Любое здание должно отвечать следующим требованиям:
1. Функциональная (технологическая) целесообразность – здание должно быть удобно для труда, отдыха или другого процесса. Качество среды и удобства помещения зависит от следующих факторов:
а)пространство, необходимое для деятельности человека, размещения оборудования и перемещения людей;
б) состояние воздушной среды (микроклимат) - запас воздуха для дыхания с оптимальными параметрами температуры, влажности. Состояние воздушной среды характеризуется также степенью чистоты воздуха, т.е. количеством содержание вредных примесей (газов, пыли);
в) звуковой режим – условия слышимости в помещении и защита от мешающих звуков (шума), возникающих как в помещении, так и извне, оказывающих вредное влияние на организм и психику человека;
г) световой режим – условия работы органов зрения, определяемые степенью освещенности помещения;
д) видимость и зрительное воспитание – условия для работы людей, связанные с необходимость видеть плоские и объемные объекты в помещении. Условия видимости тесно связаны со световым режимом;
2. Техническая целесообразность, т.е. здание должно надежно защищать людей от вредных атмосферных воздействии (низких температур, осадков, ветра), быть прочным (выдерживать различные внешние воздействия и нагрузки) и долговечными (не терять своих прочностных качеств во время эксплуатации).
Техническая целесообразность здания определяется конструктивным решениям. Для принятия оптимальных конструктивных решений необходимо знать внешние воздействия, воспринимаемое зданием в целом и его отдельными элементами, а также нагрузки.
Любое здание воспринимает внешние воздействия, которые можно разделить на два вида: силовые и не силовые.
К силовым воздействиям относятся виды нагрузок:
а) постоянные (от собственного веса элементов здания, давления грунта на фундаменты);
б) временные длительные (от веса стационарного оборудования, длительно хранящихся грузов, собственного веса временных элементов здания);
в) кратковременные (от веса подвижного оборудования (кранов), людей, мебели, снега, воздействия ветра);
г)особые (от сейсмических воздействий, воздействие в результате аварии оборудование).
К не силовым относятся:
а) температурные воздействия, вызывающие изменение линейных размеров материалов и конструкции;
б) воздействия атмосферной и грунтовой влаги, содержащиеся в атмосфере и воздуха помещения, вызывающие изменение свойств материалов конструкции
в) движение воздуха, вызывающее не только от ветра, но и его проникновение внутрь конструкции и помещения, изменение их влажностного и теплового режима
г) воздействие солнечных радиации, вызывающее в результате местного нагрева изменение физико-технических свойств поверхности материала конструкции, изменение светового и теплового режима помещений;
д) воздействие агрессивных химических примесей, содержащихся в воздухе, которые в присутствии влаги могут привести к разрушению материала конструкции здание (коррозия)
е) биологические воздействия, вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкции из органических материалов;
ж) воздействие звуковой энергии (шума) от источников, находящиеся вне и внутри здания, нарушение нормальной акустический режим помещения;
В соответствии с перечисленными воздействиями к зданию и его конструктивным элементам предъявляется комплекс технических требований:
а) Прочность – способность воспринимать внешнее воздействия без разрушения и существенных деформации здания;
б) Устойчивость (жесткость) – способность сохранять равновесие при внешних воздействиях. Устойчивость – сопротивление опрокидыванию и сдвигу; жесткость – неизменяемость его геометрических размеров и форм;
в) Долговечность, (т.е. срок службы) – означает прочность, устойчивость и сохранность здания в течение срока службы;
Долговечность зависит от следующих факторов:
· Ползучести материалов, т.е. от процесса малых непрерывных деформаций, протекающих в материалах в условиях длительного воздействия нагрузок;
· Морозостойкости материалов, т.е. от способности влажного материала противостоять многократному поперечному замораживанию и оттаиванию;
· Влагостойкости материалов, т.е. их способности противостоять разрушающему действию влаги (размягчению, набуханию, расслоению, короблению и т.д.);
· Коррозиостойкости, т.е. от способности материала сопротивляться разрушению, вызывающему химическими и электрохимическими процессами;
· Биостойкости, т.е. от способности органических строительных материалов противостоять действию насекомых и микроорганизмов;
3. Архитектурно-художественные требования–здание должна эстетически выглядеть по внешнему виду благоприятно воздействовать на психологическое состояние и сознание людей.
Архитектурно-художественная выразительность зданий достигается при помощи архитектурной композиции(композиция от латинского слова – составление или сочетание) – построение здания, предполагающего установление единства функционального назначения, конструктивной структуры и эстетических качеств.
Архитектурная композиция здания включает в себя композицию всех его слагающих элементов: