Доцент Туснина В.М.

Лекция 10.

«Устройство надстроек при реконструкции здания. Конструкции надстраиваемых этажей и мансард»

Возможность надстройки и устройства мансарды того или иного вида определяется типом надстраиваемого здания, запасом несущей способности его основных конструкций, требуемой инсоляцией помещений как реконструируемого здания, так и окружающих его домов. Предпочтение отдается решениям, обеспечивающим (с учетом конкретных условий) максимальный прирост площадей, так как это снижает затраты на единицу дополнительной площади.

В качестве легких конструкций для строительства мансард НПК «Элевит» предложена строительная система с использованием деревометаллических конструкций (балки, стойки, панели). В этом случае несущие поперечные деревометаллические рамы располагаются по осям нижних несущих стен. Вместе с балками и стойками рамы создают каркас перекрытий, покрытий и стен. Ригели рам воспринимают нагрузку от панелей перекрытий, работающих в продольном направлении здания.

В данном случае используются преимущества металла и дерева и совместимость их работы в единой конструкции.

Деревометаллические балки и стойки имеют прямоугольное сечение с двутавровым металлическим сварным сердечником и деревянной оболочкой. Для

Для объединения металлических и деревянных элементов в единую конструкцию применяется принцип «пакетирования», когда металл и дерево склеиваются термоустойчивыми мастиками, а также устанавливаются трубчатые нагели с развальцованными концами.

Основные силовые воздействия в этой строительной композитной конструкции воспринимает металлический сердечник, а устойчивость и огнестойкость ей обеспечивает деревянная оболочка. Электрохимическим способом на металлический сердечник наносится антикоррозийное покрытие, а древесная оболочка подвергается модификации, т.е. глубокой пропитке в автоклавах специальными растворами (например «БХС» или «Разакор»), что обеспечивает влагостойкость и антисептические свойства всему массиву древесины.

Унифицированное каркасное решение мансарды принято при разных конструктивных схемах нижних этажей. Оно предусматривает вертикальные стойки над наружными стенами и в середине здания — над средней продольной несущей стеной.

Поперечная и продольная жесткость и устойчивость каркасной системы обеспечиваются стеновыми конструкциями лестничной клетки, продлеваемой в надстраиваемой части здания, а также металлическими связями между стойками рам в мансардном этаже.

Компоновочные схемы каркасной системы разработаны с учетом применения также новых легких конструкций в виде унифицированных панелей. Они могут быть использованы не только для ограждающих конструкций стен, но и для покрытий и перекрытий. Длина панелей соответствует шагу поперечных несущих рам.

Панели представляют собой каркасную конструкцию из пропитанных антипиреном и антисептиком деревянных элементов.

Основой панели является обвязка по периметру конструкции, имеющая промежуточные ребра жесткости (каркас). Снаружи имеется деревянная обрешетка. Полости между ребрами жесткости заполняются утеплителем.

На основе имеющегося опыта разработаны рекомендации по компоновочным и конструктивным решениям мансардных надстроек из легких конструкций. Компоновочные решения мансард должны удовлетворять следующим требованиям:

- социально-экономическим;

- архитектурно-планировочным;

- конструктивным.

Социально-экономические требования определяют, с одной стороны, структуру потребности в заселении мансардных этажей и ее объемы, с другой — стоимостный фактор, в том числе и с учетом последующей окупаемости. Экономические требования включают учет относительного удорожания того или иного конструктивного решения, учет потерь площадей и объемов при наклонных стенах и т.д.

Функционально-планировочный аспект использования мансардного этажа должен определяться, в основном, назначением здания, а планировочные особенности должны быть связаны со структурой здания и с нижерасположенными помещениями.

Мансардный этаж может занимать всю площадь либо его часть, но, как правило, в пределах лежащих ниже стен базового здания.

При проектировании мансардного этажа рекомендуются три типа планировочных схем: секционная, коридорная и смешанная.

Для обычного жилья следует принимать, в основном, секционную структуру плана.

Для специальных видов жилища может быть принята коридорная либо смешанная схема.

Выбор планировочного варианта следует основывать на анализе планировочной схемы здания-основы, определять при изучении социальной потребности данного жилого образования и выполнять в соответствии с действующими нормативными требованиями.

Необходимо различать 3 основных типа мансардных этажей:

- этаж с формированием отдельного этажа в отдельном уровне;

- этаж с двухуровневым развитием;

- этаж с пространственной организацией антресольного этажа при двухуровневым развитии верхнего этажа здания-основы.

Мансарды из облегченных конструкций рекомендуются при реконструкции многоэтажных жилых домов, построенных в 40-60-е годы.

Реконструировать указанные дома рекомендуется без отселения жильцов и с частичной модернизацией нижележащих этажей.

В первую очередь применение мансард рекомендуется для 5-этажных жилых домов первого периода индустриального домостроения, построенных по типовым проектам МНИИТЭП серий 1-510, 1-511, 1-515.

Разработаны рекомендуемые варианты конструктивных систем мансард по объемно-планировочным решениям, расположению и ширине относительно надстраиваемого жилого дома, этажности (количество уровней), конфигурации крыши мансарды, взаимосвязи помещений мансард с коммуникационной структурой здания.

При этом каждый тип мансард может быть еще и модифицирован:

- по расположению относительно надстраиваемого дома — над верхним этажом дома и, возможно, с пристраиваемыми объемами (эркеры, ризалиты); над верхним этажом дома с включением последнего в объемно-планировочную структуру мансарды; над надстраиваемыми дополнительными этажами;

- по этажности — одноуровневые и двухуровневые; двухуровневые в свою очередь могут быть с поэтажным или двухуровневым расположением квартир и комбинированными;

- по ширине — в пределах ширины существующего дома, большей ширины за счет консольных вылетов;

- с вертикальными и наклонными наружными стенами;

- по конфигурации крыши — с треугольным и ломаным профилем, симметричными или асимметричными скатами, торцы могут решаться вертикальными, наклонными или ломаного очертания;

- по связи помещений мансард с коммуникационной структурой здания с примыканием к лестничному или лестнично-лифтовому узлу; с устройством коридора.

Возможность надстройки и устройства мансарды того или иного вида следует определять типом надстраиваемого здания, запасом несущей способности основных его несущих конструкций, требуемой инсоляцией помещений как реконструируемого здания, так и окружающих жилых домов. При надстройке мансардных этажей следует отдавать предпочтение решениям, обеспечивающим (с учетом конкретных условий) максимальный прирост площадей, так как это снижает удельные затраты на единицу дополнительной

Если конструктивные решения существующего здания не рассчитаны на восприятие дополнительных нагрузок, рекомендуется применять ненагружающие надстройки (в том числе мансарды). Когда размеры мансард превышают габариты существующего здания, рекомендуется пристраивать самостоятельные опорные конструкции, расположенные вне строительного объема здания. Эти конструкции могут быть решены в виде эркеров, лоджий, отдельно стоящих пилонов, элементов лестничных клеток.

По отношению к верхнему этажу реконструируемого дома надстройка может осуществляться с устройством технического проходного или непроходного пространства или же с совмещением перекрытия верхнего этажа существующего дома и пола мансардного этажа. В первом случае создаются предпосылки ускоренного монтажа мансарды, особенно с использованием крупноразмерных элементов, панелей, объемных блоков. При этом плоская кровля существующего дома не разбирается. Объединение конструкций перекрытия верхнего этажа и пола мансарды рекомендуется при чердачных покрытиях существующего дома, а также при необходимости максимально снизить отметку мансардного этажа.

Мансарды как одноуровневые, так и двухуровневые могут быть с чердачным и бесчердачным покрытием. Для бесчердачного покрытия целесообразно использование ломаного профиля мансарды с уклоном верхней части ~16°. В этом случае для освещения помещений, имеющих неблагоприятную ориентацию, следует применять мансардные окна зенитного типа.

Двухуровневые мансарды могут быть с поэтажным расположением квартир или с организацией двухуровневых квартир (возможны комбинированные решения). Поэтажная схема дает возможность разместить большее количество квартир. Ее целесообразно применять при необходимости устройства преимущественно одно- и двухкомнатных квартир.

При поэтажном расположении квартир целесообразно использовать мансарды ломаного очертания, что позволяет увеличивать дополнительную площадь. При этом необходимо предусматривать лифты и мусоропроводы, так как отметка верхнего этажа, даже при четырехэтажном надстраиваемом доме, близка к критической по условиям устройства лифтов. Приведенная масса надстраиваемых этажей в легких конструкциях в 6-8 раз меньше массы надстроек, выполненных из кирпичной кладки и железобетона.