- •Реконструкция жилых зданий Часть I Технологии восстановления эксплуатационной надежности жилых зданий
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1 объемно-планировочные и конструктивные решения реконструируемых жилых зданий
- •§ 1.1. Роль реконструкции зданий в решении социально-экономических и градостроительных задач
- •Жилищный фонд Российской Федерации, размещенный в 4-, 5-этажных домах первых массовых серий
- •§ 1.2. Градостроительные аспекты реконструкции жилой застройки
- •§ 1.3. Характеристика жилищного фонда старой постройки
- •Классификация основных схем планировочной компоновки жилых капитальных зданий старой постройки
- •Конструктивные схемы капитальных жилых зданий старой постройки
- •§ 1.4. Объемно-планировочные и конструктивные решения домов первых массовых серий
- •Общая площадь квартир (м2) по нормам проектирования
- •§ 1.5. Жизненный цикл зданий
- •§ 1.6. Моделирование процесса физического износа зданий
- •§ 1.7. Условия продления жизненного цикла зданий
- •§ 1.8. Основные положения по реконструкции жилых зданий различных периодов постройки
- •Глава 2 инженерные методы диагностики технического состояния конструктивных элементов зданий
- •§ 2.1. Общие положения
- •Классификация повреждений конструктивных элементов зданий
- •§ 2.2. Физический и моральный износ зданий
- •Оценка степени физического износа по материалам визуального и инструментального обследования
- •§ 2.3. Методы обследования состояния зданий и конструкций
- •§ 2.4. Инструментальные средства контроля технического состояния зданий
- •Характеристики тепловизоров
- •§ 2.5. Определение деформаций зданий
- •Значение предельно допустимых прогибов
- •§ 2.6. Дефектоскопия конструкций
- •Повреждения и дефекты фундаментов и грунтов основания
- •Число точек зондирования для различных зданий
- •Значения коэффициента к снижения несущей способности кладки в зависимости от характера повреждений
- •§ 2.7. Дефекты крупнопанельных зданий
- •Классификация дефектов панельных зданий первых массовых серий
- •Допустимая глубина разрушения бетона за 50 лет эксплуатации
- •§ 2.8. Статистические методы оценки состояния конструктивных элементов зданий
- •Значение показателя достоверности
- •Глава 3 методы реконструкции жилых зданий
- •§ 3.1. Общие принципы реконструкции жилых зданий
- •Методы реконструкции зданий
- •§ 3.2. Архитектурно-планировочные приемы при реконструкции жилых зданий ранней постройки
- •§ 3.3. Конструктивно-технологические решения при реконструкции жилых зданий старой постройки
- •§ 3.4. Методы реконструкции малоэтажных жилых зданий первых массовых серий
- •§ 3.5. Конструктивно-технологические решения при реконструкции зданий первых массовых серий
- •Уровень реконструктивных работ жилых зданий первых типовых серий
- •Глава 4 математические методы оценки надежности и долговечности реконструируемых зданий
- •§ 4.1. Физическая модель надежности реконструируемых зданий
- •§ 4.2. Основные понятия теории надежности
- •§ 4.3. Основная математическая модель для изучения надежности зданий
- •§ 4.4. Методы оценки надежности зданий с помощью математических моделей
- •§ 4.5. Асимптотические методы в оценке надежности сложных систем
- •§ 4.6. Оценка среднего времени до возникновения отказа
- •§ 4.7. Иерархические модели надежности
- •Методики оценки функции надежности p(t) реконструированных зданий
- •§ 4.8. Пример оценки надежности реконструируемого здания
- •Глава 5 основные положения технологии и организации реконструкции зданий
- •§ 5.1. Общая часть
- •§ 5.2. Технологические режимы
- •§ 5.3. Параметры технологических процессов при реконструкции зданий
- •§ 5.4. Подготовительные работы
- •§ 5.5. Механизация строительных процессов
- •§ 5.6. Технологическое проектирование
- •§ 5.7. Проектирование технологических процессов реконструкции зданий
- •§ 5.8. Календарные планы и сетевые графики
- •§ 5.9. Организационно-технологическая надежность строительного производства
- •Глава 6 технология производства работ по повышению и восстановлению несущей и эксплуатационной способности конструктивных элементов зданий
- •Расчетное сопротивление грунтов по нормам 1932 - 1983 гг.
- •§ 6.1. Технологии укрепления оснований
- •§ 6.1.1. Силикатизация грунтов
- •Радиусы закрепления грунтов в зависимости от коэффициента фильтрации
- •Технология и организация производства работ
- •Механизмы, оборудование и приспособления для проведения инъекционных работ
- •Значения коэффициента насыщения грунта раствором
- •§ 6.1.2. Закрепление грунтов цементацией
- •§ 6.1.3. Электрохимическое закрепление грунтов
- •§ 6.1.4. Восстановление оснований фундаментов с карстовыми образованиями
- •§ 6.1.5. Струйная технология закрепления грунтов оснований фундаментов
- •Прочность грунтоцементных образований
- •§ 6.2. Технологии восстановления и усиления фундаментов
- •§ 6.2.1. Технология усиления ленточных фундаментов монолитными железобетонными обоймами
- •§ 6.2.2. Восстановление несущей способности ленточных фундаментов методом торкретирования
- •§ 6.2.3. Усиление фундаментов сваями
- •§ 6.2.4. Усиление фундаментов буроинъекционными сваями с электроимпульсным уплотнением бетона и грунтов
- •§ 6.2.5. Усиление фундаментов сваями в раскатанных скважинах
- •Производство работ
- •§ 6.2.6. Усиление фундаментов многосекционными сваями, погружаемыми методом вдавливания
- •§ 6.3. Усиление фундаментов с устройством монолитных плит
- •§ 6.4. Восстановление водонепроницаемости и гидроизоляции элементов зданий
- •§ 6.4.1. Вибрационная технология устройства жесткой гидроизоляции
- •§ 6.4.2. Восстановление гидроизоляции инъецированием кремнийорганических соединений
- •§ 6.4.3. Восстановление наружной вертикальной гидроизоляции стен фундаментов
- •§ 6.4.4. Технология повышения водонепроницаемости заглубленных конструкций зданий и сооружений путем создания кристаллизационного барьера
- •§ 6.5. Технология усиления кирпичных стен, столбов, простенков
- •§ 6.6. Технология усиления железобетонных колонн, балок и перекрытий
- •Усиление конструкций композитными материалами из углеродных волокон
- •Глава 7 индустриальные технологии замены перекрытий
- •§ 7.1. Конструктивно-технологические решения замены междуэтажных перекрытий
- •График производства работ при устройстве монолитного перекрытия по профнастилу
- •§ 7.2. Технология замены перекрытий из мелкоштучных бетонных и железобетонных элементов
- •§ 7.3. Технология замены перекрытий из крупноразмерных плит
- •§ 7.4. Возведение сборно-монолитных перекрытий в несъемной опалубке
- •§ 7.5. Технология возведения монолитных перекрытий
- •§ 7.6. Эффективность конструктивно-технологических решений по замене перекрытий
- •Трудозатраты на устройство междуэтажных перекрытий при реконструкции жилых зданий
- •Область эффективного применения различных конструктивных схем перекрытий
- •График производства работ по устройству сборно-монолитных перекрытий
- •Глава 8 повышение эксплуатационной надежности реконструируемых зданий
- •§ 8.1. Эксплуатационные характеристики ограждающих конструкций
- •§ 8.2. Повышение энергоэффективности ограждающих конструкций
- •§ 8.3. Характеристики теплоизоляционных материалов
- •§ 8.4. Технологии утепления фасадов зданий с изоляцией штукатурными покрытиями
- •§ 8.5. Теплоизоляция стен с устройством вентилируемых фасадов
- •Физико-механические характеристики облицовочных плит
- •§ 8.6. Технологии устройства вентилируемых фасадов
- •Характеристика средств подмащивания
- •График производства работ по теплозащите стен пятиэтажного 80-квартирного жилого дома серии 1-464
- •§ 8.7. Оценка эксплуатационной надежности и долговечности утепленных фасадных поверхностей
- •§ 8.8. Управляемые технологии энергопотребления жилых зданий
- •Список литературы
§ 1.2. Градостроительные аспекты реконструкции жилой застройки
Возникновение и развитие городов являются длительным многовековым историческим процессом. Во многих регионах сложились различные условия их формирования, что привело к особенностям планировки и застройки.
При рассмотрении градостроительной характеристики существующей застройки старых городов следует учитывать то обстоятельство, что в сложившихся исторических условиях города росли, поглощая при этом сельские населенные пункты. Основным видом застройки были малоэтажные здания из местных материалов, преимущественно деревянные рубленые. Каменная застройка русских городов получила развитие только в XVIII-XIX веках. Она представляла собой 2-3-этажные здания, и только с середины XIX - начала XX веков появились кирпичные дома большей этажности. Этот период характеризуется интенсивным ростом городов, вызванным процессами развития капиталистических форм производства. За 3-4 десятилетия население городов увеличилось в 5-10 раз при соответствующем росте их площадей. Жилые здания тех лет составляют на сегодня значительную часть городского фонда.
Известно, что здания старой постройки отличаются сложностью планировки, повышенной высотой этажей. Их плановые габариты нередко образованы из сложных форм с криволинейными контурами. Доля старой застройки в городах постоянно уменьшается. В старых домах размещается менее 9 % всего жилого фонда (в Москве около 12 %, Санкт-Петербурге - 30 %). Именно многие здания старой постройки придают центральной части Москвы, как и историческим центрам других городов, неповторимый облик.
При реконструкции таких зданий необходим индивидуальный подход к каждому отдельному объекту с максимальным сохранением архитектурного решения фасадов.
Градостроительные решения, как и здания, построенные в различное время, имеют свои характерные особенности.
Для конца XIX - начала XX века использована преимущественно квартальная застройка 4-5-этажными многоквартирными домами с высокой плотностью застройки и минимальным внутриквартальным пространством. Здания существенно отличаются уровнем комфортности планировки и качеством инженерного оборудования квартир. В то же время создавалась гармоничная и привлекательная городская среда за счет единства архитектурного облика зданий. Развитая инфраструктура создавалась путем использования большинства помещений первых этажей под магазины, предприятия службы быта и т.п.
Период строительства 20-30-х годов характеризуется началом использования элементов типовых конструкций и зданий. Это прежде всего 4-5-этажные жилые дома из кирпича. Принципы размещения зданий квартальной застройки отличаются более организованным взаимным расположением при достаточно большом проценте озеленения дворовых участков, четкой системой дорог, пешеходных путей и площадок.
С началом массового индустриального строительства застройка кварталов происходила по укрупненной схеме с площадью кварталов, достигающей 1,4-1,6 км2. Укрупненная система застройки дала возможность существенно улучшить санитарно-гигиенические условия. Такие решения, как правило, имели достаточно низкую плотность застройки, не превышающую 3000-3300 м2 жилой площади на 1 га.
Застройка 50-70-х годов представляет собой 4-5-этажное кольцо, окружающее исторические центры городов, а за пределами этого кольца расположились современные окраинные жилые и промышленные районы.
Наблюдалась тенденция опережения роста городских территорий, это обгоняло прирост населения и приводило к снижению плотности застройки с возрастанием в балансе территории городов внеселитебных территорий. Это привело к увеличению общегородских транспортных и других инженерных коммуникаций, негативным социально-экономическим и экологическим последствиям. Появились так называемые спальные районы, удаленность которых от основных мест работы населения исчисляется часами, проведенными в городских транспортных средствах.
Исследуя проблему восстановления жилого фонда страны, следует отметить, что реконструкция должна базироваться не на индивидуальном объекте - жилом доме, а на жилом квартале или микрорайоне в целом. При этом из градостроительных задач реконструкции следует выделить общеградостроительные условия, инженерно-техническую инфраструктуру, охрану окружающей среды и благоустройство территорий. Особое место должно отводиться улучшению транспортных условий, что весьма актуально при значительном росте численности индивидуального транспорта.
При проектировании реконструкции застройки необходим учет связей реконструируемого квартала или микрорайона с прилегающими частями города, имеющими традиционную или историческую особенность. При этом должны использоваться приемы усиления композиционного и художественного единства или развития реконструируемого и прилегающего микрорайона более ранней застройки. Решение может быть найдено в виде силуэта застройки, путем повышения выразительности ансамблей, создания рациональных функциональных связей и архитектурно-художественной целостности реконструируемой застройки.
Реконструкция внутриквартального пространства наряду с увеличением плотности застройки должна быть направлена на повышение его комфортности и рациональности, выполнение задачи социального и эстетического характера по упорядочению планировочной структуры и сетей улиц, создание требуемой инфраструктуры, озеленение и благоустройство территории, создание объектов активного и пассивного отдыха, развитие коммуникационных связей, сохранение городского ландшафта и окружающей среды. Особое внимание должно быть уделено повышению эксплуатационной надежности инженерных сетей тепло-, водо- и газоснабжения.
Реконструкция жилой застройки не должна сопровождаться ухудшением инсоляции и аэрации и, как следствие, должна быть направлена на улучшение микроклимата жилой застройки, повышение комфортности обитания и оздоровление условий проживания населения. Одним из важных показателей является соблюдение нормального уровня озеленения (не менее 6 м2/чел.,СНиП 2.07.01-89*), а также сохранение существующих зон озеленения и посадок, как правило, выполненных жильцами кварталов и микрорайонов.
Типовые решения застройки обладают рядом недостатков, к числу которых можно отнести неблагоприятную аэродинамику, что приводит к высоким скоростям ветра и температурным перепадам. Кроме этого, открытая застройка лишает индивидуального дворового пространства, что негативно оценивается населением. Поэтому реконструкция кварталов и микрорайонов должна базироваться на использовании принципов застройки в полузамкнутую или замкнутую путем пристройки и возведения дополнительных объемов, связывающих между собой отдельные здания. При этом достигается не только экономическая, но и функциональная эффективность использования пространства.
Уплотнение существующей застройки может быть достигнуто не только путем увеличения этажности зданий за счет их надстройки, но и возведением малоэтажных блокированных домов внутри квартально и с размещением встроек между корпусами зданий (рис. 1.2). При этом допускаются частичный снос отдельных зданий и уменьшение их этажности в совокупности с новым строительством жилых домов.
Рис. 1.2. Уплотнение существующей застройки путем внутриквартального выведения малоэтажных блокированных домов (а), малоэтажных вставок между жилыми домами (б), многоэтажных вставок с надстройкой существующих зданий на 2 этажа (в)
Комплексность подхода при реконструкции застройки определяется тем, что модернизация, реконструкция и снос зданий преследуют одну и ту же цель - преобразование устаревшего жилищного фонда с учетом градостроительной ситуации.
Уплотнение застройки осуществляется путем устройства вставок, надстройки зданий, возведения точечных зданий на освобожденной площадке в межквартальной зоне.
Проведение комплекса реконструктивных работ должно осуществляться на базе индивидуального подхода к каждому из объектов, обеспечивая при этом сохранение принципов общности архитектурных форм, характерных для конкретного города, эволюционной отработки и совершенствования форм и облика зданий. Изучение города как сложной художественной системы должно выявить структуру архитектурных признаков, которые несут в себе информацию о его специфике, особенностях происхождения и современной функции, о приемах и способах взаимодействия с природными элементами и ландшафтным окружением.
Вариантами оздоровления городской среды являются вывод промышленного производства из центра крупных городов и адаптация зданий под жилье или инфраструктуру.
Особое влияние на реконструкцию оказывает рыночная стоимость земельных участков, что определяет уровень этажности нового строительства и экономическую целесообразность сохранения малоэтажного жилого фонда.