Анализ быстровозводимых зданий
Архитектурно-строительное стекло является распространенным и эффективным светопрозрачным материалом, который применяется для устройства светопропускаемых фасадов, кровель и перегородок. Для заполнения оконных проемов можно использовать обычное стекло. В остальных случаях, его применение опасно, потому, что такое стекло очень хрупкий и тяжелый материал. Его применение так же не комфортабельно, так как имеет хорошую теплопроводность.
Оригинальные и необычные стеклянные крыши появились достаточно давно, но в силу конструктивных особенностей и дороговизны использовались достаточно редко. Одним из лучших примеров таких конструкций является стеклянная пирамида перед Лувром в Париже – в свое время она стала настоящей сенсацией, ведь подобных сооружений, состоящих практически полностью из стекла, без внутренних несущих элементов, до ее появления просто не было. Благодаря развитию технологий и появлению новых материалов сделать стеклянную крышу сегодня уже не так проблематично, как с конструктивной, так и с материальной точки зрения. Это привело к тому, что крыши из стекла стали устанавливать не только в элитных отелях, бизнес-центрах, небоскребах, музеях и оранжереях, но и в частном строительстве. Особенно востребованы они для создания зимних садов, различных террас и веранд, мастерских и других объектов, в которых есть необходимость в организации хорошего естественного освещения.
В данной курсовой работе будет рассматриваться построение быстровозводимых зданий, так же дизайн их построения. Для этого нам нужно рассмотреть преимущества и недостатки кровли и каркаса, подбор их материала и технологию их изготовления. Затем, выберем форму кровли с дизайнерской точки зрения и сделаем монтаж светопрозрачной кровли и по возможности определим сроки построения.
Преимущества и недостатки кровли
Основные преимущества светопрозрачной кровли:
-Визуально расширяют пространство, наполняя помещения естественным освещением.
-Организуют защиту от непогоды перед входом в дом или на террасе.
-В использовании не доставляют хлопот.
-Долговременны.
-Влагонепроницаемы.
-Устойчивые к высоким температурам, воздействию ультрафиолетовых лучей и химических веществ.
-Антикоррозийные.
-Находят широкое применение в загородном и жилищном строительстве.
-Очень легкие. Вес современных материалов в 16 раз легче, чем традиционное стекло.
Основные недостатки светопрозрачной кровли:
Стеклянная крыша в доме – это безусловно красиво и оригинально, но помимо внешнего вида, стоит обратить внимание на некоторые особенности таких конструкций, знание которых при их обустройстве поможет избежать многих трудностей:
-Высокая светопропускная способность стекла может стать проблемой в летнее время, так как помещение будет сильно нагреваться и может попросту превратиться в теплицу. Избежать такого эффекта можно, если использовать специальное напыление или тонирующие пленки, способные защитить стеклянные крыши от излишнего перегрева солнечными лучами.
-Элементы стеклянных крыш монтируются исключительно встык, а не методом нахлеста, как к примеру, шиферная или черепичная кровля. Некачественном монтаже это может привести к протеканию крыши. Чтобы минимизировать риски протекания все швы стеклянной кровли, а также места ее стыка с обычной кровлей или стеной здания должны особо тщательно обрабатываться специальными гидроизоляционными составами.
-Обычное стекло – хрупкий материал, способный при повреждении привести к травмам. Поэтому для обустройства стеклянной крыши в доме используют только специальные стекла, обеспечивающие безопасность даже при разбивании.
-Стеклянные крыши ценятся за свою прозрачность. Для того, чтобы сохранить стекло чистым в теплое время года при обустройстве кровли необходимо заранее предусмотреть возможность ее регулярного обслуживания и удобной очистки от мусора и пыли.
Также, еще на этапе проектирования, нужно обязательно учитывать климатические особенности, что актуально в частности для мест с суровыми и снежными зимами, во время которых скопление осадков и обледенение может стать причиной просадки или разрушения конструкции. Вариантов решения подобной проблемы два:
-Установка специальных систем подогрева стекла – достаточно дорогой, но очень удобный и простой в использовании способ избавления от снежных заносов и обледенения.
-Увеличение угла наклона скатов крыши (30 и более градусов), обеспечивающее самопроизвольное схождение снега.
Подбор материала кровли
С учетом особенностей этих конструкций становится очевидной необходимость использования особых материалов при их создании. Светопрозрачные кровли обладают иными прочностными и теплоизоляционными характеристиками, отличными от характеристик традиционных покрытий для крыш. По сравнению с ондулином, металлочерепицей или шифером стекло имеет большую степень хрупкости. Кроме того, необходимость сохранения прозрачности конструкции делает нецелесообразным применение обычных технологий утепления с гидроизоляцией – значит, требуется установка стеклопакетов и рамных профилей с достаточной степенью тепло- и гидроизоляции. Важным моментом является выбор профилей, которые смогут обеспечить прочность здания и другие необходимые качественные характеристики в течение длительного времени. При строительстве каркаса прозрачных крыш применяются следующие структуры: Профиль из стали. Отличается максимально возможной прочностью. При его использовании можно покрывать значительные по размерам площади остекления. Основными минусами являются чрезмерная массивность конструкции каркаса и недостаточная стойкость к коррозии (независимо от проведения специальной антикоррозийной обработки). По этой причине требуется регулярное проведение мероприятий профилактического характера. Профиль из алюминия. Основным преимуществом изделия является легкость, благодаря которой существенно сокращается нагрузка на несущие конструкции – а значит, повышается надежность всего сооружения. Несмотря на небольшой вес, алюминиевые профили обеспечивают создание очень прочного каркаса. Их главным недостатком является значительная теплопроводность, по причине которой происходит утечка большого количества тепловой энергии. Профиль из алюминия и дерева. Немного странное сочетание совершенно различных по характеристикам материалов привело к получению легкого, прочного, теплого и внешне очень привлекательного профиля для создания каркаса светопрозрачных крыш. Основным минусом таких изделий является невозможность применения с целью остекления оранжерей, в которых необходима имитация климата влажных тропиков. Другим недостатком является подверженность деревянных частей гниению, от которого не может уберечь даже обработка специальными антисептическими составами. По этой причине через определенное время такие профили придется менять.
Варианты прозрачных материалов
Основными светопропускающими материалами, применяемыми для прозрачных кровель, являются: стекло; стеклопакеты; полимерные материалы. При выборе необходимо ориентироваться на целесообразность использования конкретного варианта с учетом его качественных и эксплуатационных характеристик. Стекло издавна используется в самых разных сферах при изготовлении изделий различного назначения. Его применение в строительстве началось сравнительно недавно – примерно 150 лет назад. Чтобы обеспечить необходимый уровень механической защиты, теплозащиты, звукоизоляции и эстетически привлекательный вид, современные производители разработали разные виды стекла и изделий с их использованием – стеклопакетов. Стеклопакеты представляют собой конструкции на основе двух или нескольких стекол, оснащенные дистанционной рамкой и особым осушителем. Пространство между стеклами заполняется инертным газом: агроном или криптоном. Для изготовления стеклопакетов применяют любые виды стекол. Они герметично соединяются по контуру. Изделия отличаются прекрасными звукоизолирующими и теплоизоляционными качествами. Акрил (плексиглас, полиметилметакрилат, органическое стекло) был изобретен немецкими учеными в 1930 году как альтернатива стеклу. Этот бесцветный материал отличается легкостью в обработке, выдерживает значительный вес, поддается горячему формированию. ПВХ (поливинилхлорид) появился потому, что качественные характеристики акрила не удовлетворяли проектировщиков, и они продолжили поиск полимерных материалов. В результате был создан ПВХ. Среди огромного количества достоинств материала надо особо выделить устойчивость к воздействию высокой температуры и повышенную влагонепроницаемость. Поликарбонат является другим вариантом используемого для крыш прозрачного полимера. Материал сохраняет свои физико-механические свойства под воздействием высоко температурного режима. В этом смысле он превосходит акрил. Эксплуатация поликарбоната возможна при температуре в диапазоне от минус 40 до плюс 120 градусов. В настоящее время он выпускается в форме монолитных и структурированных листов и панелей.