НОВЫЙ МЕТОД
Выбор геометрических параметров зданий при проектировании

При проектировании зданий и сооружений архитекторы испокон веку обращали особое внимание на ограждающие конструкции, ведь именно они обеспечивают тепло-, влаго- и звукоизоляцию помещений, а также степень светопроникания

Следует учитывать, что более 50% стоимости строительных конструкций современных зданий приходится на ограждающие конструкции. Поэтому в инженерном и научном обеспечении проектирования и осуществления ограждающих конструкций кроются большие резервы совершенствования качества зданий.

Здания имеют следующие основные геометрические параметры:
В – ширина здания;
Н – высота здания;
L – длина здания;
Hi – высота этажа от пола до пола;
Р – периметр здания.
От их размеров и соотношения между ними зависит площадь ограждающих конструкций.

Ширина здания В

От ширины здания зависит его периметр Р (длина наружных стен). При одинаковой площади здания на этаже чем шире здание, тем короче его периметр, и наоборот, чем уже здание, тем длиннее его периметр. Это подтверждается простым примером (рис. 1).
Возьмем план здания в виде квадрата со стороной В площадью F=BхВ.
Тогда периметр здания будет Р=4В.
Разделим квадрат пополам и составим половинки по длине.
Площадь не изменится: F=BхВ. А периметр увеличится: Р=5В. Разделим прямоугольники пополам и составим части по длине. Площадь не изменится: F=BхВ, а периметр увеличится: Р=8,5В – и так далее.

Высота здания Н

Высота здания Н, а точнее высота этажа Нi влияет на ширину здания В. Чем больше высота этажа Hi и соответственно освещенность, тем шире здание. На ширину здания влияет наличие помещений, освещаемых «вторым» светом. Чем больше вспомогательных помещений, тем шире здание.
Рассмотрим схему здания в аксонометрии.

Определим площадь поверхности здания включая покрытие: FnoB=PH+BL. тогда площадь поверхности здания, приходящаяся на единицу площади основания, будет равна Fj= (PH+ BL)/ ВL(м2). Выразим высоту здания через В и подсчитаем площадь поверхности здания, приходящуюся на 1 м2 площади основания зданий, имеющих определенную ширину В и высоту, выраженную в соотношении с шириной В для разных зданий длиной L, кратной В.
По расчетам построим графики (рис. 4).

 

Рис. 4. Графики изменения F1 площади поверхности зданий включая покрытие, приходящейся на 1 м2 основания, для зданий разной высоты при изменении их длины

Из графика видно, что с увеличением длины зданий площадь поверхности здания на единицу площади основания снижается.

При разной ширине здания средняя общая ширина здания подсчитывается по формуле: B=(B1L1+ В2L2+ B3L3)/(L1+L2+L3) (рис. 3).
При разной высоте частей здания средняя общая высота здания подсчитывается по формуле: H=(B1L1H1+B2L2H2+B3L3H3)/(B1L1+ B2L2+B3L3).
При изгибе здания в плане в виде Г, Н и Т длина здания L берется как сумма длин частей здания по средней линии.
При смещении в плане секций здания одна относительно другой значительно увеличивается площадь боковой поверхности здания.
Для определения показателя площади поверхности здания на единицу площади основания только для боковой поверхности (ограждающие стены без покрытия) достаточно от значения, определенного по графикам, вычесть 1 кв. м.

Графики

Разделив значение показателя, определенного по графикам, на число этажей, получим площадь ограждающих конструкций на 1 м2 общей площади здания.
Из вышеизложенного видно, что строить широкие просторные здания с высокими потолками дешевле. Также экономически выгоднее их эксплуатировать.

Владимир Бардин, директор МВП «ФУНДАМЕНТ»

Тел. 482-6386