Пособие история отрасли и введение в специальность. Учебное пособие
 Скачать 2.97 Mb.
|
|
«авторским надзором» («проектное сопровождение»). Авторский надзор вы- полняется на основании специального договора с заказчиком, который решает вопрос о необходимости такого надзора. Для решения особо сложных технических вопросов может привлекаться научное учреждение. Если такое привлечение ведется систематически, оно именуется «научным сопровождением». Оно обычно оформляется безденеж- ным договором или специальным протоколом. Денежные же договоры состав- ляются по мере возникновения каждой конкретной задачи. 22 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ИСТОРИИ СТРОИТЕЛЬСТВА. В Древней Руси профессиональные строительные навыки передавались при непосредственной работе ученика, подмастерья в составе артели. Распро- странению умений способствовало то, что строительство зданий по природе своей было коллективным. Первыми профессиональными руководителями строек были десятники, производители работ, архитекторы. С появлением сна- чала эмпирических, а затем научно обоснованных методов расчёта, конструи- рования и строительства стали возникать профессиональные учебные заведе- ния. Для низшего и среднего звена управления в России организовывались школы десятников по строительному делу, а также курсы по подготовке техни- ков-строителей. Во Франции первое строительное училище было основано в 1740 году архитектором Блонделем. Первым высшим инженерным учебным за- ведением, а кроме того в области фортификационного строительства становит- ся в 1810 году, основанное в 1804 году Главное инженерное училище Россий- ской империи, по причине добавления дополнительных офицерских классов и двух годичному продолжению обучения офицеров, в отличие от всех других кадетских корпусов и инженерных учебных заведений России. Одним из пер- вых высших учебных заведений в области транспортного строительства и транспорта был Петербургский государственный университет путей сообще- ния, основанный в 1809 году. Он готовил специалистов по проектированию, строительству и эксплуатации дорожных, а также гидротехнических сооруже- ний. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный уни- верситет был основан в 1832 году под названием «Училище гражданских ин- женеров» и является старейшим в России среди специализированных вузов строительного профиля. 2.1. Из истории строительных материалов Применение и получение строительных материалов было известно в са- мой глубокой древности, поскольку они играли непосредственную роль в обу- 23 стройстве быта и развитии культуры. Основные материалы, используемые в строительстве песок, глина и камень, они использовались на протяжении мно- гих тысячелетий. Горные породы существовали всегда, с их помощью можно было строить дома, но так как древние строительные материалы оставляли ще- ли, их устраняли с помощью глины. Еще одним наиболее распространенным строительным материалом, мож- но назвать солому. Технология строительства с ее помощью основывалась на прекрасном изоляторе, солома отлично сохраняло тепло, и не пропускала хо- лод. Использование соломы в строительных целях стало модным и в последние годы. Древесина, это самый древний материал, ее можно использовать в любой сфере строительства, обычно древесина служила материалом для больших со- оружений. Бетон, это довольно сложный материал, он состоит из множества ве- ществ, растворов и химических элементов. Бетон часто используется в совре- менном строительстве, по своей прочности он не уступает натуральному кам- ню, с помощью арматуры его можно укрепить и сделать сверхпрочным. Для строительства высотных зданий используется металл. Существует огромное количество видов металла, это прочный и долговечный материал, од- нако к его большим недостаткам можно отнести коррозию. Другими популярным строительным материалом является стекло, пласт- масса и другие материалы. На территории нашей страны производство различных строительных ма- териалов возникло в глубокой древности. На основании литературных данных, а также археологических изысканий можно прийти к заключению, что много столетий назад наши предки уже умели удовлетворительно изготовлять такие строительные материалы, как кирпич, воздушная и гидравлическая известь, применять указанные материалы для построек и, видимо, хорошо знали их важнейшие свойства. 24 В царствование Ивана IV потребовалось систематизировать накопивший- ся за многие столетия опыт производства и применения строительных материа- лов. В 1584 г. появился в качестве официального документа «Каменный при- каз», в котором регламентировались добыча и производство некоторых естест- венных и искусственных строительных материалов. В XVI—XVII вв. это производство развивалось медленно. Некоторый подъем его наблюдался в период царствования Петра I, поощрявшего расшире- ние производства строительных материалов для хозяйства страны. Производство строительных материалов заметно начинает увеличиваться в России с шестидесятых годов 19 столетия, со времени отмены крепостного права. Потребность в них увеличилась в связи с развитием капитализма, с этого времени начали строиться заводы портландцемента, расширилась область его применения. Русские ученые и инженеры оказали большое влияние на создание отдельных отраслей промышленности строительных материалов, в частности цементной. Последняя стала усиленно развиваться в конце XIX и начале XX века. В то же время развернулось строительство механизированных печей для обжига известняка. Высшие технические учебные заведения стали выпускать специалистов по различным отраслям производства строительных материалов. История строительства из дерева. Древесина - продукт деревьев. Древесина - это древний строительный ма- териал и используется в построении почти любого типа и структуры в боль- шинстве климатов. Древесина может быть очень гибкой под грузами, держать силу, сгибаясь, и невероятно сильна, когда сжата вертикально.Есть много от- личающихся качеств по различным типам древесины, даже среди одинаковых разновидностей дерева. Это означает, что определенные разновидности лучше для определённого использования, чем другие. Условия произрастания важны для формирования тех или иных качеств. 25 Исторически, дерево используется для построения больших структур в его необработанной форме. Деревья только обрезались до необходимой длины, иногда очищались от коры. В древние времена, в некоторых частях мира, у многих домов или сооб- ществ была личная лесная посадка, из кото- рой семья или сообщество вырастят и собе- рут деревья, для строительства. Строить из дерева начали много раньше, чем из камня - как минимум, на де- сять тысяч лет. Первыми строительными материалами стали камыш, кости, шкура и ветки - палки, выполнявшие роль каркаса. Позднее строительство трансформировалось в дома на деревянных сваях, брусчатые и бревенчатые. Примерно в 8 тысячелетии до нашей эры деревянное домостроение стало массо- вым в Средиземноморье. Тогда здесь еще росли густые леса, и Греция, Турция и Па- лестина не представляли собой голую степь. Строительного материала было вдоволь, и Рис. 3 - Ставкирка в Боргунне. Одна из самых древних сохранившихся каркасных церквей в Норвегии. По- строена предположительно в 1150- 80 гг. Рис. 2 - Фахверковые дома имеют жёсткий несущий каркас из стоек (вертикальных элементов), балок (горизонтальных элементов) и раскосов (диагональных элементов), которые и являются основной отличительной особенностью конструкции фахверка. 26 деревни с бревенчатыми домами, росли, как грибы. Один из первых деревян- ных городов носил имя Иерихон (он упоминается в Ветхом завете). В Древней Греции из дерева строились не только дома, но и большинство храмов и обще- ственных зданий. Позднее лесные пространства стали редеть и строительного материала стало не хватать. В это время начинается использование фахверковых (каркас- ных) (рис. 2) деревянных домов с заполнителем - впервые их применили в Древнем Египте. Постепенно деревянное домостроение продвигалось на север. Главными его центрами становятся лесистые регионы: Альпы, Карпаты, Баварские леса, Англия и богатые лесом северные территории - современные Скандинавия и Россия. В центральной Европе долгое время строили бревенчатые дома. Но к концу Средневековья запасы леса стали сокращаться и здесь. В Германии и Ав- стрии переходят на экономичные фахверковые конструкции, популярные здесь до сих пор. В Польше вообще на какое-то время запретили строить из дерева. Много древесины уходило на топку и кораблестроение. Иначе дело обстояло в Скандинавии. В середине 12 века переживает свой расцвет деревянное зодче- ство в Норвегии, где до сих пор сохранились два десят- ка церквей того времени (рис. 3). Восточные тради- ции деревянного строи- тельства берут свое нача- ло в Китае, но очень скоро Рис. 4 - Жилище Большого Будды. Золотой храм (Кон- до) монастыря Тадайдзи, основанного в VIII в. (743 - 752 гг.). Самое крупное деревянное здание в мире. 27 запасы леса в густонаселенной стране стали сокращаться. Напротив, соседняя Япония, используя китайскую традицию, продвинулась далеко вперед. Дома здесь строились с учетом частых землетрясений. Поэтому колонны прочно упирали в каменную породу, а уровень первого этажа высоко поднимали над землей. В результате мы можем и сейчас видеть японские храмы конца первого тысячелетия нашей эры. А храм Тодайдзи (рис. 4), ровесник Полтавской битвы, считают самым большим бревенчатым зданием во всем мире. Активно использовали деревянное домостроение и американские коло- нисты. Первые здания были свайными. Широкое распространение получили бревенчатые, а затем и брусчатые дома. Русское зодчество. Русь всегда считалась страной лесов. И традиции деревянного зодчества здесь уходят в глубокую древность. Мастера срубного строительства достигли небывалых высот - чего стоит только Кижский погост (рис. 5), известный на весь мир. По легенде, 22-главая Церковь Преображения Господня была построена одним топором, без других инструментов. Не знаем, правда это или нет, но что точно известно: на Руси строили без гвоздей вплоть до 19 века. Одних только врубок знали более 50 типов: в "чашу", "в лапу", "в ласточкино гнездо", "в ус". Срубное (клетское) строительство эволюцио- нировало от однокамерно- го жилища до трехкамер- ного и более сложных ва- риантов. Уже в 18-19 веках, в подражание странам Ев- ропы, в России начинают строить больше каменных зданий. С развитием про- Рис. 5 - Преображенская церковь Кижского погоста была возведена в 1714 году и сегодня является наиболее известным памятником деревянного зодчества Русско- го Севера. 28 мышленности в 19-начале 20 века деревянные дома начинают считать отсталы- ми и несовременными, теперь его ассоциируют с тонкостенными бараками, гниением и горением. К концу ХIХ века эти вопросы приобрели первостепенное значение. В 1887 г. Русским техническим обществом была создана специальная комиссия по выработке технических условий на средства и способы защиты древесины от гниения. В работе этой комиссии и в; проведении больших исследований при- няли деятельное участие профессор Института инженеров путей сообщения Н. А. Белелюбский, профессор Лесного института Д. Н. Кайгородов и др. После Великой Октябрьской социалистической революции наука о лесе и лесных материалах получила широкое развитие. В СССР созданы десятки крупнейших научных учреждений по вопросам лесоразведения и обработки ле- са. Широко применяя достижения выдающихся русских ученых В. В. Докучае- ва, И. П. Бородина, Г. Ф. Морозова, И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко, академик В. Н. Сукачев (Институт леса Академии наук СССР) вывел путем селекции и скрещивания около двадцати быстрорастущих древесных пород. Всесоюзным институтом лесного хозяйства выведены скороспелые сорта дуба, тополя, вяза, манчжурского ореха и др.; Киевским лесохозяйственным институтом разрабо- тан метод ускоренного выращивания бессучковой сосны. Советскими учеными создана новая отрасль науки — древесиноведение (лауреат Сталинской премии проф. С. И. Ванин), разработана теория сушки древесины (проф. Н. Н. Чулиц- кий и др.) созданы новые типы деревянных инженерных сооружений и методы конструктивной защиты древесины от гниения (проф. Г. Г. Карлсен и др.), хи- мической защиты древесины от гниения и повышения ее огнестойкости. Нашими учеными получены специальные клеи и новые виды клееных дощатых и фанерных конструкций, значительно более легких, экономичных и индустриальных, чем, обычные деревянные конструкции. В конце 20-го века деревянное строительство возвращает утерянные по- зиции. Современные технологии позволяют исправить главные недостатки де- 29 рева как строительного материала: склонность к гниению (антисептики), пожа- роопасность (антипирены) и т.д. Изменения касаются и дизайна, который уже не назовешь ограниченным. Но главное, дерево - это экологичный материал, а современный мир все больше думает об экологии. В США и Канаде, Финляндии, Японии и Южной Корее, Германии и Франции деревянное домостроение развивается быстрее других отраслей. В ре- зультате этого количество деревянных домов в Штатах достигло 95% от общего числа (полмиллиона домов в год). Американцы обогнали даже Финляндию, где "всего" 90% деревянных домов. В странах Евросоюза строительство жилых домов из дерева поддержи- вают на государственном уровне. А в Японии все односемейные дома - дере- вянные (каждый год вводится 300 тысяч). Россия пока уступает по темпам рос- та. Но мировые тенденции становятся актуальными и для РФ. С дерева началась история строительства. К дереву мы и возвращаемся. Кроме экологического аспекта, это, возможно, позволит несколько удешевить строительство и облегчить жилищную проблему. Тем более, в такой стране, как Россия, с многовековым опытом деревянного домостроения. История строительства из природного камня. Горные структуры существовали столько, сколько существует история. Это - самый доступный строительный материал, и обычно готов для примене- ния. Есть много типов скальных пород во всём мире с отличающимися свойст- вами, которые делают их лучше или хуже для специфического использова- ния. Камень - очень плотный строительный материал, таким образом, он дает большую защиту, но плотность также является его главным недостатком, т.к. приводит к большому весу. Его теплопроводность также считают большим не- достатком, поскольку каменное строение труднее протопить, и оно быстрее ос- тывает. Каменные стены были выстроены тогда, когда один камень положили поверх другого, скрепив их вместе. 30 Как строительный и отделочный материал натуральный камень - мрамор, гранит, известняк, оникс и доломит, использовался людьми с давних времен. И первую эпоху в развитии человечества историки не просто так называют «каменным веком»: именно в то время камень стал использоваться как матери- ал для производства орудий труда. Позднее камень начали применять для строительства домов и храмов, из- готовления колонн, ступеней, элементов украшения. По всему земному шару жителями разных стран и эпох было оставлено множество построек, скульптур и других прекрасных произведений искусства из мрамора, гранита, доломита. Строительство каменных домов — огромный пласт строительной истории че- ловечества. Конечно, нельзя однозначно сказать, что в те или иные времена до- ма строились только определенным способом — речь идет о наиболее распро- страненном. И достаточно долго каменное строительство было безусловным лидером, да и сейчас этот способ не спешит сдавать позиции. В момент зарож- дения каменного строительства в качестве строительного материала использо- вался тесаный камень. Известняк - осадочная горная порода, возникшая миллионы лет назад на дне древних морей из морских осадков, занимает более 10% всех отложений земного покрова. Огромные глыбы, вырубленные из этого материала, использовались для строительства знаменитых Египетских пирамид (рис. 6), а из каменных блоков гораздо меньших размеров были возведены многие замки Франции, Англии, Германии и других европейских стран. Знаменитый Собор Парижской Богоматери тоже сооружен из камней известняковых пород. Из-за множества сооружений, построен- ных из этого белого камня, древнюю Русь на- зывали Белокаменной. Известняк широко Рис. 6 – Пирамида Хеопса 31 применялся Владимиро- Суздальскими и Московскими князьями для возведения соборов и д ворцов. Из него построены Белокаменный кремль Дмитрия Донского (рис. 7), Грановитая Палата и главный собор Кремля – Успенский (рис. 8). Да и сам Кремль, построенный из красного кирпича, имеет фундамент и цо- кольные части стен, выполненные из белого камня. Используемый в основном как строительный материал, известняк широко применялся и для изготовления декоративных фасадных плит, колонн, порта- лов дверей и даже скульптур. Белокаменные узорные детали использовались для украшения самых разных построек, например, известнейшая Церковь Воз- несения в Коломенском, построенная в 1532 году из кирпича, отделана узо- рочьем из известняка. И, возвращаясь к древней Греции, где мрамор преобладал в качестве строительного и отделочного материала, нельзя не вспомнить, что первый афинский Акрополь в VI в. до н.э. был по- строен именно из известняка. Известняк или белый камень, благода- ря своей однородной и пористой структуре, обладает высокой прочностью и морозостой- костью, что делает постройки из него долго- вечными и надежными. Наряду с прочно- стью, этот материал легко обрабатывается – пилится, режется, шлифуется. И, конечно, немаловажным фактором является привлека- Рис.7 – Белокаменный Московский Кремль при Дмитрии Донском (с картины А.М. Васнецова) Рис. 8 – Успенский собор Мос- ковского Кремля |