Многоэтажное двухуровневое здание
Владельцы патента RU 2328581:
Общество с ограниченной ответственностью "Зодчие" (RU)
Изобретение относится к области строительства и предназначено для возведения многоэтажных зданий общественного и преимущественно жилого назначения. Технический результат: снижение теплопотребления здания при равных условиях с аналогом на 38% с снижением коэффициента компактности здания за счет конструктивных и планировочных решений, ведущих к повышению ширины здания. Многоэтажное двухуровневое здание включает фундаменты, наружные несущие кирпичные стены, внутренние несущие кирпичные продольные и поперечные кирпичные стены, лестничный коммуникационный узел, связывающий диски перекрытий, образованные из сборных плит перекрытий, заанкеренных в стенах, цокольный этаж, подвал, чердачный этаж, кровлю, балконные плиты, двери, окна, лифты, санитарно-технические узлы и инженерно-техническое оборудование. Здание состоит из нескольких сблокированных по внутренним поперечным стенам секций и разделено продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси, на два разноуровневых пространственных объема, образованных соответственно продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси, наружными стенами, кровлей и полом подвала. Причем сдвиг уровней пространственных объемов выполнен на половину высоты этажа по вертикали путем монтажа дисков перекрытий из сборных плит перекрытий, заанкеренных в несущие стены каждого пространственного объема, с образованием в каждом пространственном объеме самостоятельных этажей равной высоты, при этом внутренние продольные и поперечные стены образуют в центре каждой из двух секций ядро жесткости, в котором размещен лестничный коммуникационный узел с лестничными холлами, которые соединены дисками перекрытий этажей обоих пространственных объемов. 1 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области строительства и предназначено для возведения многоэтажных зданий общественного и преимущественно жилого назначения.
Как известно, потребление зданием тепловой энергии находится в пропорциональной связи с коэффициентом компактности здания. Коэффициент компактности здания определяется отношением суммарной площади наружных ограждающих конструкций здания (покрытие, полы по грунту, наружные стены, включая проемы) к внутреннему объему здания. Одной из составляющих объема здания является его ширина. Таким образом, ширина здания является элементом обратно пропорциональной функции потребления зданием тепловой энергии.
Известно жилое многоэтажное здание (RU 2099494 С1, МПК6 Е04Н 1/00, опубл. 1997.12.20), содержащее квартиры с перекрытием в разных уровнях, включающие жилые комнаты и санитарно-бытовые помещения. Высота жилых комнат больше высоты санитарно-бытовых помещений, а разность отметок между уровнем перекрытия жилых комнат и уровнем перекрытия санитарно-бытовых помещений изменяется дискретно по высоте. При этом ширина здания, а равно и полезный объем, не могут быть увеличены по причине уже максимально использованной глубины жилых помещений по условиям освещенности.
Известно также здание (RU 2114961 С1, МПК6 Е04Н 1/00, 1998.07.10), образованное из блоков разной этажности. Одни блоки выполнены со смещением дисков перекрытий на часть высоты этажа с образованием квартир в нескольких уровнях и расположены попеременно с другими блоками, в которых диски перекрытий расположены в одном уровне и в которых размещены лестнично-лифтовые узлы. Блоки здания имеют сквозные коридоры, расположенные через этажи и лестнично-лифтовые узлы. Продольная ось здания имеет ломаное очертание в плане. Описанная конструкция не полностью использует полезный объем здания из-за применения многочисленных внутренних лестничных клеток при имеющемся в здании общем лестнично-лифтовом узле.
Этот аналог принимается за прототип предлагаемого изобретения.
Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении коэффициента компактности здания и, соответственно, удельного потребления тепловой энергии за счет расширения конструктивных и планировочных решений, а также в повышении потребительских свойств здания путем максимально полного использования его полезного объема.
Эта задача решается за счет создания разноуровневых пространственных объемов с разделением каждого из них дисками перекрытий на этажи равной высоты и размещением на данных дисках групп жилых квартир (конструктивное решение), созданием у каждого лестничного коммуникационного узла лестничных холлов в каждом пространственном объеме (планировочное решение).
Технический результат изобретения заключается в снижении теплопотребления здания при равных условиях с аналогом на 38% с снижением коэффициента компактности здания за счет конструктивных и планировочных решений, ведущих к повышению ширины здания.
Указанный технический результат достигается тем, что в соответствии с изобретением многоэтажное двухуровневое здание включает в себя следующие конструктивные элементы: фундаменты, наружные несущие кирпичные стены, внутренние несущие продольные и поперечные кирпичные стены, лестничный коммуникационный узел, лестничные холлы, расположенные на каждом этаже каждого пространственного объема, диски перекрытий, образованные из сборных плит перекрытий, заанкеренных в стенах, цокольный этаж, чердачный этаж, кровлю. Каждая из двух сблокированных по внутренней поперечной стене секций разделена продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси здания, на два разноуровневых пространственных объема, образованных, соответственно, продольной стеной, наружными стенами, конструкцией кровли и полом подвала. Сдвиг уровней пространственных объемов выполнен на половину высоты этажа по вертикали, путем монтажа дисков перекрытий из сборных плит перекрытий, заанкеренных в несущие стены, с образованием в каждом пространственном объеме самостоятельных этажей равной высоты.
Внутренние продольные и поперечные стены образуют в центре каждой из двух секций ядро жесткости, в котором размещен лестничный коммуникационный узел. При этом лестничный коммуникационный узел соединяет диски перекрытий этажей обоих пространственных объемов с образованием лестничных холлов на каждом этаже каждого пространственного объема. Ширина каждого пространственного объема, в зависимости от назначения размещаемых в здании объектов, определяется габаритами применяемых плит перекрытия и количеством продольных несущих стен (конструктивное решение) и заданных габаритов квартир и лестничных холлов (планировочное решение).
Кроме того, в каждом пространственном объеме имеются вспомогательные продольные несущие стены, по крайней мере, по одной, образующие, совместно с поперечными несущими стенами жесткие блоки, в которых размещаются помещения квартир.
Ширина здания определяется формулой В=(в1+в2)+(в3+в4),
где в1 - ширина помещения квартиры, расположенной вдоль продольных наружных стен в первом пространственном объеме;
в2 - ширина помещения лестничного холла в первом пространственном объеме;
в3 - ширина помещения квартиры, расположенной вдоль продольных наружных стен во втором пространственном объеме;
в4 - ширина помещения лестничного холла во втором пространственном объеме.
Ширина помещений квартир, расположенных вдоль поперечных наружных стен, определяется, соответственно, как В/2.
Внутренние продольные и поперечные несущие стены образуют центральное ядро жесткости, в котором расположены лестничный коммуникационный узел и лестничные холлы, размещаемые на каждом этаже каждого пространственного объема для объединения пространств жилых квартир.
По крайней мере, один пространственный объем выполнен девятиэтажным, а другой десятиэтажным.
Перекрытие цокольного этажа выполнены сборными плитами перекрытия в разных уровнях со сдвигом в пол-этажа относительно друг друга по вертикали, образуя низкую часть цокольного этажа (техническое подполье) и высокую часть цокольного этажа, обеспечивающую размещение в указанном полезном объеме многофункциональных общественных помещений.
Диски перекрытий, по крайней мере, часть их, выполнены монолитными железобетонными.
По крайней мере, часть наружных и внутренних стен выполнена из пенобетонных и других ячеистых материалов.
Общие признаки с заявленным изобретением состоят в следующем.
1. Здание состоит из нескольких блоков (секций).
2. Блоки (секции) здания расположены по продольной оси.
3. Блоки (секции) выполнены со смещением дисков перекрытий на часть высоты этажа с расположенными на них жилыми группами (квартирами).
4. Блоки (секции) имеют лестничные коммуникационные узлы.
Сопоставление заявленного здания с прототипом показывает, что оно отличается, во-первых, тем, что состоит из двух пространственных объемов, объединенных лестничным коммуникационным узлом. Во-вторых, диски перекрытий разделяют пространственные объемы на этажи, а не на многоуровневые квартиры. В-третьих, каждый этаж каждого пространственного объема имеет лестничный холл, объединяющий группы жилых квартир. В-четвертых, лестничный коммуникационный узел расположен на центральной продольной оси здания. А также ширина здания задана формулой В=(в1+в2)+(в3+в4), а смещение дисков перекрытия в цоколе одного из пространственных блоков позволяет выделить полноценное многофункциональное помещение с высотой, равной высоте технического подполья плюс половина высоты жилого этажа. Комплексными решениями - созданием разноуровневых пространственных объемов с разделением каждого из них дисками перекрытий на этажи равной высоты и размещением на данных дисках групп жилых квартир (конструктивное решение), созданием у каждого лестничного коммуникационного узла лестничных холлов в каждом пространственном объеме (планировочное решение) - значительно увеличивается ширина здания и снижается коэффициент компактности здания, что приводит к снижению удельного потребления тепловой энергии зданием (38% по отношению к аналогу).
Пример одной из возможных частных форм осуществления изобретения иллюстрируют чертежи, где схематически изображено: на фиг.1 - конфигурация здания в плане; на фиг.2 - схема формирования пространственных блоков; на фиг.3 - фрагмент плана типового этажа здания; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3 по лестничному коммуникационному узлу; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.3.
Здание образовано из секций 1, 2, сблокированных по внутренней поперечной стене 14. Здание в целом, как и каждая его секция 1, 2, разделено продольной несущей стеной 4, расположенной на центральной продольной оси здания 3, и наружными ограждающими конструкциями - стенами 5, 6, 7, 8, кровлей 9 и полом подвала 10 на два разноуровневых пространственных объема 11, 12. Причем пространственный объем 11 выполнен десятиэтажным, а пространственный объем 12 - девятиэтажным.
Наружные 5, 7 и внутренние продольные 13, наружные 6, 8 и внутренние поперечные 14 стены секций 1, 2 выполнены из кирпичной кладки. Диски перекрытий 15, 16 пространственных объемов 11, 12 выполнены из сборных плит перекрытия и смещены относительно друг друга по вертикали на высоту половины этажа, опираются на наружные 5, 7 и внутренние продольные 13, наружные 6, 8 и внутренние поперечные 14 стены и заанкерены в них.
Внутренние продольные 13 и внутренние поперечные 14 несущие кирпичные стены образуют центральное ядро жесткости 17, в котором расположен лестничный коммуникационный узел 18 и лестничные холлы 19. Лестничный коммуникационный узел 18, связывающий диски перекрытий 15 и 16, расположен на центральной продольной оси здания 3 и выполнен из стандартных железобетонных элементов лестничных клеток. Секции 1, 2 имеют двускатные крыши 9 и разноуровневые цокольные этажи 20, 21, причем низкий цокольный этаж 20 является техническим подпольем здания, а высокий 21 обеспечивает размещение на своей площади многофункциональных общественных помещений. Фундаменты 22 здания выполнены из монолитных ленточных плит, стены цоколя 23 выполнены из сборных бетонных блоков. Часть дисков перекрытий 15, 16 выполнена монолитными железобетонными, а часть наружных и внутренних 5-8 и 13-14 стен выполнена из пенобетонных и других ячеистых материалов.
Здание оборудовано санитарно-техническими узлами, имеет инженерно-техническое оборудование, а также балконные плиты, двери, окна, лифты.
Формула определения ширины приведенного частного случая:
В=(6,36+3,19)+(6,36+3,19)=19,1 м.
Строительство здания не отличается от возведения стандартных объектов в кирпичном исполнении:
Устраивается фундамент 22, на фундаменте монтируются стены цоколя 23. Выше цокольной части здания стены 5, 6, 7, 8, 13, 14 выполняются кирпичными, причем наружная стена 5-8 выполняется колодцевой кладкой и является, наряду с внутренними 13, 14, несущей стеной. Надземная часть здания выполняется в виде девятиэтажного пространственного объема 12 с одной стороны центральной продольной стены 4 и десятиэтажного пространственного объема 11 с другой стороны. Перекрытия этажей выполняются из сборных железобетонных плит перекрытий, опирающихся на внутренние и наружные несущие кирпичные стены 5-8, 13-14 и заанкеренных в них. Одновременно с возведением стен монтируется лестничный коммуникационный узел 18 и лестничные холлы 19. Лестничный холл 19 объединяет образованные внутренними и наружными несущими кирпичными стенами пространства жилых квартир 24. В частном случае, на этаже десятиэтажного пространственного объема размещено четыре квартиры, а на этаже девятиэтажного пространственного объема - пять. Все квартиры имеют балконы 25.
Выше жилой части расположен чердачный этаж 26, с покрытием фальцевой металлической кровлей по стропильным конструкциям.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении следующей совокупности условий:
заявленное изобретение может быть использовано при возведении зданий общественного и преимущественно жилого назначения;
заявленное изобретение при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата - снижение коэффициента компактности здания за счет конструктивных и планировочных решений, ведущих к повышению ширины здания, что приводит к снижению теплопотребления здания при равных условиях с аналогом на 38% и стандартными серийными зданиями до 40%.
1. Многоэтажное двухуровневое здание, включающее фундаменты, наружные несущие кирпичные стены, внутренние несущие кирпичные продольные и поперечные кирпичные стены, лестничный коммуникационный узел, связывающий диски перекрытий, образованные из сборных плит перекрытий, заанкеренных в стенах, цокольный этаж, подвал, чердачный этаж, кровлю, балконные плиты, двери, окна, лифты, санитарно-технические узлы и инженерно-техническое оборудование, отличающееся тем, что здание состоит из нескольких сблокированных по внутренним поперечным стенам секций и разделено продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси, на два разноуровневых пространственных объема, образованных соответственно продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси, наружными стенами, кровлей и полом подвала, причем сдвиг уровней пространственных объемов выполнен на половину высоты этажа по вертикали путем монтажа дисков перекрытий из сборных плит перекрытий, заанкеренных в несущие стены каждого пространственного объема, с образованием в каждом пространственном объеме самостоятельных этажей равной высоты, при этом внутренние продольные и поперечные стены образуют в центре каждой из двух секций ядро жесткости, в котором размещен лестничный коммуникационный узел с лестничными холлами, которые соединены дисками перекрытий этажей обоих пространственных объемов.
2. Здание по п.1, отличающееся тем, что лестничный коммуникационный узел и лестничные холлы размещаются на каждом этаже каждого пространственного объема для объединения пространств жилых квартир.
3. Здание по п.1, отличающееся тем, что кроме продольной стены, расположенной на центральной продольной оси здания, в каждом пространственном объеме имеются вспомогательные продольные несущие стены, по крайней мере по одной, образующие, совместно с поперечными несущими стенами жесткие блоки, в которых размещаются помещения квартир.
4. Здание по п.1 или 3, отличающееся тем, что ширина здания задается формулой В=(в1+в2)+(в3+в4),
где в1 - ширина помещения квартиры, расположенной вдоль продольных наружных стен в первом пространственном объеме;
в2 - ширина помещения лестничного холла в первом пространственном объеме;
в3 - ширина помещения квартиры, расположенной вдоль продольных наружных стен во втором пространственном объеме;
в4 - ширина помещения лестничного холла во втором пространственном объеме;
5. Здание по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что, по крайней мере, один пространственный объем выполнен девятиэтажным, а другой - десятиэтажным.
6. Здание по п.1, отличающееся тем, что перекрытие цокольного этажа выполнено сборными плитами перекрытия в разных уровнях со сдвигом в пол-этажа относительно друг друга по вертикали, образуя низкую часть цокольного этажа (техническое подполье) и высокую часть цокольного этажа, обеспечивающую размещение в указанном полезном объеме многофункциональных общественных помещений.
7. Здание по п.1, отличающееся тем, что диски перекрытий, по крайней мере, часть их выполнены монолитными железобетонными.
8. Здание по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, часть наружных и внутренних стен выполнены из пенобетонных и других ячеистых материалов.
