Научная статья на тему 'Малоэтажные жилые дома на сложном рельефе в условиях Урала. Рекомендации по проектированию (часть 1)'

Малоэтажные жилые дома на сложном рельефе в условиях Урала. Рекомендации по проектированию (часть 1) Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»

CC BY
2440
444
Поделиться
Ключевые слова
АРХИТЕКТУРА / МАЛОЭТАЖНЫЕ ЗДАНИЯ / ТИПОЛОГИЯ ЗДАНИЙ / СЛОЖНЫЙ РЕЛЬЕФ / ТЕПЛОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Калабин Александр Васильевич

В статье ставится задача определения принципов и методов формирования малоэтажного жилища на сложном рельефе в условиях Урала и разработка рекомендаций, способствующих достижению высокого уровня функциональных, технико-экономических и архитектурно-художественных решений специальных типов малоэтажных жилых зданий для сложного рельефа. Статья является результатом фундаментальных научных исследований, включенных в план НИР РААСН.

LOW-RISE RESIDENTIAL HOUSE IN COMPLEX TERRAIN IN THE CONDITIONS OF URAL. DESIGNRECOMMENDATIONS (PART 1)

In the article the task of determining the principles and methods of formation of low-rise housing complex terrain in the conditions of Ural. Development of recommendations contributes to the achievement of a high level of operational, technical, economic and architectural and artistic solutions in special type of low-rise residential buildings for complex terrain. The article is the result of fundamental scientific research included in the plan of research RAASN.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Малоэтажные жилые дома на сложном рельефе в условиях Урала. Рекомендации по проектированию (часть 1)»

УДК 72.01 КАЛАБИН А. В.

Малоэтажные жилые дома на сложном рельефе в условиях Урала. Рекомендации по проектированию

(Часть 1)

В статье ставится задача определения принципов и методов формирования малоэтажного жилища на сложном рельефе в условиях Урала и разработка рекомендаций, способствующих достижению высокого уровня функциональных, технико-экономических и архитектурно-художественных решений специальных типов малоэтажных жилых зданий для сложного рельефа. Статья является результатом фундаментальных научных исследований, включенных в план НИР РААСН.

Ключевые слова: архитектура, малоэтажные здания, типология зданий, сложный рельеф, тепловая эффективность.

KALABINA. V.

LOW-RISE RESIDENTIAL HOUSE IN COMPLEX TERRAIN IN THE CONDITIONS OF URAL. DESIGN RECOMMENDATIONS (PART 1)

In the article the task of determining the principles and methods of formation of low-rise housing complex terrain in the conditions of Ural. Development of recommendations contributes to the achievement of a high level of operational, technical, economic and architectural and artistic solutions in special type of low-rise residential buildings for complex terrain. The article is the result of fundamental scientific research included in the plan of research RAASN.

Keywords: architecture, low-rise buildings, the typology of buildings, terrain, thermal efficiency.

Калабин

Александр

Васильевич

кандидат архитектуры, ведущий научный сотрудник института «УралНИИпроект РААСН», директор ООО «АВКвадрат»

e-mail:

abkvadrat@gmail.com

Актуальность темы обусловлена необходимостью освоения территорий со сложным рельефом для жилищного строительства на Урале, отсутствием научно обоснованных рекомендаций по формированию жилища на сложном рельефе в условиях умеренного и холодного климата, недостаточностью опыта такого рода строительства в нашей стране.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Повышенный комфорт проживания, большая гибкость специальных типов малоэтажных зданий для сложного рельефа, возможность использования местных строительных материалов, возможность обходиться без мощных кранов в условиях сложного рельефа и другие преимущества позволяют рекомендовать эти здания к широкому применению в городском строительстве наряду с многоэтажной застройкой.

По оценкам ЦНИИП градостроительства РААСН, до 50% неудобных земель в пределах городской черты составляют участки со сложным рельефом, который оказывает влияние практически на все аспекты архитектуры

и строительства — от особенностей восприятия архитектурно-пространственной композиции застройки до методов строительного производства. Экономическая эффективность строительства во многом зависит от степени научной обоснованности проектных решений.

В ряде городов Урала «неудобные» для строительства территории составляют 2030% и более. Их основным недостатком является малая компактность, затрудняющая условия расселения, нарушающая функциональное единство города. Жилая застройка на сложном рельефе, активно участвующая в формировании пространственной композиции города, имеет большие потенциальные возможности в индивидуализации архитектурно-художественного облика городской застройки.

Наиболее детально проблема учета рельефа в проектных решениях разработана для условий теплого и, отчасти, умеренного климата. Необходимо отметить малую степень исследования этой проблемы в условиях холодного климата и практически полное отсутствие опыта такого строительства в России.

Климатические условия Уральского региона предъявляют повышенные требования к защите жилой среды от неблагоприятных факторов. Остро стоит вопрос

о повышении тепловой эффективности жилых зданий. Задачи повышения компактности застройки и теп-лоэффективности специальных типов жилых зданий для строительства на склонах имеют практическое значение не только для Урала, но и для всей территории России.

Разрабатывая объемно-планировочное решение, архитектор может существенно влиять на тепловую эффективность здания через основные планировочные параметры жилых домов — длину, ширину, этажность, конфигурацию плана, освещенность помещений и т. п. Очень важно еще на начальных стадиях разработки проекта оценить его с точки зрения будущих теплопотерь. Исчерпывающей характеристикой тепловой эффективности являются удельные расходы тепла д (Вт/м2), которые могут быть определены после расчета теплопотерь и нагрузки систем отопления, т. е. на заключительной стадии проектирования. Основную часть теплопотерь здания составляют трансмиссионные потери через ограждающие конструкции, причем с уменьшением этажности их удельный вес увеличивается. У специальных типов жилых зданий для сложного рельефа форма и размеры планов этажей часто существенно изменяются в пределах объема. Большое влияние на теплопотери оказывают террасы.

В данном исследовании в качестве критерия для оценки тепловой эффективности используется коэффициент компактности КЗ, который представляет собой отношение

К3= {Fí+Fк): F0,

где Fí — суммарная площадь вертикальных наружных ограждений, м2;

Fк - площадь покрытия или чердачного перекрытия,

м2;

Fo — общая площадь здания, м2.

Очевидно, что минимизация этого параметра будет уменьшать и сметную стоимость жилой площади.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

При застройке территорий со сложным рельефом применяются следующие типы малоэтажных многоквартирных жилых домов: блокированные, террасные и террасно-блокированные. Каждый из них имеет свою специфическую объемно-планировочную структуру и приемы ее формирования.

Создание комфортных условий в жилище в условиях холодного климата может быть обеспечено только созданием компактных жилых комплексов и зданий, обеспечивающих необходимую ветро- и снегозащиту территории, и высокие показатели энергоэффективности. При этом характеристики компактности домов и застройки целесообразно довести до их предельных значений [1, 3].

Наибольшее распространение при застройке склонов получили террасные дома, обладающие повышенным комфортом проживания за счет террасы — открытого летнего помещения, которое может использоваться для отдыха, игр детей, любительских занятий и т. п. Главные препятствия для применения террасных домов в умеренном и холодном климате специалисты видят в повышенных теплопотерях, обусловленных большой площадью наружных ограждений, и затруднении сне-гоудаления с террас. Вместе с тем зарубежный опыт их строительства свидетельствует о решении этих про-

блем специальными архитектурно-планировочными средствами.

В результате исследования проблемы автором разработана итоговая классификация малоэтажных многоквартирных жилых зданий, применяемых при строительстве на склонах (Иллюстрация 1). В нее включен новый тип жилого дома, применяемый на сложном рельефе, — террасно-блокированный дом и определены возможные области его применения [2].

Моделирование малоэтажных типов жилых зданий для сложного рельефа

С целью выявления наиболее рациональных типов зданий и приемов застройки сложного рельефа нами проведено математическое моделирование малоэтажных зданий. Анализ моделей позволяет выявить характер влияния условий рельефа, различных объемно-планировочных характеристик зданий (этажность, длина и ширина корпуса, тип квартир и способ их блокировки, способ размещения здания на склоне) на компактность зданий и застройки в целом.

Методика исследования:

1 На основе обобщения отечественного и зарубежного опыта и НИР в области проектирования жилища на сложном рельефе составляются теоретические модели жилых зданий и застройки с их применением. Определяются градостроительная и демографическая маневренность моделей.

2 Рассчитываются значения коэффициента компактности и плотности жилого фонда для каждой модели при различных объемно-планировочных параметрах и уклонах с интервалом 10%. Выявляется характер влияния различных факторов на эти критерии.

3 Модели внутри типологических групп сравниваются между собой по критериям компактности, отбираются оптимальные модели для различных градостроительных условий.

4 Модели зданий из различных типологических групп, имеющих общую градостроительную маневренность, сравниваются между собой; определяются оптимальные модели для конкретных градостроительных условий.

При формировании теоретических моделей поставлена цель получения максимально компактных решений при соблюдении следующих условий: площадь квартир принята равной верхнему пределу общей площади по СНиП 31-01-2003 [5]; форма плана квартир и домов — прямоугольная, лишенная уступов, выступов, внутренних углов; минимальная ширина участков — 6 м; минимальная длина светового фронта квартиры Ь принимается из расчета 3 м длины фасада на освещаемое помещение — L = 3 ( + 1 при светлой кухне и Ь = при кухне, освещаемой вторым светом N — количество комнат в квартире); расстояние между двумя параллельными малоэтажными домами в застройке принято 20 м, расстояние между торцами домов без окон — 6 м.

Блокированные дома

Блокированные дома, используемые в застройке склонов, можно разделить на две группы: дома «равнинного» типа, привязка которых к склону происходит за счет террасирования или за счет цокольной части (без жилых помещений); ступенчатые дома, структура которых приспосабливается к склону за счет вертикального смещения их отдельных объемов относительно друг друга.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Первая группа в подавляющем большинстве случаев используется на небольших уклонах, что делает их при-

Иллюстрация 1. Классификация малоэтажных зданий, применяемых на склонах

вязку экономически эффективной. В умеренном и холодном климате применяются, главным образом, одно- или двухрядные дома линейной блокировки вдоль горизонталей с квартирами в одном или двух уровнях. Двухрядная блокировка вдоль горизонталей (модели 4 и 5 на Иллюстрации 2), имеющая лучшие плотностные характеристики, исключает визуальную связь с ландшафтом квартир нагорного ряда и поэтому используется редко. Однорядная блокировка имеет неограниченные возможности ориентации зданий. При двухрядной блокировке (с односторонними квартирами) допустимо отклонение продольной оси здания от меридиана в пределах 30°.

Блокированные дома «равнинного» типа, очевидно, целесообразно применять на уклонах в пределах 20% по тем же причинам, что и многоэтажные здания: на больших уклонах при террасной привязке ухудшаются условия освещенности и инсоляции помещений и резко увеличиваются объемы земляных работ, что отразится на стоимости и уровне комфорта малоэтажного здания значительно сильнее, чем многоэтажного;при бестер-расной привязке объем цоколя при ширине корпуса, необходимой в рассматриваемых условиях, будет значительным, а при уклонах более

20% высота цоколя будет достаточна для размещения в нем жилых помещений, что приведет к существенным изменениям в проекте.

Наилучшими показателями обладают двухрядные двухэтажные блокированные дома; на втором месте — однорядные двухэтажные (с полным или неполным вторым этажом); наихудшие показатели — у одноэтажных одно- и двухрядных домов.

Вторая группа — ступенчатые блокированные дома, отвечающие своей пространственной структурой на особенности рельефа территории, можно отнести к специальным типам жилых домов для сложного рельефа.

Специальные типы блокированных домов для сложного рельефа дифференцируются по следующим признакам:

• по способу размещения на рельефе — параллельно или перпендикулярно горизонталям;

• по этажности — одно- или двухэтажные;

• по приему блокировки жилых ячеек — одно- и двухрядные;

• по способу приспособления к склону — со смещением блоков относительно друг друга, со смещением отдельных частей жилых ячеек и с совместным смещением блоков и частей жилых ячеек.

Классификация блокированных домов по этим признакам приведена на Иллюстрации 2.

Однорядные дома в целом имеют неограниченную градостроительную маневренность, обусловленную двусторонней ориентацией квартир и более гибким приспособлением к уклонам со смещением частей жилой ячейки при размещении зданий параллельно горизонталям. Однако требования тепловой эффективности зданий обуславливают применение наиболее компактных двухэтажных квартир, которые в данном случае могут быть только многокомнатными. Это существенно ограничивает демографическую маневренность однорядных блокированных домов.

Анализ моделей ступенчатых блокированных домов свидетельствует о том, что их компактность с ростом уклона снижается1: у домов, расположенных параллельно горизонталям, на 12-16% (при 50%-м уклоне); у домов, расположенных перпендикулярно горизонталям — на 14-32%.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Наибольшей компактностью обладают двухрядные блокированные дома с двухэтажными квартирами (модели 10, 14, 18), за ними

1 Исключение составляет модель 7, у которой компактность, наоборот, повышается с ростом уклона от 0 до 50% на 11%.

следуют однорядные двухэтажные (модели 8, 12, 16), однорядные одно-, двухэтажные (модель 7). Характер смещения объемов у домов, расположенных перпендикулярно горизонталям (между блоками или совместно внутри жилой ячейки и между блоками) также не оказывает существенного влияния на эти показатели, а объем цокольной части при двойном смещении получается в два раза меньший.

Таким образом, повышению компактности ступенчатых блокированных домов способствует увеличение длины, ширины и этажности здания, как у любых зданий «равнинного» типа.

Потенциальные плотностные характеристики ступенчатых блокированных домов аналогичны «равнинным» домам и не зависят от величины уклона поверхности. Максимальная плотность жилого фонда2 «нетто» у двухрядных двухэтажных моделей — 6500-7820 (4800-5500) м2/га; у однорядных двухэтажных моделей — 5350 (4150) м2/га; у одноэтажных моделей — 3200-3330 (2730-2820) м2/га.

Террасно-блокированные дома

При террасной застройке домами, размещаемыми поперек горизонталей склона, сам по себе факт использования террас не ведет автоматически к повышению плотности застройки, т. к. минимальное расстояние между длинными сторонами зданий следует принимать не менее 15 (20) м. Возможности повышения интенсивности освоения склонов следует искать в самой объемно-планировочной структуре здания, т. е. повышая его градостроительный коэффициент. Такая возможность реализуется в террасно-блокированной структуре жилого дома, выделенного в самостоятельный тип. Повторим еще раз данное ему ранее определение: террасно-блокированный дом — блокированные поперек горизонталей склона двух-четырехквартирные ячейки (двух- и трехэтажные), сдвинутые относительно друг друга в вертикальном направлении на величину, равную или близкую высоте этажа, образуя на крыше нижерасположенных блоков террасы для верхних квартир; нижние квартиры каждого блока имеют приквартирные участки непосредственно на склоне.

Террасно-блокированный дом (ТБД) можно рассматривать как два

2 Получаемая при условно бесконечной длине жилых домов в моделях строчной и ленточной застройки. В скобках указана плотность «брутто».

дома — террасный и блокированный, поставленных один на другой.

При перепаде между блоками большем, чем высота этажа, мы имеем возможность устройства вентилируемых бесчердачных покрытий без разницы в отметках пола квартиры и примыкающей к ней террасы [3, 135]. Такое конструктивное решение принципиально важно для строительства в условиях умеренного и холодного климата, а у террасных зданий устройство вентилируемых покрытий-террас затруднено ввиду сложностей конструктивного и планировочного характера, возникающих при утолщении покрытия. Этот факт подтверждает целесообразность применения на Урале террасно-блокированных домов.

Приспособление ТБД к склону происходит в основном за счет изменения глубины блоков, причем, чем круче склон, тем меньше должен быть этот размер. Минимальную глубину блока можно принять 6 м, исходя из возможностей устройст-

ва в нем однокомнатной квартиры или общей комнаты и кухни. Этот размер является также минимальной шириной приквартирного дворика. Исходя из этого, максимально крутой уклон, на котором возможно использование ТБД, можно определить при высоте этажа 3 м и перепаде между блоками 0,5 м в 58%. Таким образом, теоретически возможно строительство ТБД на уклонах от 14 до 58%.

При однорядной блокировке, когда каждая квартира освещается с 2-3-х сторон, ТБД могут размещаться на склонах любой ориентации. При двухрядной блокировке — в пределах 150-210° и 330-30°, что обусловлено использованием квартир с односторонней ориентацией [3, 135].

Планировочная структура может быть с индивидуальными входами или секционной (при двухрядной блокировке). Второй вариант предпочтительнее, т. к. позволяет сократить количество входов в дом до 1-2,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблица 1. Предельные значения плотности жилого фонда при застройке склонов террасно-блокированными домами

Тип дома Плотность жилого фонда, м2/га

нетто брутто

Однорядный двухэтажный 4500-7400 3 700-5 500

Двухрядный двухэтажный 6400-8450 4 900-6 000

Однорядный трехэтажный 7100-10900 5 300-7 200

Двухрядный трехэтажный 8300-12200 5 980-7 770

уменьшив тем самым теплопотери, и исключить необходимость хождения по наружным лестницам зимой.

Возможные схемы компоновки 2-и 3-этажных блоков: в двухэтажных блоках используются квартиры в одном уровне, в трехэтажных — одно-и двухуровневые. В пределах блока могут применяться различные типы квартир — от одно- до пятикомнатных — практически без снижения компактности здания, что свидетельствует о большой демографической маневренности террасно-блокированных домов [3, 137].

Увеличению компактности террасно-блокированных домов способствуют:

• применение многокомнатных квартир (компактность у разных моделей при использовании 5-комнатных квартир на 8-20% выше, чем при 3-комнатных квартирах);

• увеличение количества блоков в доме (при увеличении с 4 до 9 компактность повышается на 2-5%);

• увеличение количества квартир в блоке (двухрядная блокировка с 4 квартирами в блоке на 2044% компактнее, чем однорядная с 2 квартирами);

• размещение во втором этаже большей по площади квартиры (при схеме 3+5 компактность на 15% выше, чем при схеме 3+3);

• увеличение крутизны склона;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• увеличение ширины корпуса (при увеличении ширины корпуса у однорядного двухэтажного с 5-комнатными квартирами с 10 до 13,8 м компактность увеличивается на 7%);

• увеличение этажности блоков (при трехэтажной компоновке 3-комнатных квартир компактность здания на 7% выше, чем при 2-этажной их компоновке) [3, 135].

Анализ моделей застройки с применением ТБД свидетельствует

о том, что те же факторы, которые повышают компактность этих зданий, способствуют и увеличению

плотности жилого фонда. Предельные значения плотности жилого фонда при застройке склонов террасно-блокированными домами приведены в Таблице 1.

Исходя из сравнительной оценки различных моделей, в секторах ориентации склонов 150-210° и 330-30°, на уклонах от 14 до 58% целесообразно применять двухрядные ТБД, причем из них 3-этажные имеют лучшие технико-экономические показатели, а также однорядные

3-этажные дома (с уклонов в 33% и выше), которые имеют близкую к двухрядным двухэтажным степень компактности здания, а плотность значительно большую. Возможными в этих секторах с уклонов в 22% являются однорядные 2-этажные ТБД, имеющие плотность, близкую к 2-рядным 2-этажным, но меньшую компактность [3, 139].

Террасные дома

В террасных зданиях существует объективная возможность повышения эффективности освоения наклонной поверхности — использование террас на кровле ступенчатых объемов. Именно этот факт позволяет террасной застройке конкурировать с другими типами по технико-экономическим, комфортным и прочим параметрам.

Установим минимальный уклон, после которого становится возможным использование кровли соседней жилой ячейки в качестве эксплуатируемой кровли. Рассмотрим модель дома, состоящего из блокированных поперек склона ячеек [3, 141 ]. Наибольшая площадь блока получается при двухквартирной его компоновке (двухрядная блокировка) и максимальной площади квартир. Принимаем минимальную глубину квартиры 6 м из условий, что меньшая глубина ведет к чрезмерному удлинению внутриквартирных коммуникаций в 5-комнатной квартире, и получим в этом случае 12-метровую ширину корпуса — минимальную при использовании квартир с односторонней ориентацией. Глубина блока при этих условиях полу-

чается 15,83 м. Минимальный уклон при высоте этажа 2,8 м будет равен 17,68%, при высоте 3 м — 18,95%.

Округленно, уклон в 20% можно считать той границей, за которой возможно использовать кровли для эксплуатируемых террас. Естественно, что при использовании однорядной блокировки и меньших квартир такая возможность появляется на более крутых склонах.

Террасные дома по объемнопространственной структуре можно разделить на две группы: дома с вертикальной блокировкой (ТВБ) и дома с горизонтальной блокировкой (ТГБ).

Дома с вертикальной блокировкой могут быть одно- и двухрядными. Планировочная структура ТВБ-домов может быть с индивидуальными входами в каждую квартиру или секционной (при двухрядной блокировке). Второй вариант предпочтительней в рассматриваемых условиях по тем же причинам, что и у террасно-блокированных домов.

Однорядная блокировка имеет практически неограниченную ориентацию, а двухрядная — в секторах от 60° до 300° и от 330° до 30°. Установленный минимальный уклон, при котором возможно применение террасных домов с двухрядной блокировкой — 20%. Минимальный уклон однорядных домов зависит от глубины (размер в поперечном направлении к склону) квартир. При наиболее компактной квадратной форме плана 5-комнатной квартиры она будет около 10 м, что дает минимальный уклон около 30%. Увеличение глубины квартиры при той же площади дает снижение компактности, которая на минимальных уклонах и без того низка. Поэтому минимальный уклон для применения однорядных террасных домов с вертикальной блокировкой можно принять в 30%.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Анализ моделей ТВБ по критерию компактности показал следующее:

• наиболее компактны здания с формой плана этажа, близкой к квадрату (у 5-этажного дома с двухрядной блокировкой 4-комнатных квартир, например, модель с квадратной формой плана на уклоне 40% на 12% компактней, чем модель с прямоугольным планом со сторонами 1:2); особенно ощутим этот факт на небольших уклонах, с ростом крутизны разница сокращается и у тех же моделей при укло-

не 100% составляет 5,6%, а при уклонах 200% — 1,7%3;

• у домов с двухрядной блокировкой компактность выше, чем с однорядной (на 20-30% при 3-комнатных квартирах, на 20-34% при 4-комнатных и на 33-36% при 5-комнатных);

• с увеличением размеров квартир компактность домов увеличивается (у модели ТВБ-2-5- (5) при 30% уклоне компактность выше на 18% компактности модели ТВБ-2-5- (3) и на 10% модели ТВБ-2-5- (4));

• также повышается компактность с увеличением этажности здания (так, например, у ТВБ-1- (3) 9-этажная модель компактнее 5-этажной на 1,4% при 30%-м уклоне и на 6,9% при 100%-м уклоне);

• с увеличением крутизны склонов компактность зданий повышается, причем особенно резко на уклонах от 20 до 40% (например, у 5-этажной модели ТВБ-2- (5) с ростом уклона от 20 до 30% она повышается на 14%, при 100%-м уклоне — на 56,3%, при 200%-м уклоне — на 71,2%) [3, 141 ];

• на компактность здания оказывает влияние решение верхнего яруса здания, имеющего наибольшую поверхность ограждающих конструкций; более компактно завершение с двухэтажными квартирами.

Квартиры в ТВБ-домах отличаются удобством планировки, хорошими условиями инсоляции и проветривания, обусловленными двух- или трехсторонней ориентацией квартир [3, 141 ].

Анализ плотностных возможностей рассматриваемого типа дома выявил следующие закономерности:

• двухрядная блокировка имеет более высокие плотностные характеристики, чем однорядная (на 40%-м уклоне, например, двухрядные ТВБ-дома дают плотность жилого фонда «нетто» на 61-65% больше, чем однорядные);

• плотность жилого фонда возрастает с увеличением размеров квартир (у 5-этажных моделей ТвБ-2-5- (5) при 40%-м уклоне она на 28% выше, чем у ТВБ-2-5-(3) и на 13,7% выше, чем у ТВБ-2-5- (4));

• увеличивается плотность также с ростом этажности здания

3 В дальнейшем рассматриваются модели ТВБ-домов только с квадратной формой плана этажа.

(у ТВБ-2- (4) с увеличением этажности с 5 до 9 она возрастает на 10,8% при 40%-м уклоне);

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• возрастает плотность жилого фонда с увеличением крутизны склонов (у различных моделей ТВБ-домов с ростом уклонов от минимального до 100% плотность «нетто» возрастает на 60138%), причем более существенно растет плотность двухрядных домов [3, 141 ];

• на плотностные характеристики застройки сильно влияет величина разрывов между зданиями (уменьшение бытового разрыва с 20 до 12 м повышает плотность жилого фонда у ТВБ-2-5- (5) на 30%). Исключить просма-триваемость квартир из окон соседних домов в этом случае смогло бы применение ориентированных эркеров, экранов и т. п. средств, встречающихся в практике строительства.

Предельные значения плотности жилого фонда «нетто» при двухрядной блокировке могут достигать

4-7,5 тыс. м2/га при уклонах 40% и 10-15 тыс. м2/га при уклонах около 100%. Из этого следует, что наиболее эффективны в застройке сложного рельефа ТВБ-дома двухрядной блокировки с большими квартирами на максимально крутых склонах. Однорядные ТВБ-дома могут применяться лишь в застройке северо-восточных, северо-западных и северных склонов — там, где невозможно по условиям инсоляции использовать двухрядную блокировку.

При блокировке квартир в террасных домах с горизонтальной блокировкой (ТГБ) возможны четыре объемно-планировочные схемы: с индивидуальными входами, коридорная, секционная и коридорно-секционная. Первая возможна при 2-4-этажном доме, когда входы в квартиры решаются с верхнего и нижнего уровней склона. Вторая — при входах в поэтажные коридоры со склона, наружных или внутренних лестниц. Третья — при входах в секции с верхнего и нижнего уровней. Четвертая соединяет свойства второй и третьей. Последние три схемы позволяют получать этажность здания более четырех.

Анализ моделей этого вида зданий по критерию компактности свидетельствует о том, что:

• компактность повышается с увеличением длины здания4 (при увеличении длины 4-этаж-

4 Протяженность здания вдоль склона.

ного ТГБ с глубиной корпуса 9 м с 40 до 100 м, например, она увеличивается на 6-9%);

• повышается она также с увеличением этажности домов, причем существеннее на более крутых склонах (например, у ТГБ с длиной 100 м и глубиной корпуса 9 м с увеличением этажности с 5 до 9 на 40%-м уклоне компактность повышается на 3%, а при 100%-м уклоне — на 10,6%);

• наибольшее влияние на компактность оказывает глубина этажа (у моделей 5-этажных ТГБ с длиной 100 м компактность повышается с увеличением глубины этажа с 6 до 7,5 м на 15%, до 9 м — на 23,7%, до 10 м — на 29,3%);

• на компактность зданий влияет также компактность верхнего яруса аналогично домам ТВБ (модель с глубиной корпуса 7,5 м, длиной 100 м и завершением в виде двухрядного двухэтажного блока компактнее исходного варианта на 14-21%);

• увеличивается компактность во всех случаях с ростом уклона, так как при этом увеличивается величина конструктивного перекрывания ярусов в террасном здании (у различных моделей ТГБ при изменении уклона от минимального до 100% компактность увеличивается на 50-87%).

Большая глубина корпуса может достигаться путем сокращения светового фронта квартир, что приводит к вытянутым в глубину, узким комнатам, или за счет размещения кухни в глубине квартиры. При соблюдении условия, что на каждое жилое помещение и кухню в квартире приходится по 3 м светового фронта, средняя глубина квартиры5 колеблется от 5,3 до 6 м, что явно недостаточно для получения приемлемой компактности здания. Размещение кухни в глубине квартиры дает значительное увеличение глубины корпуса. В этом случае она может теоретически достигать 12-6,3 м. Наибольшую глубину корпуса ТГБ-домов обеспечивают малокомнатные квартиры, поэтому следует рекомендовать для применения в этом типе зданий 1-3-комнатные квартиры. Квартиры большей комнатности могут располагаться только в верхнем ярусе и в торцах дома.

5 Средняя глубина определяется делением общей площади квартиры на длину светового фронта Ь = 3 [М + 1 ,где N — количество комнат в квартире.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Применение кухонь без естественного освещения связано с ухудшением гигиенических качеств квартир, что требует применения принудительной вентиляции в квартирах. Однако ступенчатая форма дает возможность осветить помещение, расположенное в глубине корпуса, при устройстве свето-аэрационного фонаря, что позволяет говорить о больших возможностях такого решения в террасных домах в отличие от многоэтажных. Глубина корпуса в 10 м реально достижима при 1-комнатных квартирах.

Анализ моделей ТГБ-домов свидетельствует об их высоких плотностных возможностях. На плотность жилого фонда оказывают влияние те же факторы, что и на компактность ТГБ-домов: длина, этажность и глубина корпуса, решение его верхних этажей, крутизна склона, а также величина разрывов между зданиями.

Минимальная величина разрывов между зданиями при отсутствии окон по противопожарным нормам может быть 6 м, что значительно повышает плотность жилого фонда при застройке склонов группами террасных домов.

Наибольшее влияние на плотность оказывают глубина корпуса ТГБ -домов и величина уклонов земной поверхности. С увеличением ширины корпуса с 6 до 10 м плотность «нетто» увеличивается на 40-50%. При увеличении уклонов от минимального до 100%-го у моделей различного типа этот показатель повышается на 40-85% и достигает 9-10,3 тыс. м2/га (6,4-7 тыс. м2/га плотности «брутто») у домов с глубиной корпуса.

Градостроительная маневренность ТГБ-зданий обусловлена, во-первых, односторонней ориентацией квартир, во-вторых, глубиной корпуса. Односторонняя ориентация квартир делает возможной застройку склонов этим типом зданий, ориентированных в секторе 60-300°. Минимально допустимый уклон в 30% определяется максимальной глубиной корпуса в 10 м6, максимальный уклон не ограничен.

Особо следует остановиться на проблеме снегоудаления с террас домов с горизонтальной блокировкой. В террасно-блокированных, террасных с вертикальной блокировкой домах она не представляет

6 При увеличении глубины корпуса свыше 10 м за счет кладовых и коридоров, примыкающих к склону, возможно уменьшение минимального уклона.

особых сложностей, так как снег может быть сброшен с террас непосредственно на примыкающий к дому участок. В случае горизонтальной блокировки эта проблема требует специального решения.

В скандинавских странах для этих целей часто устраивается электрообогрев пола террасы. В климате Урала, с его длительной, суровой и многоснежной зимой, такое решение связано с большим расходом энергии. На наш взгляд, более экономичен путь устройства наклонных кровель или желобов, по которым снег будет скатываться под собственным весом вниз на землю. С той же целью целесообразно уменьшать площадь эксплуатируемой части кровли и устраивать на ней трансформируемое остекление. Применение наклонных кровель и остекления террас, кроме того, повышает тепловую эффективность здания.

Заключение

Сравнивая оба типа террасных домов по их градостроительной и демографической маневренности, критериям компактности зданий и застройки, можно сделать следующие выводы [3, 133]:

• при ориентации склонов от 300° до 60°, они могут быть застроены только террасными домами с вертикальной блокировкой; в секторе от 330° до 30° при уклонах свыше 20% рациональны двухрядные дома с многокомнатными квартирами; в секторах 300-330° и 30-60° при уклонах свыше 30%, а также в секторе 330-30° при уклонах более 62-65% единственно возможными являются однорядные дома с многокомнатными квартирами;

• в секторе от 60° до 300° при уклонах от 20 до 30% единственно возможными являются двухрядные ТВБ-дома с многокомнатными квартирами, а при уклонах свыше 30% возможно применение террасных домов с горизонтальной и вертикальной двухрядной блокировкой;

• во всех случаях следует применять специальные архитектурнопланировочные средства для повышения технико-экономических и санитарно-гигиенических характеристик террасных зданий — наклонные кровли над частью объема зданий, более компактные решения верхних этажей, трансформируемое остекление террас, а также формировать здания с компактными планами простой геометрической формы, макси-

мально возможной этажностью и длиной вдоль склона;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• в террасных домах с вертикальной блокировкой в качестве основного типа квартир следует применять многокомнатные квартиры (3-5-комн.); в домах с горизонтальной блокировкой — малокомнатные (1-2-комн.), многокомнатные квартиры в этом случае могут размещаться только в торцах и в верхнем ярусе дома. Включение в практику проектирования и строительства научно обоснованных решений специальных типов малоэтажных жилых зданий для сложного рельефа может обеспечить положительный социально-экономический эффект за счет повышения компактности городов, сохранения ценных для промышленного строительства и сельского хозяйства равнинных территорий, повышения комфорта проживания населения, а также расширения композиционных возможностей архитектуры.

Список использованной литературы

1 Давидсон Б. М. Архитектура жилища и местный климат : учеб. пособие. М., 1986.

2 Калабин А. В. Террасно-блокированные жилые дома для эффективной застройки склонов // Академический вестник Урал-НИИпроект РААСН. 2011. № 1. С. 61-63.

3 Калабин А. В. Дом на рельефе. Екатеринбург, 2012.

4 Лицкевич В. К. Жилище и климат. М., 1984.

5 СНиП 31-01-2003. Здания жилые многоквартирные/Госстрой России. М., 2004.