12. Конструктивные решения гражданских зданий в районах

с особыми природно-климатическими условиями

Проектирование, строительство и эксплуатация гражданских зданий в районах с особыми климатическими условиями, а также в зонах с высокой сейсмической активностью, с просадочными и подрабатываемыми основаниями, в зонах подтопления и пр. должны вестись с учетом влияния ряда специфических факторов.

12.1. Особенности конструктивных решений зданий

для северной климатической зоны

Специфика этой зоны заключается в суровости климата (низкие температуры и большая продолжительность зимнего периода, сильные ветры и снегозаносы), необжитости территорий, отсутствии необходимой инфраструктуры и пр.

Наиболее сложно решаемая задача в таких условиях – устройство фундаментов для зданий и сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах (рис. 12.1.1). Причины:

- потеря несущей способности грунта в результате изменения его температурного режима;

- пучение грунта при его сезонном промерзании.

Р ис. 12.1.1.

Способы сохранения вечной мерзлоты под фундаментом:

а – открытое нерегулируемое подполье; б, в - открытое регулируемое подполье с продухами в нижней и верхней части; г – регулируемое подполье и устройство холодного технического этажа; д – подсыпка изолирующего грунта; е искусственное охлаждение; 1 – утепленное перекрытие; 2 – вентилируемое подполье; 3 – продухи; 4 – технический этаж; 5 – теплоизолирующая подсыпка; 6 – трубы системы искусственного охлаждения холодным воздухом или жидкостями

Наиболее целесообразный тип фундаментов в условиях вечной мерзлоты – свайный. Опыт проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений различного назначения в северной климатической зоне показывает эффективность легких материалов и конструкций из них. При этом все конструктивные решения ограждающих конструкций должны соответствовать расчетным параметрам.

12.2. Особенности конструктивных решений зданий

для районов жаркого климата

В зависимости от вида жаркого климата – 1) сухого жаркого или 2) высоких температур и большой влажности - определяются требования к зданиям (таблица 12.2.1).

Рис. 12.2.1. Покрытия зданий в жарком климате:

I – в сухом жарком климате; II – во влажном жарком климате; а – эксплуатируемая крыша; б – двойная крыша; в - крыша с теплоизолирующим слоем грунта; г – крыша-ванна; д. е – двускатные крыши с внешним и внутренним водоотводом; ж - односкатная крыша; и – покрытие зонтичного типа

Помимо защиты от солнечных лучей, в первом случае требуется обеспечить режим защиты от сухого горячего воздуха и пыли. Во втором – обеспечить условия для проветривания, воздухообмена (рис. 12.2.1).

Материалы, используемые для строительства зданий в условиях жаркого климата должны хорошо противостоять разрушительному воздействию коррозии, бактерий, грибков и насекомых (термитов). В зонах влажного жаркого климата для фундаментов опасны эрозионные процессы в основаниях, являющиеся результатом длительных и сильных ливней во время сезона дождей. Для районов жаркого сухого климата наружные ограждающие конструкции подвергаются интенсивному воздействию песчаных бурь (частиц песка).

Таблица 12.2.1. Особенности конструктивных решений зданий,

возводимых в жарком климате

Конструктивные элементы	В сухом жарком климате	Во влажном жарком климате
Фундаменты	Ленточные фундаменты с развитыми подвальными и полуподвальными помещениями, способствующими защите от перегрева и от сухих жарких ветров	Отдельно стоящие фундаменты под каркасные конструкции, позволяющие приподнять здание над уровнем земли и обеспечить обтекание воздухом снизу (избежать образования ветровой тени, защита от грунтовой влаги, насекомых и грызунов)
Остов здания	Массивные стены светлых тонов, обладающие хорошими теплозащитными свойствами, высокой тепловой инерцией, смягчающей суточные температурные перепады	Наружные ограждающие конструкции легкие, перфорированные, трансформирующиеся, обеспечивающие беспрепятственное движение воздуха (вместе с тем – наличие штор, сеток, экранов для защиты от солнца и насекомых)
Окна	Минимальных размеров, обеспечивающих требованиям естественной освещенности	Окна больших размеров, обеспечивающих проветривание помещений
	В обоих случаях необходимо использование солнцезащитных устройств (жалюзи, маркизы, козырьки, пилоны и пр.)
Перекрытия	Полы с высокими показателями теплоусвоения (мрамор, бетон, мозаика, керамика)
Покрытия (рис. 12.2.1)	Плоские эксплуатируемые крыши, используемые для сна и отдыха. Купольные и сводчатые покрытия, снижающие эффект солнечного облучения и повышающие теплоотдачу. Вентилируемые двойные крыши и пр.	Кроме защиты от солнечных лучей очень важна функция водоотвода во время сезонов дождя (с далеко выступающими свесами крыши)
Лестницы	Открытые, вынесенные за пределы здания, чтобы исключить аккумуляцию солнечного тепла и передачу его внутрь здания