Архитектурные конструкции зданий: типы, элементы, проектирование

Такой вид искусства и зодчества, как архитектура, зародился давно. Увидеть результат того, как люди древности проектировали и возводили здания, можно и сегодня, благо сохранились строительные объекты, которые в наше время имеют историческую и культурную ценность. К ним относятся великие египетские пирамиды, античные храмы и амфитеатры, шедевры цивилизаций, исчезнувших тысячи лет назад.

В наше время архитектура – это не только наука и искусство, сочетающиеся в одном творении, но и большое разнообразие форм и видов зданий разного назначения. Современные города по большей части трудно назвать шедеврами зодчества, так как они представляют собой ряды высотных зданий из стекла и бетона. В этой статье дана информация о различных видах архитектурных конструкций, которые применяются сегодня в строительстве.

Типы архитектурных сооружений

Все строения, которые когда-либо возводились или строятся сегодня, можно разделить по их назначению. Среди них выделяются следующие типы архитектурных конструкций:

  • Жилища, к которым относятся все виды зданий, приспособленные для проживания в них людей. Это могут быть как частные строения, так и многоквартирные дома, юрты или бараки, временно замещающие жилье.
  • Общественные и административные сооружения, среди которых, например, больницы, школы, высшие учебные заведения, здания мэрии, сельсовета, даже стадионы и многие другие.
  • Архитектурные конструкции, относящиеся к культовым сооружениям: кирхи, костелы, храмы, часовни и т. д.
  • Военные объекты, к которым относятся как современные укрытия для вооружения (арсенал, например), так и возведенные ранее фортификационные конструкции, утратившие свое стратегическое назначение. К последним относятся старые военные бастионы и крепости, имевшие в наше время историческое, а не военное значение.
  • Архитектурно-строительные конструкции промышленного назначения – это фабрики, заводы, сельхоз постройки (элеватор, коровники и т.д.).
  • Постройки транспортного назначения, к которым относятся порты, вокзалы, депо, ремонтные мастерские и многое другое.
  • Архитектурные конструкции инженерно-технического назначения – это мосты, дамбы и плотины, телевизионные башни и радиовышки и другие подобные сооружения.
форма архитектурных конструкций

Это основные типы строений, которые существуют сегодня в мире. Кроме разделения по типу, все архитектурные конструкции зданий можно разделить по классам, этажности, схемам, долговечности и форме. Так, к первым относятся:

  • Здания крупные по своему масштабу, независимо от того, общественные они, жилые или обслуживающие население, относятся к I классу.
  • Ко II классу принадлежат все жилые дома и объекты, достигающие или выше 6 этажей.
  • Дома, как многоквартирные, так и общественные здания высотой до 5 этажей, относятся к III классу.
  • К IV классу принадлежат архитектурные конструкции, здания до 2 этажа в высоту, обычно, собираемого типа.

Также все объекты отличаются по своей высотности. С учетом количества этажей сооружения делятся:

  • На невысокие здания, имеющие не более 4 этажей.
  • На архитектурные конструкции многоэтажных зданий. К ним относятся дома высотой от 5-6 до 8 этажей.
  • Конструкции повышенной этажности, в составе которых от 9 до 24 пролетов.
  • Высотными называют дома, в которых более 24 этажей.

Если рассматривать схемы строений, то можно выделить в них следующие различия:

  • Архитектурные конструкции зданий и сооружений с наружными и внутренними несущими стенами, выполненными из природного камня, железобетонных плит, кирпича, монолитных блоков и других материалов.
  • Строения, в основе которых несущий внутренний каркас, построенный из сборных или монолитных железобетонных плит или металлических элементов.
  • Архитектурные конструкции, состоящие из готовых блоков, изготовленных на заводе. Они могут иметь в основе несущие стены или их комбинацию с каркасными несущими элементами.
  • Мобильные архитектурно-строительные конструкции легко разбираются, собираются или перевозятся в готовом виде.

По сроку эксплуатации все типы сооружений делятся на:

  • Конструкции, рассчитанные на 20 лет.
  • Срок эксплуатации до 50 лет.
  • Строения, которые выдержат 100 и более лет эксплуатации.

Вот на такие типы и классы конструкций распределяются все сооружения в мире.

Основные элементы сооружений

Конечно, на свете немало строений, которые можно отнести к разряду «типичных» сооружений. Они хорошо знакомы жителям больших городов, в которых дома в микрорайонах настолько однотипные, что можно принять их один за другой (как это случилось с героями фильма «Ирония судьбы»).

Но не только внешне здания могут быть похожи. Элементы архитектурных конструкций у большинства из них тоже одинаковые. Так, сооружения состоят из следующих составных частей:

  • Фундамент – это основа любого сооружения. Именно эта часть здания принимает основную нагрузку, поэтому важно, чтобы он был не просто крепким и надежным, но и очень долговечным. Еще на этапе проектирования архитектурной конструкции следует продумать, какой тип фундамента применить, и какие материалы использовать. Он должен противостоять морозам и грунтовым водам, но также немаловажно, какое давление он испытывает обрезом (верхней частью, на которую опирается вся конструкция), и насколько прочна и устойчива его подошва (нижняя часть фундамента).
  • Стены – это следующие элементы любого сооружения. Те из них, на которые ложится нагрузка других частей здания, называются несущими, и они оказывают, в свою очередь, давление на фундамент. Остальные являются ограждающими и считаются ненесущими.
  • Перекрытия также могут испытывать нагрузку или быть ограждением, например, отделять этаж от подвала. В этом случае они называются цокольными. Если они отделяют один уровень от другого в архитектурной конструкции многоэтажного здания, то называются междуэтажными. В последнем варианте возможно наличие также чердачных перекрытий. Полы также входят в эту категорию.
  • Перегородками называют элементы здания, функция которых заключается в разделении внутреннего пространства на отдельные секции или помещения. Существуют строительные нормы, которые обязаны учитываться при возведении сооружения, чтобы перекрытия обладали необходимой звуконепроницаемостью и соответствовали санитарно-техническим нормам.
  • Лестница, как элемент здания, присутствует лишь в этажных конструкциях.
  • Крыша – это и несущая, и ограждающая часть сооружения. Она состоит из двух элементов: кровля – это ее наружная область, которая выполняет функцию защиты конструкции от непогоды, а стропила и перекрытия – несущая.
  • Еще одни важные элементы архитектурной конструкции – это двери и окна, хотя последних может и не быть в строении.
элемент архитектурной конструкции

Именно из этих частей состоит большинство зданий, при этом неважно, похожи они друг от друга, или отличаются как по своему назначению, так и по классу.

Классификация сооружений по назначению

Не зависимо от того, как выглядят, и какие имеют формы архитектурные конструкции, они делятся всего на два вида:

1. Гражданские объекты, к которым относятся все жилые, культурно-потребительские, культовые и общественные здания. Отличительной особенностью архитектурных конструкций гражданских зданий является наличие большого количества помещений, как правило, небольших по площади. Если рассматривать этот тип сооружений с точки зрения высотности, то проще разделить их на одноэтажные и многоэтажные конструкции. Это упрощенное понятие, которое применяется в непрофессиональных кругах. В архитектуре объекты принято делить на:

  • малоэтажные (до трех этажей);
  • средне этажные (не выше пяти);
  • многоэтажные (от шести до 1десяти);
  • повышенная этажность (от 11 до 24);
  • высотные (от 25 этажей).

В просторечье очень высокие здания принято называть «небоскребами», но к ним относятся, как правило, лишь гражданские объекты.

2. Промышленные (производственные) сооружения осуществляют защиту оборудования и обеспечивают нормальные условия для трудового процесса. По своему назначению эти виды конструкций могут быть как основными (производственные цеха, например), так и вспомогательными. Отличительной чертой промышленных объектов являются большие площади помещений и незначительная высота. Последний признак у этих видов сооружений в архитектуре определяется не этажностью, а количеством метров и делится на:

  • повышенную высотность – здания до 30 м;
  • I категория – от 30 м до 50 м;
  • II категория – до 75 м;
  • III категория – до 100 м;
  • высотные здания – от 100 м и выше.
промышленное здание

Существует еще множество дополнительных элементов и нюансов, которые отличают один тип здания от другого. Сюда входит и отапливаемость помещений, наличие вентиляции и остальные нюансы.

Высотные здания

Архитектурные конструкции жилых зданий и производственных объектов высотного типа в значительной степени отличаются от своих малоэтажных «собратьев».

  • Во-первых, им требуется очень мощный фундамент, способный выдерживать большие нагрузки.
  • Во-вторых, сама конструкция должна быть огнестойкой и долговечной. По стандартам, принятым в строительстве, она обязана соответствовать категории не ниже II класса. Это означает, что лучшим материалом для высотных объектов будет камень (кирпич), бетонные или железобетонные блоки.
  • В-третьих, для увеличения срока эксплуатации подобные конструкции подвергаются дополнительной обработке (или обшивке) материалами, защищающими ее от внешнего воздействия агрессивной окружающей среды.
высотные архитектурные конструкции

Как правило, высотные здания строят в городах и поселках городского типа. Проекты современных жилых микрорайонов в корне отличаются от стандартов, принятых, например, в 50-х годах прошлого столетия в СССР. Если раньше высотность зданий в городах была практически одинаковой (стандартные пятиэтажки), то сегодня в одном жилом комплексе могут сочетаться здания от 2-5 этажей до 12-16.

Малоэтажные здания

Этот тип сооружений присущ сельской местности и рабочим поселкам, и его отличительной чертой является наличие высоты не более трех этажей.

Большую часть архитектурных конструкций малоэтажных зданий составляют частные дома, которые могут иметь один, полтора (с мансардой) или два этажа. Подобные строения были популярны в прошлом и входили в категорию «усадебного» типа. Современные застройщики ради повышения комфорта клиентов все чаще проектируют дома с цокольным этажом, куда выносятся все подсобные помещения: гараж, кладовая, котельная и другие.

Основными элементами малоэтажного здания являются:

  • Фундамент, которому не требуется увеличенная прочность, как это происходит при строительстве высотных объектов. Достаточно проверить состояние грунтовых вод, уровень промерзания почвы и рассчитать вес конструкции.
  • Защитные внешние стены в малоэтажных зданиях могут быть как несущими, так и самонесущими, но внутренние являются только несущими.
  • Крыша и чердачное помещение выполняют защитные функции, но при этом создают дополнительную нагрузку на стены и фундамент, которую следует учесть еще на стадии проектирования здания. Облегчить конструкцию можно, применяя при строительстве современные легкие, но прочные материалы (например, пенобетонные блоки для стен и ондулин для кровли).
малоэтажные конструкции

Все элементы малоэтажных домов объединены в единое целое, образуя в совокупности несущий остов конструкции.

Что означает МАФ

Конструкции малых архитектурных форм (МАФ) предназначены для создания мест отдыха (беседки, например), украшения ландшафта (фонтаны, декоративные решетки), хозяйственных нужд (колодцы) и других целей. По своему назначению МАФ делятся на следующие категории:

  • Декоративные объекты.
  • Утилитарные строения.

Понятие МАФ намного шире, чем просто малые архитектурные конструкции, так как в него входят не только декоративные здания, но и такие элементы ландшафтного дизайна, как пруды, альпийские горки, скульптуры и многие другие виды украшений.

Утилитарные объекты – это МАФы, которые являются частью ландшафта, но при этом должны соответствовать его требованиям и быть выполнены из прочных материалов, которым не страшно воздействие внешней среды.

Утилитарные объекты делятся на следующие категории:

  • Малые архитектурные формы, выполняющие функции организации рельефа или объединения нескольких сооружений в единый ландшафтный комплекс. К таковым относятся лестницы и пандусы.
  • Конструкции, в которых размещаются растительные композиции, например, цветочницы или декорированные кустарником и цветами откосы.
  • Искусственные водоемы, к которым относятся водопады, каскады, питьевые фонтанчики, водные карусели и другие объекты.
  • К МАФам относят и ограждающие конструкции, например, парапеты, декоративные решетки и стенки.
  • Объекты для отдыха, которые включают в себя парковые скамейки, пляжные кабинки и павильоны.
  • Торговые и коммунальные объекты, к которым относятся киоски, ларьки, палатки, хозяйственные или детские площадки и многое другое.

Как правило, все виды МАФов изготавливаются либо по индивидуальному проекту, когда речь идет об оформлении ландшафта в частном секторе, либо по типовым схемам. Последние, как правило, обладают одинаковыми элементами, узнаваемых в конструкциях, где бы они ни были расположены.

Виды МАФов

Сегодня налажены целые производства по изготовлению МАФов, проекты для которых готовят конструкторские бюро. Они могут быть как сборными архитектурными конструкциями, которые собирают прямо в цеху и отправляют клиенту в готовом виде, так и представлять собой отдельные элементы, которые монтируют на месте установки.

Малые архитектурные формы делятся на следующие виды:

  • Ограждения. К ним относятся все типы оград, которые отличаются как материалом, из которого они изготовлены, так и высотой. По последнему признаку они делятся на:

- Высокие, достигающие в высоту 5-7 м. Такие ограждения служат для ограничения доступа в общественные и административные объекты, например, консульства и посольства, ботанические сады и зоопарки, стадионы, парки и выставки.

- Средние по высоте, как правило, редко превышают 1,5 метра. Они используются в качестве оград на улицах в пешеходной зоне, выделения игровых зон в парках и объектов культурного значения, например, памятников.

- Низкие ограды применяются при защите декоративных водоемов, цветников и других объектов и редко достигают 1 метра в высоту.

  • Беседки – это архитектурные конструкции, предназначенные для отдыха или выполняющие чисто декоративные функции по украшению ландшафта. Первые используются в садово-парковых зонах и состоят из следующих элементов:

- фундамента;

- пола;

- стен (могут быть как открытого, так и закрытого типа);

- потолка;

- крыши;

- крепежных деталей.

  • Киоски и павильоны – это еще один вид архитектурных конструкций, относящихся к МАФам. Первые, как правило, используются в качестве торговых точек или для оказания бытовых услуг (например, обувная мастерская). Они должны иметь оборудованную хоз. площадку, подключены к электросети и, при необходимости, к системе водоснабжения. Павильоны предназначены для обслуживания клиентов, например, в качестве кафе, бара или игротеки.
малая архитектурная форма

Все виды МАФов производятся из прочных безопасных и экологически чистых материалов.

Конструирование зданий

Проектирование архитектурных конструкций должно производиться с соблюдением всех строительных и санитарных норм, которые обеспечивают их прочность, долговечность и безопасность для окружающей среды.

Прежде чем приступать к строительству, на схеме здания должны быть учтены следующие нюансы:

  • Место расположения будущего объекта и его размещение соответственно сторонам света.
  • Состояние грунта. Сюда входит наличие грунтовых вод и глубина их залегания, уровень промерзания почвы, ее состав.
  • Внешние условия эксплуатации, то есть агрессивное воздействие окружающей среды, такие как перепады температур, повышенная влажность, штормовые ветра и другие.
  • Назначение объекта, от чего зависит выбор строительных материалов, которые будут применяться при его возведении.

Важно: все стройматериалы должны соответствовать требованиям экологической безопасности, огнестойкости, устойчивости к морозам или коррозии.

Проектирование современных зданий – это целая наука, где лишней не бывает любая информация, которая обеспечит объекту необходимую надежность и долговечность. Так, в проекте могут указываться данные по возможным устранениям негативных факторов, которые обеспечат безопасность сооружению (например, отвод грунтовых вод).

Также при проектировании архитектурных конструкций важно произвести все расчеты, начиная от размера, вида и прочности фундамента, и до объема и веса кровельных материалов.

Сооружения из железобетона

Современные технологии значительно расширили список материалов, применяемых при строительстве архитектурных конструкций. Одним из видов стройматериалов является железобетон.

Он «пришел» на смену кирпичной кладке, которая долгое время занимала лидирующее место в строительстве. Все дело в монолитности его блоков, которые не только прочные, но и экологически чистые, так как в их основе лежит бетон, и обходятся значительно дешевле кирпича, а устанавливаются на порядок быстрее, экономя человеческие ресурсы и время при возведении объекта.

В каком архитектурном направлении преобладают железобетонные конструкции, с учетом их качества? Дело в том, что они способны выдерживать очень высокие нагрузки на изгиб, что делает их идеальным материалом для возведения высотных домов и небоскребов.

небоскребы из железобетонных конструкций

Единственным недостатком данного материала является его высокая теплопроводность. В связи с этим здание, построенное из него, придется дополнительно утеплять, что никоим образом не удешевляет стоимость готового объекта.

Заключение

Подводя итоги, можно сказать, что современные архитектурные конструкции – это разнообразие форм и видов сооружений, изобилие материалов и способов их возведения. Все нюансы будущего строения должны быть учтены еще на этапе проектирования, что позволит надеяться на его прочность и долговечность.

Возможно, строительным объектам, которые возводятся в наше время, и не суждено просуществовать так же долго, как египетским пирамидам, но они достаточно надежны и отлично справляются с возложенными на них функциями.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Следят за новыми комментариями — 4
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.