с подземными резервуарами, куда стекает собранная дождевая вода. По длине жёлоба и на входе в резервуар устраивают фильтры для очистки воды, например, из фильтроперлита. Иногда водосборные резервуары оборудуют опреснителями парникового типа для получения питьевой воды.

ВФизико-техническом институте АН Татарии разработан секционный железобетонный опреснитель с использованием гелиоустановок. Испытания показали, что опреснение подземных засоленных вод для хозяйственнобытовых и производственных нужд (например, для приготовления бетона) при отсутствии постоянного водоснабжения дешевле, чем доставка пресной воды автомобильным транспортом при расстоянии более 50 км или сбор такого же количества подземных осадков.

При наличии подземных грунтовых вод устраивают водозаборную скважину, и с помощью насосов воду извлекают с больших глубин. При засоленно-

сти грунтовых вод используют различные опреснительные установки: от простейших солнечных парникового типа производительностью до 1800 м3 питьевой воды в год до использующих непроизводительное тепло дизельгенераторов (дизельная установка мощностью 185 кВт при использовании её тепла для охлаждения водяной рубашкой позволяет получать ежедневно до 4,5 тыс. лит-

91

ров пресной воды) и специальных опреснителей, работающих на солнечной, электрической и атомной энергии.

В городах Красноводске и Шевченко уже более 10 лет действуют многокорпусные выпарные и адиабатные (без теплообмена с окружающей средой) опреснители производительностью 13 и 15 тыс. м3 в сутки пресной воды, а на первом в мире атомном опреснителе в городе Шевченко производительностью 120 тыс. м3 в сутки стоимость опреснения снижена до 10 коп./м3.

Установки для опреснения морской воды используются в США, Испании, Кувейте, Мавритании и других странах. В Австралии в Кубер-Педи действуют несколько гелиоустановок в виде герметического контейнера, дно которого выстлано чёрным полиэтиленом с целью наибольшего поглощения солнечной радиации. Предусмотрено небольшое пространство дли сбора водяного пара, который конденсируется на относительно холодной покрывающей поверхности. При испаряющей поверхности около 7 тыс. м2 средняя производительность установки – 32 м3 /сут. (максимальная в жаркий период года – 54 м3/сут.), а стоимость опреснения – 1 долл./м3.

(Саини Б. «Строительство и окружающая среда». Гл. 4. – М., 1980, с- 60-63.)

КОММЕНТАРИЙ

1. Местность:

–степная – ровное пространство с травянистой растительностью без леса в зоне сухого климата;

–долинная – имеющая форму удлинённой впадины вдоль реки, среди гор;

–овражистая – поверхность с глубокими длинными впадинами (углублениями в земле);

–гористая - имеющая горы;

–холмистая – имеющая холлы (округлые возвышенности с пологими склонами).

2. Эрозийное разрушение почвы – полное или частичное повреждение поверхности земли.

3. Селевой поток – бурный грязе-камневый поток, возникающий в горах во время сильных дождей или таяния снегов.

4. Снежная лавина – массы снега, падающие с гор.

5. Крупногабаритный – большой по внешним размерам.

6. Воды:

–паводковые – вызванные поднятием уровня воды в реках и других водоёмах в результате сильных дождей, быстрого таяния снега, льда;

–ливневые – возникшие в результате сильных дождей (ливней).

7.Косогор – склон горы, холма.

8.Дренаж – осушение почвы с помощью системы труб и траншей, отводящих воду.

92

9.Водоопреснение – уменьшение содержания солей в природных водах (превращение солёной воды в пресную, т.е. несолённую).

10.Осадки – атмосферная влага, выпадающая на землю в виде дождя или снега.

11.Жёлоб – углубление, впадина.

12.Водозаборная скважина – отверстие в земле (колодец) для получения воды из водоёма.

13.Выхлопные газы – отработанные газы, которые выпускает двигатель.

ПОДГОТОВКА ПЛОЩАДКИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Часть II

В засушливых районах важное значение имеет создание озеленения, что, как правило, требует искусственного орошения. Распространённой системой орошения является самотечная подача воды в сеть открытых каналов, наземных или подземных труб. Магистральные и распределительные каналы размещаются на господствующих отметках по отношению к площади орошаемой территории, а водосбор устраивают в направлении пониженных участков. Применяют также подземный, капельный, дождевальный методы орошения. Подземные соленые воды озёр и морей представляют интерес с точки зрения возможности их использования для орошения. В России этим вопросом стали заниматься сравнительно недавно. Опыты показали, то воды с содержанием солей до 5 г/л пригодны для выращивания защитных зелёных насаждений. Опытнопроизводственные работы по использованию солёных вод для орошения проводились в Тунисе, Египте и других странах.

Надо иметь в виду, что нельзя сажать деревья близко к зданиям, так как полив меняет влажность грунта, что может вызвать неравномерные осадки фундаментов.

Первоначальная стоимость озеленения в засушливых районах высока вследствие необходимости выращивания растений из семян для лучшей их приживаемости; доставки хорошей земли в районы с засоленными, каменистыми, песчаными и бесплодными грунтами; полива и создания защитных заграждений. Однако эффект от использования озеленения и деревьев в условиях жаркого сухого климата окупает вложенные затраты. Деревья и растительность являются естественным средством затенения и укрепления верхнего слоя грунта. В северных широтах наилучшие места для посадок деревьев находятся с восточной, юго-восточной, западной и юго-западной сторон. В южных широтах лучше всего размещать деревья с востока, с северо-востока и северо-запада. Низко стоящее солнце даёт длинную тень, и это явление можно эффективно использовать для защиты тех сторон зданий, которые обычно трудно защитить от солнечного перегрева. Некоторые виды кустарниковых растений сбрасывают листву и поэтому обладают как солнцезащитными свойствами, так и способностью эффективно пропускать солнечные лучи в зимнее врем. Для временного

93

улучшения климата могут быть использованы быстрорастущие вьющиеся растения.

При подготовке площадки к строительству очень важно знать границы участков территорий с различными грунтами, заболоченностью и глубиной залегания грунтовых вод, оползневых и селевых проявлений, снежных лавин и горных обвалов.

Оползневые процессы вызываются нарушением равновесия земляных масс, как правило, при глинистых грунтах. Противооползневые мероприятия включают: предохранение поверхности склона от инфильтрации атмосферных вод и регулирование их стока; устройство дренажных сооружений, перехватывающих подземный поток и отводящих его от склона; укрепление поверхности склона; предупреждение размыва берегов путем устройства волноломов и наращивания береговой полосы; посадки древесно-кустарниковой растительности.

Селевые (грязевые или грязе-камневые) потоки возникают обычно в засушливых горных районах при большом уклоне в результате интенсивных ливней, бурного таяния снегов и ледников в горах. Обладая большой скоростью (до 6 м/с) и массой, содержащей до 75% твёрдых материалов, потоки могут вызвать завалы и разрушения. Меры предупреждения образования селевых потоков и защита от них – это быстрый отвод атмосферных осадков, создание заградительных барьеров для снижения скорости потока, устройство плотин, котлованов, искусственных русел для задержания наносов и отведения воды в намеченные водоприёмники.

Для защиты от горных обвалов и камнепадов проводят укрепительные работы на склонах, устраивают подпорные стенки, камнеловушки, взрывают опасно нависающие породообразования, устраивают жёсткие анкерные и гибкие канатные крепления, покрывают стальной сеткой с креплением её анкерами с частичным обетонированием горных склонов, цементируют трещиноватые породы путём глубинного нагнетания цементного раствора и т. д.

Выполнение перечисленных инженерных мероприятий при подготовке площадки к строительству или последующему освоению требует значительных затрат и должно учитываться при обосновании выбора площадки.

(Саини Б. «Строительство и окружающая среда». Гл. 4. – М., 1980, с- 63-65.)

КОММЕНТАРИЙ

1.Засушливый – сопровождающийся засухой (длительным отсутствием дождей, приводящим к высыханию почвы).

2.Орошение – создание условий, благоприятных по влажности, путём проведения воды на поля.

3.Магистральный – главный, основной.

4.Бесплодный – не дающий плодов, неплодородный.

5.Затенение – создание тени (места, защищённого от солнечных лучей).

6.Кустарниковые – не имеющие главного ствола.

94

7.Вьющиеся – загибающиеся вокруг чего-либо, цепляющиеся за что-либо.

8.Заболоченность – наличие болота (избыточно увлажнённого участка земли со стоячей водой и нетвёрдой поверхностью).

9.Оползень – сползший со склона большой пласт земли под действием воды.

10.Наращивание – увеличение.

11.Завал – нагромождение, скопление чего-нибудь, препятствующее проходу.

12.Русло – углубление в грунте, по которому течёт вода.

13.Камнеловушка – приспособление для ловли, захвата камней.

14.Трещиноватый – имеющий трещины (узкие углубления на поверхности).

15.Нагнетание – с помощью давления сосредоточение чего-либо в замкнутом пространстве.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЙ В РАЙОНАХ С СУХИМ И ЖАРКИМ КЛИМАТОМ

Чтобы без кондиционирования воздуха создать приемлемую среду в зданиях, проектируемых для сухого жаркого климата, проектировщик должен сосредоточиться прежде всего на вопросах регулирования микроклимата, или климата в пределах пространства, ограниченного конструктивной оболочкой. Практически это значит иметь дело с такими факторами окружающей среды, как температура, влажность, скорость движения воздуха и излучение от стен, пола, потолка и других окружающих поверхностей – всем тем, что влияет на ощущение комфорта. Если их рассматривать вместе и интерпретировать применительно к проекту, то эти физические факторы определяют специфику условий, в которых осуществляется строительство.

Главной проблемой, перед лицом которой оказывается проектировщик, работающий для сухой жаркой зоны, является уменьшение поступления солнечного тепла, особенно в летний период. Избавление от солнечного перегрева само по себе, конечно, не разрешит все проблемы проектирования: проектировщик должен принимать во внимание не только климатические факторы – влажность, солнечную радиацию, облачность, степень воздействия которых играет важную роль в создании определённой окружающей среды, но и дополнительные факторы такие, как широта (географическая), соотношение площади воды и суши, высота над уровнем моря, топография и влияние морских течений.

Если разделить территорию с сухим жарким климатом на зоны, положив в основу температуру и ветровой режим, а затем провести подразделение на основе топографии, то возможна дальнейшая классификация по типам климата с описанием каждого из них. Однако в итоге придётся давать описание слишком большого диапазона вариантов климата, а данная работа такими возможностями не располагает. Укрупнённая же классификация может быть применена к вопросам проектирования только в самом общем виде. Однако она всё-таки в

95

состоянии указать примерное направление, которого следует придерживаться при проектировании.

С целью обеспечения комфорта зданий при проектировании Аткинсон и другие подразделили районы с жарким климатом на относительно чёткие зоны, которые включают тёплый или жаркий влажный, сухой жаркий внутриконтинентальный, тропический островной, климат саванны, муссонный и приморский пустынный. Из всего перечня здесь мы рассмотрим зоны с сухим жарким климатом и в меньшей степени саванну и муссонные зоны, где кратковременные ливневые дожди создают влажный жаркий климат. Рассматриваемые здесь климатические зоны характеризуются высокой температурой воздуха летом и большим перепадом суточных температур. Зимой в этих районах температура воздуха и инсоляция в значительной степени уменьшаются, тогда как перепады между дневной и ночной температурой увеличиваются по сравнению с летним периодом.

Сильные ветры приходятся преимущественно на холодные дни, что обусловливает необходимость зимнего отопления. Посезонные изменения температуры также значительны и наблюдаются тем отчётливее, чем дальше мы удаляемся от экватора. Для достижения теплового комфорта здания в сухих жарких районах следует проектировать, главным образом, с учётом экстремальных условий летнего периода, однако при правильной планировке эти здания обычно удовлетворяют и требованиям зимнего периода.

При создании комфортной среды в сухом жарком климате снижению перегрева отдаётся предпочтение перед проветриванием. Дня достижения комфорта необходимо соответствующее затенение помещений и наружных пространств; это средство в сочетании с другими, направленными на снижение блёскости (яркого сверкания) и защиты от пыли, оказывает влияние на планировку и ориентацию здания. Для жарких влажных районов желательна противоположная ситуация, когда комфортность зависит от перемещения воздуха. Поскольку проветривание осуществляется за счёт преобладающего направления ветров, то здание должно быть соответствующим образом ориентировано для проветривания. Радиационная тепловая энергия в форме электромагнитных волн может поступать непосредственно (без промежуточной среды), но, вступая в контакт с материалом, она может отражаться, поглощаться или передаваться далее. Таким образом, одна из главных причин дискомфорта внутри здания в сухом жарком климате – это солнечная энергия, падающая на крыши, стены и остекление и передающаяся внутрь помещения.

Количество солнечной радиации, поступающей на земную поверхность, в значительной степени зависит от высоты над уровнем моря, активности пятен на солнце, атмосферных условий, а не от преобладающей температуры окружающей среды. Солнечная радиация повышает температуру освещаемых солнцем поверхностей от 16,6 до 44,4°С и вызывает перемещение воздуха, в результате чего горячий воздух попадает внутрь здания. Решение проблемы заключается в том, чтобы найти пути и средства защиты здания от такой радиации. Эф-

96

фект затенения освещенных солнцем наружных поверхностей состоит в том, что температура поверхности приближается к температуре воздуха в тени: чем меньше различается температура внутри и снаружи здания, тем меньше нагретого воздуха попадает внутрь. Очень трудно дать точную оценку теплопередачи от радиации в конкретной ситуации, так как количество тепла, поступившего на разные поверхности здания, различно в разное время дня – в зависимости от степени освещённости, а также от угла, под которым на них падали солнечные лучи на протяжении этого времени.

(Саини Б. «Строительство и окружающая среда». Гл. 3. – М., 1980, с- 30-32.)

ИНТЕНСИВНОСТЬ СТРОИТЕЛЬСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА

Врегионах с жарким климатом условия работы строительных конструкций и материалов значительно отличаются от обычных условий в районах с умеренным климатом. В чём же эта отличия?

Солнечная радиация вызывает повышенный износ, который происходит в результате химических превращений, протекающих под действием света и тепловых эффектов. Под действием света изменяют свои свойства органические материалы (краски, битум, пластмассы, резина). При тепловом воздействии изза разности температуры образуются трещины, нарушающие связи элементов.

Врайонах жаркого климата при строительстве зданий и сооружений наибольшее применение находят бетонные и каменные материалы и изделия на их основе. Широкое использование таких материалов объясняется не только распространённостью сырьевых ресурсов для их получения, но и их высокими эксплуатационными свойствами, экономичностью. Бетонные, железобетонные

икаменные конструкции, возводимые с соблюдением специфических требований жаркого климата, обладают достаточной долговечностью. Основные сложности при возведении таких конструкций связаны с быстрым испарением влаги из бетона или раствора при высоких температурах окружающей среды, снижением прочности конструкций вследствие интенсивного испарения влаги и прекращения реакции гидратации цемента, необходимостью применения фракционированных заполнителей (щебня, гравия, песка) и очистки их и воды затворения от органических примесей и солей. В условиях повышенной влажности возникают проблемы хранения цемента, так как он склонен к поглощению влаги и углекислого газа из воздуха, что приводит к преждевременному образованию цементного камня.

Металл – широко применяемый материал в качестве элементов каркаса, ограждающих конструкций промышленных зданий (комплексные панели с утеплителем), солнцезащитных и декоративных элементов, заменителя деревоконструкций (рамы, переплёты), которые коробятся от солнечной радиации и поражаются термитами.

97

Сплавы на основе алюминия и меди хорошо сопротивляются климатическому воздействию, сплавы на основе железа даже с цинком подвержены коррозии от влажности, песка, пыли, солей в атмосфере.

Износ стекла обусловливается воздействием песка и пыли, а также разрушением при жёстком закреплении от воздействия температуры.

Асбоцементные изделия часто покрываются трещинами (нагрев – остывание), коробятся, имеют слабую ударную стойкость, на загрязнённых участках развивается плесень, однако из-за низкой стоимости их применяют для кровель (шифер), стен, солнцезащитных элементов и труб низкого давления.

Краски и пластмассы в районах с жарким климатом подвергаются ускоренному разрушению из-за повышенной солнечной радиации, которая усиливает физические, химические, фотохимические процессы. Стойкость красок и пластмасс может быть повышена путём введения в них соответствующих наполнителей, например, асбеста в краски и пластификаторов в пластмассы. Считается, что краски на основе алкидных смол, а также алюминиевого пигмента превосходят по долговечности масляные краски в три раза. Под воздействием температурных деформаций образуются трещины, шелушение, выцветание: при повышенной влажности – вспучивание, точечная коррозия.

Битумные материалы и герметики существенно снижают свою долговечность. При высоких температурах кровельные материалы становятся хрупкими, вспучиваются, теряют эластичность. Необходимы материалы на основе резиновой крошки, а герметики – на основе полисульфидов и силиконов.

Высокая температура, влажность, ветры, пыльные бури, солнечная радиация отрицательно воздействуют на долговечность строительных машин и электрооборудования.

При температуре около 36°С производительность строительных машин снижается на 20-30%. Снижается работоспособность водяного и воздушного охлаждения. Фильтры из-за запылённости выходят из строя. Пыль попадает в систему смазки и выводит из строя трущиеся части. Учитывая эти факторы, машины выпускают в тропическом исполнении. В России электрические изделия и оборудование выпускают в трёх исполнениях: ТВ – для тропического влажного климата, ТС – для тропического сухого, Т – для влажного и сухого. Индексы назначения указывают на этикетках.

При строительстве необходимо учитывать и такие факторы, снижающие его интенсивность, как ухудшение технологических свойств перерабатываемых материалов (например, увлажнение глинистого грунта приводит к его налипанию в ковше, что снижает его вместимость; быстрое испарение влаги из бетона требует дополнительных мероприятий по укрытию, увлажнению, переносу работ на ночные часы, что снижает производительность), снижение производительности машин (перегрев, осадки и т.д.), физиологические и психологические реакции человека.

По данным института физиологии и экспериментальной патологии засушливой зоны АН Таджикистана уже при 27°С выработка рабочих снижается

98

на 7-9%, при 30°С – на 10-14%, при З6°С – на 17-23%. Влагопотери тела человека при работе на солнце составляют 8-9 литров за смену (в средней зоне – 0,5 л). Для восполнения влагопотери не рекомендуется вода, лучше соки, квас, мо- лочно-кислые продукты, газированная вода, чай. Рекомендуется устраивать два перерыва по 30 минут. Это увеличивает производительность на 15-20%. Хорошие результаты даёт применение вахтового метода.

(Королевцев В.А. «Особенности использования строительных материалов, конструкций, машин и электрооборудования в условиях жаркого климата».

// Промышленное и гражданское строительство. – 1994. – № 5. – С. 36-38.)

КОММЕНТАРИЙ

1.Трещина – щель, узкое углубление на поверхности.

2.Коробиться – кривиться, делаться согнутым.

3.Термиты – насекомые жарких стран, живущие большими колониями, вредители древесины, кожи, бумаги и т.д.

4.Коррозия – разрушение твёрдых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами.

5.Плесень – образуемые особыми грибками налеты, скапливающиеся в виде расплывчатых пятен на чём-нибудь гниющем, сыром.

6.Шелушение – отделение внешней оболочки.

7.Выцветание – потеря цвета, яркости окраски.

8.Вспучивание – вздувание, приобретение выпуклой формы.

9.Буря – сильный разрушительный ветер, дождь.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

При взаимодействии среды и строительных сооружений возможны нарушения природного равновесия и отрицательные последствия, проявляющиеся в угнетении жизнедеятельности растений и животных сообществ, в нарушении экологических связей в природных биогеоценозах, в исчезновении отдельных видов живой природы и других нарушениях природного равновесия. Также возможно и обратное отрицательное воздействие живой природы (биологических организмов) на возводимые человеком сооружения. Оно приводит к необратимым изменениям в структуре и технических свойствах материалов строительных конструкций.

Основные конструктивные материалы современных сооружений – бетон и железобетон. Взаимодействие железобетона с окружающей средой многогранно. Проблема придания строительным конструкциям длительной стойкости в различных условиях воздействия внешней среды неизбежно должна рассматриватъся в аспекте взаимодействия среды и бетона. Речь идёт прежде всего о бетоне, так как в железобетонных конструкциях контактирует с внешней средой именно бетон» Стальная арматура защищается бетоном и только при недостаточной защитной функции может подвергаться коррозии.

99