Реферат. 1. Введение. Актуальность темы

• Название: 1. Введение. Актуальность темы
• Анкор: Реферат.docx
• Дата: 15.12.2017
• Размер: 6.79 Mb.
• Имя файла: Реферат.docx
• Тип: Документы; #11542
• страница: 6 из 10

Купольные покрытия являются наиболее эффективными с инженерной точки зре-

ния, позволяя с незначительным расходом материалов перекрывать большие пространства.

Конструкции куполов могут быть гладкими, ребристыми, ребристо-кольцевыми, кри-

сталлическими, звездчатыми и т. д. (рис.53).

При проектировании купольных покрытий необходимо обращать внимание на создание благоприятных акустических условий, так как в залах с купольным покрытием создается концентрация отраженного звука, что вынуждает принимать дополнительные меры по звукопоглощению.

Купольное покрытие состоит из оболочки купола, опорного кольца, а иногда и верхнего кольца, если вверху купола имеется центральный проем.



Рис. 53. Оболочки-купол
На рис. 54 приведен пример гладкого монолитного купола диаметром 55 м над зрительным залом оперного театра (г. Новосибирск) Толщина оболочки купола 80 мм. Железо-бетонное опорное кольцо имеет сечение 500×800 мм.

На рис. 55 изображен вариант металлического ребристо - кольцевого купола, являющегося покрытием зала диаметром 76 м.


Рис. 55. Проект металлического ребристо-кольцевого купола диаметром 76 м:

а – схема купола;б – сечение ребра.


Рис. 54. Купол Новосибирского академического театра оперы и балета
Ребра купола выполнены из алюминиевого сплава и имеет трехгранную решетчатую форму.Нижнее опорное кольцо стальное.

Висячие конструкции. Основными несущими элементами висячих конструкций яв-

ляются гибкие тросы, ванты, цепи или кабели. Они работают только на растяжении и несут подвешенные к ним ограждающие горизонтальные, а иногда и вертикальные конструкции.Висячие конструкции могут быть плоскими и пространственными. В плоскостных системах помимо одиночных параллельных несущих тросов используют опорные пилоны, через которые перекинуты тросы и специальные анкерные крепления тросов к фундаментам, воспринимающим вертикальные и горизонтальные опорные реакции. В пространственных системах обязательным конструктивным элементом помимо рабочих тросов является жесткий опорный контур (железобетонный или стальной), воспринимающий распор от системы тросов,которые образуют криволинейную поверхность для укладки покрытия. Вертикальные реакции покрытия передаются на стойки, поддерживающие опорный контур, или другие вертикальные конструкции (рис. 56).



Рис. 56. Висячие системы

а – схема плоскостной системы; б – пример конструкции плоскостной системы; в –пространственная однопоясная; г –пространственная двух-поясная; д – пространственная двухпоясная с пересекающимися тросами; 1 – рабочий трос; 2 – опорный пилон; 3 – опорная балка; 4 – железобетонные плиты; 5 – тарельчатый анкер; 6 – анкерная балка; 7 – оттяжка; 8 – фундамент; 9 – опорный кольцевой контур; 10 – внутреннее опорное кольцо; 11– стабилизирующий трос; 12 – распорка; 13 - легкое покрытие; 14 – внутренний водоотвод с покрытия; 15 – световой фонарь

Примером одного из наиболее простых висячих покрытий является покрытие гаранта в г. Красноярске, в котором тросы подвешены к торцевым рамам, а на них уложены тонкостенные железобетонные плиты. Для обеспечения наименьшего положения несущих тросов они натянуты на разной высоте, образуя поперечный свод. Стабилизирующие тросы притягивают основную систему к бортовым элементам продольных стен. Напряжение тросов вызывает в стойках рам большее горизонтальные усилия, для восприятия которых к верхней части стен присоединены мощные заокеанские наклонные балки, на которые уложены стеновые панели (рис. 57)


Рис. 57. Сетчатые конструкции
В некоторых случаях стабилизация покрытия осуществляется при помощи легких

ферм, подвешенных к несущим тросам.

При помощи параболических тяг в плоскости покрытия можно передать усилия от

несущих тросов на углу покрытия, к которым примыкают продольные стены, воспринимающие обратный распор от тросов покрытия (см. рис. 57).

Еще проще воспринимается этот распор при круглом или овальном плане помещения:он сразу передается на сжатое опорное кольцо, опертое на колонны по контуру покрытия,образуя так называемое “велосипедное кольцо” и его разновидность (см. рис. 57).

На рис. 57 представлено покрытие Дворца спорта «Юбилейный» (г. Санкт-Петербург)

пролетом 93 м, в котором несущие и стабилизирующие тросы перекрываются у опор. В этом покрытии вместо железобетонных плиток применен плоский настил из листовой стали толщиной 2 мм.

На рис. 57 представлено покрытие Универсального спортивного зала в Парке Победы(г. С.-Петербург), где круглое в плане здание диаметром 160 м перекрыто чашеобразным сплошным стальным листом толщиной всего 6 мм. Стабилизация покрытия осуществлена при помощи натянутых радиальных тросовых ферм, расположенных по периметру, и таких же ферм в средней части покрытия, натянутых на подвешенный к покрытию обруч.С архитектурной точки зрения представляет интерес висячее покрытие, в котором несущие тросы подвешены одним концом к пространственной арке, а другим – к опорному кольцу по периметру покрытия, что особенно удобно для покрытия больших спортивных арен (см. рис. 57).

В покрытии Большого спортивного бассейна в Токио (архитектор Кензо Танге) вме-

сто мощных арок применены тросы, подвешенные к пилонам, стоящим за пределами трибун.Оттяжки скрыты в торцевых пристройках (см. рис. 57).

На рис. 58 приведен пример висячего покрытия двоякой кривизны, которым перекрыт

стадион Ралей – арена (США), имеющий размеры 91,5×91,5 м.

К двум железобетонным аркам, наклоненным к горизонту под углом 22º и поддерживаемым опорными стойками, подвешены тросы, располагаемые по вогнутой поверхности.



Рис. 58. Висячее покрытие над стадионом Ралей-арена (США):

а – общий вид здания; б – схема покрытия; в – план; г – часть разреза; 1 – арка; 2– кровля; 3 – ветровые оттяжки
Перпендикулярно к ним натянуты напрягающие тросы, образующие выпуклость к

верху. В результате получается седлообразная относительно жесткая поверхность. Кровля

выполнена из волнистой листовой стали.

Другим примером висячей системы покрытия может служить конструкция покрытия здания павильона СССР на Всемирной выставке в Брюсселе (1958 г.) – (см. рис. 59).Ванты с одной стороны прикреплены к консоли несущей конструкции покрытия и че-

рез стойки наружного каркаса к фундаментам, а с другой стороны нагружены весом средней части покрытия

Рациональным типом составных покрытий является купольно-складчатые оболочки.Это конструкции, в верхней части которых располагаются элементы жесткости в виде центральной оболочки положительной кривизны или кольца, образующего световой проем, а в нижней – боковые складчатые оболочки, опертые по периметру (многоугольник, окружность, овал) на фундаменты или контр форсы. Такие покрытия можно использовать при пролетах до 150 м. В сборном варианте предпочтительней конструктивные схемы, в которых применяются железобетонные цилиндрические плиты 3х6 м.

Исходя из архитектуры фасада, контурными элементами могут служить арки с опиранием на фундаменты, воспринимающие распор, или арки с затяжками. В составных оболочках, опертых на колонны, чаще всего применяют контур в виде криволинейного ригеля.Особый вид представляют составные висячие покрытия. Они образуются сочетанием оболочек с различной геометрией поверхности и достаточно сложной формой плана с включением в работу ребер жесткости, контурных элементов, затяжек и др. Конструктивные схемы висячих покрытий получаются из схем полигональных оболочек (см. рис.60). Их работа приближается к традиционным висячим конструкциям.

С целью увеличения несущей способности и пространственной жесткости создают

покрытия, представляющие собой комбинации оболочек и составных складок (см. рис.61).Комбинированные складчатые покрытия могут быть вспарушенного или висячего типа.В первом случае покрытие образуют складкой и центральной оболочкой, которая

подкрепляет складку, увеличивая при этом жесткость конструкции.

Во втором случае многоволновое покрытие, включающее центральную оболочку и

боковые элементы, снабжено вантами, закрепленными на опорах. Пролеты таких конструкций могут составлять 80 – 100 м.

Комбинированное покрытие в виде складки с криволинейными гранями – боковыми и торцевыми оболочками – может использоваться при пролетах 120 – 150 м.

Составное покрытие комбинированного типа с циклическим планом может быть вы-

полнено из двух концентрически расположенных на наружной и внутренней частей, пред-

ставляющих собой сопряженные трапециевидные или треугольные оболочки.

Другим вариантом является купольно-складчатое покрытие в виде сопряженных

складок висячего типа, снабженное радиальной системой чередующихся вант и арочных ребер. Такую систему можно скомпоновать из цилиндрических элементов или складок с поверхностью гипара. Эта конструктивная схема позволяет перекрывать пролеты 120 – 150 м.



Р ис. 59. Консоль но-в антов ое покр ытие пав иль она СССР на в ыстав ке

в Бр юсселе:

а – разрез по основной конструкции;

б – разрез по промежуточной конструкции;

в – продольный разрез.


Р ис. 60. Схемы состав ных в ися чих покр ытий:

а – оболочка с квадратным планом (1 – колонны; 2 – боковые оболочки отрицательной кривизны; 3 – ванты; 4 –центральные криволинейные ребра; 5 – центральная оболочка положительной кривизны; 6 – наружный контур покрытия; 7 – дополнительные тросы; 8 – распорки; 9 – плиты); б– оболочка центрической композиции (1 – радиальные несущие элементы – вантовые фермы; 2 центральное кольцо; 3 – наружное полигональное кольцо; 4 – составляющая оболочка положительной кривизны); в, г, д, е – складчатые оболочки с радиальными вантами (1 – складчатая оболочка; 2 – опора; 3,4 – верхний и нижний пояса радиальных двухпоясных вант; 5,6— внутренние и наружные кольцевые элементы; 7 – оболочки положительной кривизны)



Рис. 61. Схемы комбинированных покрытий из оболочек и складок: а — складчатое покрытие с центральным элементом купольного типа; б — покрытие висячего типа из складок и оболочек положительной и отрицательной кривизны; в — то же, с линзообразными элементами; г — покрытие с криволинейными гранями в виде боковых оболочек и варианты плана; д — купольно-складчатое покрытие со складками висячего типа; е, ж —покрытия висячего типа с трапециевидными и треугольными оболочками.
Развитие новых конструкций расширило представление о морфологии архитектурного языка музеев, и сложные формы разнообразных пространственных структур занимают в архитектуре современных музеев заметное место наряду с более простыми, традиционными.

Конструктивное решение здания музея может трактоваться в двух направлениях: как следование чисто утилитарным (функциональным) потребностям и как важный элемент архитекетурно-композиционного решения обьекта. В первом случае конструктивное решение призвано обеспечить удобное функционирование комплекса, что касается в первую очередь крупногабаритных пространств (атриумов, экспозиционных и концертных залов), а также надежной и целесообразной организации фондохранилищ.

Для организации свободных перетекающих пространств в интерьере сооружения целесообразно использование каркасной схемы. Это решение, характерное для модернизма, позволяет изящию решать архитектуру минимальными средствами. предоставляя при этом полную свободу в поисках иных решений (применение всевозможных навесных панелей, использование декора). Применение ферм постепенно вытесняется использованием пространственных покрытий. Перекрытия на основе гигантских рам (на этаж) позволяют использовать междуэтажное пространство для подсобных помещений и запасников.

Использование большепролетных пространственных конструкций целесообразно для перекрытия безопорных пространств, при этом они всегда сообщают зданию дополнительную образную выразительность как в интерьере, так и во внешнем облике. В XX веке широко использовались все типы пространственных покрытий: оболочки одинарной и двоякой кривизны (в виде гипа- ров), все типы сводов, куполов, складчатые покрытия, пневматические и воз- духонесомые оболочки, а также сложные составные структуры. Пространственные формы для перекрытия зрелищных зальных пространств в современной практике используются повсеместно.



Выставочные павильоны на всемирных выставках ЭКСПО. Разнообразие композиционно-художественных решений сооружений одной функции: 1 - павильон США на ЭКСПО-74; 2 - павильон СССР на ЭКСП070; 3 - национальный павильон Японии на ЭКСПО-70; 4 - павильон «Фуджи» на ЭКСП070



Рис.2. Конструктивная система «трелемент». Планировочная структура здания на основе треугольной модульной сетки Основана на модульной треугольной сетке с со стороной 9,60 м.Виставочный центр в Нюргберге (ФРГ)

длиной о стороны 2,30 м.




Рис.3. Пример свободного построения плана здания, развивеющегося во времени.

Проект университета в Западном Берлинекоторое
Современные системы остекления фасадов

Перенос тепла в светопрозрачных ограждающих конструкциях может происходить с помощью излучения, конвекции и теплопроводности. Изменить теплозащитные свойства можно путём влияния на эти составляющие теплообмена.

Существует несколько способов влияния на тепловые характеристики оконных конст-

рукций:

─ увеличение количества слоев остекления, что не достаточно эффективно, так

как снижает проникновение видимого света через оконные конструкции;

─ изменение толщины зазора между стелами стеклопакета (термическое сопро-

тивление воздушной прослойки постепенно увеличивается до определенной

толщины, а затем практически не изменяется);

─ применение заполнения межстекольного пространства различными газами

или газовыми смесями (сегодня воздух заменяют на газы: аргон, криптон,

ксенон или образующиеся в комбинации с воздухом газовой смеси; при заме-

не воздуха аргоном термическое сопротивление прослойки увеличивается на

10%);

─ применение вакуумных стеклопакетов (конструкция вакуумного стеклопакета

представляет собой два листа стекла, спаянные между собой с небольшим за-

зором. Уровень вакуума в межстекольном пространстве должен составлять

10-2 – 10-3 мм. рт. ст. для компенсации воздействия внешнего давления на

стеклопакет внутри него, между стеклами, устанавливают распорные элемен-

ты, жестко соединенные с листами стекла. Такая конструкция обладает высо-

кой прочностью);

─ применение специальных стекол с низкоэмиссионным теплоотражающим по-

крытием для влияния на лучистую составляющую теплообмена и совместное

применение покрытия и газового заполнения (при использовании теплоотра-

жающих покрытий происходит существенное уменьшение количества тепло-

вой энергии, теряемой в виде инфракрасного излучения через поверхность

оконного стекла, пропускающего видимые и отражающие инфракрасное из-

лучение. За счет снижения величины лучистой составляющей теплообмена

теплопотери через окна существенно снижаются, однако теплоотражающие

покрытия уменьшают коэффициент пропускания света через окна. В качестве

теплоотражающих покрытий широко используются покрытия на основе раз-

личных металлов: серебра, золота, меди с системой просветляющих окислов,

полупроводниковых оксидов олова и индия);

─ использование электронагреваемого остекления (обогрев либо поверхности

стекла, либо воздушного пространства между стеклами стеклопакета. При

мощности нагрева до 150 Вт/м2 температура поверхности стеклянной части

окна поддерживается на уровне комнатной, несмотря на изменение темпера-

туры наружного воздуха. Применяются для снижения конвективных воздуш-

ных потоков. При мощности нагрева 150 – 2100 Вт/м2 температура поверхно-

сти внутреннего оконного стекла поддерживается выше комнатной. Применя-

ется для эффективного плавления инея и снега, образующих на поверхности

наружных стекол стеклянных кровель, и в качестве единственного источника

тепла в помещениях).

6. Элементы дизайна внутреннего пространства здания. Мебель. Оборудование. Предметное наполнение. Освещение.

Обширные помещения большой высоты визуально оцениваются как экстерьеры, и для их оформления уместно применять материалы, обычные для фасадов: фактурную штукатурку, травертин и колотый камень для облицовки стен, экстерьерность которых поддерживается включением композиций фитодизайна, каменных полов, малых форм (керамики, скульптуры), обычных для парка.

Из вышесказанного дизайнер может сделать нижеследующие выводы.

1. Есть существенная разница в уровне драматизации художественной выразительности делового и рекреационного интерьеров; для дизайнерского решения второго привлекаются более активные и эффективные средства и приемы.

2. Поскольку в основу функциональной схемы большинства рекреационных учреждений заложена смена пространств и их визуальная оценка в движении от внешней среды к главному объекту интереса, то наиболее целесообразным и исторически проверенным является прием повышения градиента выразительности в направлении к центру тяготения, но не равномерным проявлением силы воздействия, что не будет замечено, а в пульсирующем режиме с использованием шлюзов.

3. По трассе программированного планировочной схемой движения людских потоков распределяются композиционные акценты (интенсивная окраска или неординарная облицовка стены, элементы монументально-декоративного искусства, контрасты освещенности) и зоны затишья, к которым могут подключаться объекты обслуживания — киоски, кафе-автоматы.

4. При крупногабаритных интегрированных пространствах необходимо использовать членения и промежуточные масштабы предметного наполнения, соразмерного человеку, коль скоро речь идет об организации комфортной среды ин терьера общественного здания, для которого проверка на антропометрические тесты так же важна, как и для жилища. Здесь, если вы помните, целесообразна трехчастная шкала масштабов: крупного, среднего и мелкого.

5. Монотонность ритмичного членения пространства, колористики, оборудования, как и избыточная напряженность выразительности, перегруженность цветом, декором, мебелью, равно недопустимы; массы людей, наполняющих пространство интерьера, следует считать компонентом его дизайна.

6. Построение пространства должно быть логичным и понятным по своей структуре и векторам движения; неясная система связи помещений и трасс передвижения вызывает негативные ощущения потерянности, ненадежности и даже страха. Подобные впечатления оставляет сложная система лестничных переходов в фойе здания Филармонии в Берлине (архит. Г. Шарун) (см. рис. 11.7.31). Обеспечение свободного, но планировочно организованного, предвходного пространства и дистанционность обозрения крупного общественного комплекса извне, выраженная парадность — это его визитная карточка. Именно такие комплексы создали прецедент понимания их как части городского интерьера.

Дизайнеру полезно набирать опыт проектирования психологически приемлемой имитации живой природы на инсталляциях фитодизайна (о котором речь впереди) и атриумных композициях, собирая информацию о возможных конструкциях светопрозрачных покрытий и климатронах.

Следует иметь в виду, что мезопространства оранжерейного типа (отдельно стоящие сооружения) нуждаются в поддержании специального микроклимата и нейтрализации негативных явлений, в частности, появления конденсата из-за повышенной влажности. Разработка соответствующих строительных приемов и инженерного оборудования во многом способствуют расширению практики использования атриумов в современной архитектуре общественных зданий.

Общественные сооружения зрелищного и спортивного назначения могут функционально объединять закрытые и открытые формы пространственной организации, если это допускают климатические возможности и технология процессов: например, двойной театр, сцена которого с одной стороны открывается в закрытый зал, а с другой — на открытый театрон; открытый стадион, под трибунами которого устроены закрытые тренировочные залы; закрытый плавательный бассейн, к которому примыкает летний открытый бассейн (рис. IV.2.12).

Открытые формы и части рекреационных сооружений производят визуальное впечатление преимущественно крупными, тектонически выразительными элементами несущих конструкций, ритмикой зрительских мест, колористикой информационных установок и флагов.

Крупные стационарные формы — результат реализации архитектурно-конструктивного мышления.

Очевидно, что при решении комплексного дизайна объекта в целом целесообразно разграничение проектных задач на акцентирование художественной выразительности, ассоциированной с социальными функциями объекта, в помещениях представительских и на создание оптимальной рабочей атмосферы в помещениях служебных.

Максимум нарастания насыщенности пространства средствами колористики, декоративно-прикладного искусства и предметного наполнения должен фиксироваться в зоне, предшествующей основному функциональному пространству, чтобы в нем ничто не отвлекало от профилирующей работы.

Как и в зрелищных учреждениях с крупными залами, здесь необходима четкая планировочная и информационная организация движения по этапам обслуживания.

Самым важным отправным обстоятельством формирования пространственной и эстетической концепции дизайн-проекта объекта просвещения является создание благоприятных условий для освоения мира — обучения.

Архитектура интерьера разнообразнее, тоньше и мельче по масштабу, в ней шире, чем в наружной архитектуре, используются декоративные элементы. Это объясняется тем, что архитектура интерьера ближе к зрителю, она не рассматривается с таких далеких расстояний, как архитектура внешняя.

Одной из сложных художественных задач в дизайне интерьера здания является создание перехода из внешнего пространства во внутреннее таким образом, чтобы не нарушилось единство архитектурного восприятия.

Для достижения единства между внешней архитектурой и интерьером в восприятии человека применялся, например, прием повторения элементов архитектуры фасада или характера архитектурных форм в архитектуре интерьера.

Так, впечатление от рустованной стены фасада не исчезает сразу же при входе в здание, а сохраняется благодаря обработке внутренних стен вестибюля тоже рустами, но не такими крупными, как снаружи, а более тонкими, возможно написанными. 

Таким образом, элементы архитектуры фасада включаются в интерьер и способствуют гармоничному переходу из внешнего пространства во внутреннее, способствуют единству архитектуры внешней (экстерьер) и внутренней (интерьер).



Другим приемом достижения связи между экстерьером и интерьером здания является не повторение элементов или характера архитектурных форм, а, наоборот, контрастное противопоставление их. На основе контраста также могут достигаться единство и гармония целого. Важным средством создания единства интерьера с внешней архитектурой здания и его окружением является применение лоджий, веранд, террас, балконов, которые создают постепенный переход от пространства открытого к полузамкнутому и, наконец, к совершенно замкнутому (помещениям).

В современной архитектуре используется еще один, наиболее эффективный прием создания единства в архитектуре внутреннего и внешнего пространства — широкое применение стен из стекла, когда элементы внутренних частей здания (лестницы, стены, столбы, оборудование) воспринимаются извне и становятся элементами композиции как интерьера, так и фасадов здания.

Существенное значение в интерьере имеют проемы. Количество и размеры оконных проемов зависят от назначения комнаты, ее площади и высоты, а также от географического нахождения здания. В средней полосе общая площадь световых проемов по отношению к площади пола принимается равной 1 : 8 (за единицу принимается площадь проемов) в жилых комнатах и 1 : 5 или 1 : 4 в школьных зданиях, библиотеках, лабораториях, выставочных зданиях и др. Высота подоконников от чистого пола в жилых комнатах принимается в 0,8 м, в помещениях общественных зданий - до 1 м. Верхняя граница оконного проема должна находиться от потолка не менее 0,3 - 0,35 м и не более 0,5 м. Такое расположение окон обеспечивает наиболее эффективное освещение комнат, свободное открывание оконных переплетов внутрь комнаты и удобное размещение отопительных приборов.
Оконные переплеты и двери для зданий массового строительства применяются типовые, что и нужно учитывать при определении размеров оконных и дверных проемов. В таких общественных зданиях, как выставочные павильоны, целесообразно предусматривать верхнее боковое освещение или освещение через фонарь перекрытия, чтобы освободить стены под выставочные экспонаты. В северных районах остекленные фонари непрактичны в эксплуатации, и поэтому лучше проектировать верхнее боковое освещение.

Расположение дверных проемов в жилых комнатах диктуется общим пространственным построением интерьера, наиболее эффективным использованием стен комнат при расстановке мебели и поисками наиболее целесообразного графика движения людей.

Мебель также подчеркивает назначение помещения, говорит о его функциях и составляет неотъемлемую часть интерьера. Ее расстановка, форма, материал и цвет также должны быть подчинены общему архитектурному замыслу интерьера.

7.Строительные нормы и правила.