BIM технологии в проектировании и строительстве
Рубеж конца ХХ – начала XXI веков, связанный с бурным развитием информационных технологий, ознаменовался появлением принципиально нового подхода в архитектурно-строительном проектировании, заключающемся в создании компьютерной модели нового здания, несущей в себе все сведения о будущем объекте. Новый подход к проектированию объек- тов получил название Информационное моделирование зданий или сокращенно BIM (от принятого в английском языке термина Building Information Modeling).
 |
Технология представляет собой процесс коллективного создания и использования данных об объекте на этапах его жизненного цикла (от планирования до строительства, эксплуатации и реконструкции и сноса). При этом сооружение и все, что с ним связано, рассматриваются как единое целое (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Возможности BIM-технологий
В результате с таким проектом могут работать все юридические и физические лица, участвующие в жизненном цикле здания (инвестор, заказчик, ген. проектировщик, ген. подрядчик, строительная компания, эксплуатирующая организация и т. д.).
BIM технологии позволяют в виртуальном режиме собрать воедино, подобрать по предназначению, рассчитать, состыковать и согласовать создаваемые разными специалистами и организациями компоненты и системы будущего сооружения, заранее проверить их жизнеспособность, функциональную пригодность и эксплуатационные качества, а также избежать самого неприятного для проектировщиков – внутренних нестыковок.
|
|
|
Стадии проектирования зданий и сооружений
В строительстве зданий и сооружений принимают участие проектные и научные институты, конструкторские бюро (проектирование), предприятия стройиндустрии (изготовление строительных материалов и изделий), государственные строительно-монтажные и ремонтно-строительные организации (производство строительно-монтажных работ).
Проектирование зданий и сооружений делится на основные стадии:
- составление проектной организацией технико-экономического обоснования строительства на основе перспективных данных развития отдельных отраслей промышленности и экономических районов; оно представляется в виде проектных соображений или докладной записки;
- составление министерствами или ведомствами, или по их поручению комбинатами, трестами, предприятиями при непосредственном участии проектной организации задания на проектирование, основанное на архитектурно-планировочном задании, полученном заказчиком проекта;
- разработка проектной документации, содержащей технический проект и рабочие чертежи. При составлении рабочих чертежей уточняют и детализируют предусмотренные техническим проектом решения, чтобы обеспечить выполнение строительно-монтажных работ.
|
|
|
Проект должен содержать сметно-финансовый расчет, развернутую смету, проект организации работ (где указывают, какие механизмы и в течение, какого времени должны быть использованы, сколько рабочих и каких профессий в какой период надо использовать на данном строительстве) и график завоза строительных материалов.
Большинство промышленных, жилых и общественных зданий, а также многие инженерные сооружения в настоящее время строят по типовым проектам, что способствует индустриализации строительства, улучшению его качества и значительно снижает расходы на проектно-сметные работы. В состав типового проекта входят все рабочие чертежи с пояснительной запиской и сметой стоимости строительства.
Содержание и виды строительных чертежей
Строительными чертежами называют чертежи и относящиеся к ним текстовые документы (спецификации, ведомости и т. п.), которые содержат изображения здания, его частей, строительных конструкций и изделий, а также другие данные, необходимые для его возведения и для изготовления строительных конструкций и изделий, применяемых при строительстве здания.
|
|
|
ГОСТ 21.501–2011 определяет правила выполнения чертежей:
- архитектурных решений;
- конструктивных решений.
К чертежам архитектурных решений относят чертежи здания или сооружения, отображающие авторский замысел объекта, с комплексным решением пространственных, планировочных, функциональных и эстетических требований к нему, зафиксированные в виде контурного условного изображения несущих и ограждающих конструкций.
К чертежам конструктивных решений относят чертежи, отображающие в виде условных изображений строительные конструкции (железобетонные, каменные, металлические, деревянные, пластмассовые и т. п.), примененные в зданиях или сооружениях, и их взаимное размещение и соединение.
По назначению чертежи конструктивных решений или строительные чертежи подразделяются на две основные группы:
- чертежи строительных конструкций и изделий;
- строительно-монтажные чертежи зданий и сооружений.
Здания возводят по утвержденным проектам и сметам. Проекты и сметы составляют специальные проектные организации на основании заданий министерств, ведомств и других организаций.
Выполнение документации строительного проекта осуществляют ручным, автоматизированным (с использованием специальных программ, в том числе BIM-технологий) способом в соответствии с существующими законодательными нормами.
|
|
|
Марки основных комплектов рабочих строительных чертежей
Работы по строительству зданий подразделяются на общестроительные и специальные. К общестроительным относятся все работы по возведению самого здания, включая и отделочные работы. К специальным видам строительных работ относятся устройство водоснабжения и канализации, отопления и вентиляции, газоснабжения, электроосвещения, телефонизации, работы по благоустройству.
В связи с таким делением строительных работ производится разделение рабочих чертежей на отдельные части. Каждой такой части присваивают особую марку, которая и проставляется на каждом чертеже в основной надписи. Марка состоит из заглавных начальных букв названия данной части проекта.
Марки основного комплекта рабочих чертежей регламентирует стан- дарт ГОСТ Р 21.1101-2013. Основные из них приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1Марки основного комплекта рабочих чертежей
| Наименование основного комплекта рабочих чертежей | Марка рабочих чертежей | Наименование основного комплекта рабочих чертежей | Марка рабочих чертежей |
| Архитектурные решения | АР | Электрическое освещение | ЭО |
| Конструкции железобетонные | КЖ | Газоснабжение. Внутренние устройства | ГСВ |
| Конструкции металлические | КМ | Наружные сети и сооружения газоснабжения | НГ |
| Конструкции деревянные | КД | Теплоснабжение | ТС |
| Архитектурно-строительные решения | АС | Антикоррозионная защита конструкций | АЗ |
| Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха | ОВ | Внутренний водопровод и канализация | ВК |
| Интерьеры | АИ | Наружные сети водоснабжения и канализации | НВК |
| Генеральный план | ГП | Гидротехнические работы | ГР |
| Технология производства | ТХ | Пожаротушение | ПТ |
| Автомобильные дороги | АД | Воздухоснабжение | ВС |
| Сооружения транспорта | ТР | Холодоснабжение | ХС |
Типы зданий и сооружений
Здания могут быть классифицированы:
- по назначению: гражданские (жилые и общественные), промышленные (производственные, административно-бытовые и вспомогательные) и сельскохозяйственные;
- этажности: малоэтажные – высотой до двух этажей, средней этажности – высотой от трех до пяти этажей, повышенной этажности – высотой шесть – десять этажей, многоэтажные – от десяти до 29 этажей и высотные – высотой свыше 30 этажей, или свыше 100 м;
- конструктивной схеме: каркасные, бескаркасные, с неполным каркасом крупнопанельные и др.;
- основному материалу несущих конструкций: каменные (из кирпича, естественных или искусственных камней), железобетонные (в том числе из легкого бетона), металлические, деревянные, смешанного типа;
- способу возведения: традиционного типа (основные вертикальные несущие конструкции из кирпича, мелких естественных или искусственных камней; перекрытия сборные или монолитные); сборные измелко- или крупноразмерных элементов (изготовленные предварительно на заводе сборные детали и изделия, крупные блоки, панели, объемные элементы полной заводской готовности), монолитные (из тяжелого или легкого бетона, в том числе армированного непосредственно на строительной площадке в специальных формах – опалубке), сборно-монолитные (комбинируются сборные детали с элементами из монолитного бетона или железобетона);
- огнестойкости – подразделяются по степеням огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности;
- долговечности (продолжительность службы здания, по истечении которой его эксплуатация невозможна) здания делятся на три степени: срок службы свыше 100 лет; срок службы от 50 до 100 лет; срок службы от 20 до 50 лет;
- классам – по капитальности в зависимости от градостроительных требований и назначения здания делят на четыре класса (определяются степенью долговечности, огнестойкости, благоустроенности, качеством отделки и инженерным оборудованием).
Строительная конструкция – это часть здания или сооружения, выполняющая определенные несущие (воспринимает нагрузки от конструкций расположенных выше и передает эти нагрузки на нижележащие конструкции), ограждающие и (или) эстетические функции. По строительному материалу конструкции могут быть бетонные, железобетонные, каменные, металлические, деревянные, пластмассовые и т. п.
Строительное изделие – это изделие, предназначенное для применения в качестве элемента зданий, сооружений и строительных конструкций. Элемент строительной конструкции это составная часть сборной или монолитной конструкции.
Сведения об основных строительных материалах
В строительстве, при возведении зданий и сооружений применяются различные строительные материалы и изделия из них. Основными строительными материалами в промышленном и гражданском строительстве являются цемент, бетон, кирпич, камень, дерево, известь, песок, черные металлы, стекло, кровельные материалы, пластик и др.
Строительные материалы разделяют на природные (естественные) и искусственные. К природным относят различные плотные горные породы (каменные материалы) и рыхлые горные породы или грунтовые материалы (глина, песок), древесина и др., к искусственным – кирпич, цемент, железобетон, стекло, тепло- и гидроизоляционные материалы, металлические строительные материалы, краски, облицовочные плитки и др. Их получают из природного и искусственного сырья, побочных продуктов промышленности и сельского хозяйства с применением специальных технологий. Искусственные материалы отличаются от исходного сырья, как по строению, так и по химическому составу, что обусловлено коренной переработкой его в заводских условиях.
В настоящее время строительная промышленность располагает большим, с каждым годом увеличивающимся количеством материалов. Каждый вид материалов имеет свои преимущества и недостатки, а, следовательно, и свои рациональные области применения.
Строительные изделия жилых и общественных зданий и сооружений в процессе эксплуатации испытывают воздействие различных разрушающих факторов. Так, кровля подвергается снеговой и ветровой нагрузкам, а также увлажнению и высыханию, попеременному замораживанию и оттаиванию, воздействию солнечной радиации и т. п.; чердачные перекрытия – статическим нагрузкам и воздействию перепадов температур воздуха; стеновые панели – статическим нагрузкам, атмосферным воздействиям и перепадам температур в отапливаемых зданиях; междуэтажные перекрытия – воздействию статических нагрузок; полы – увлажнению, статическим нагрузкам и истиранию.
Таким образом, применяя различные материалы и изделия для строительства зданий и сооружений, следует учитывать не только условия, в которых изделие или материал будет эксплуатироваться, но и их основные качества, определяющиеся, прежде всего физико- механическими свойствами.
2.
Конструктивные элементы и схемы зданий
В строительной практике различают понятия «здание» и «сооружение».
Зданием называется наземное сооружение, имеющее внутреннее пространство, предназначенное и приспособленное для того или иного вида человеческой деятельности (например, жилые дома, заводские корпуса и т.д.). Здания могут использоваться как для проживания людей, так и для производственной, сельскохозяйственной деятельности, общественных нужд, в качестве склада или хранилища. Его важнейший атрибут – капитальность, то есть длительная эксплуатация.
Сооружением принято называть все, что искусственно возведено человеком для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества. К сооружениям относят как памятники, так и утилитарные объекты: мосты, башни, тоннели, бункеры, убежища и многое другое. Они возводятся с применением капитальных технологий и рассчитаны на длительное использование.
Несмотря на различия, существующие между зданиями и сооружениями, как во внешнем виде, так и во внутренней структуре, все они состоят из основных взаимосвязанных конструктивных элементов, выполняющих определенные функции.
Конструктивным элементом называется отдельная самостоятельная часть здания или сооружения: фундамент, стены, перегородки, цоколь, отмостка, перекрытие, покрытие, кровля, стропила, лестничный марш, оконный или дверной блок и т. п. (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Основные конструктивные элементы зданий:
а – фундаментный блок; б, в – стеновые блоки подвала; г – настил перекрытия;
д – плита перекрытия с круглыми отверстиями; е – ригель или прогон;
ж – колонна; з – лестничный марш; и – балконная плита
Конструктивные элементы подразделяют на несущие и ограждающие:
Несущие элементы (фундаменты, стены, каркасы, перекрытия и покрытия) воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки, возникающие от массы оборудования, людей, снега, собственной массы конструкций, действия ветра и т.д.
Ограждающие элементы (наружные и внутренние стены, полы, перегородки, заполнения оконных и дверных проемов) защищают внутренние помещения от атмосферных воздействий. Они позволяют поддерживать внутри зданий требуемые температурно-влажностные и акустические условия. Кроме того, встречаются конструктивные элементы, которые одновременно совмещают несущие и ограждающие функции, например стены и покрытия.
Кроме вышеперечисленных, существует ряд конструктивных элементов как, например, балконы, входные площадки, приямки у окон подвала и др., которые нельзя отнести ни к одной из указанных групп.
Основные конструктивные элементы зданий – типовые строительные изделия. Конструктивным элементам (изделиям) присвоены буквенные обозначения – марки. Марки строительных изделий, которые проставляют на рабочих чертежах и схемах расположения элементов сборных конструкций, состоят из начальных букв названий соответствующих элементов:
Балки…………………......Б Панели стеновые................................................... ПС
Балки подкрановые……..БП Перемычки........................................................... ПР
Балки стропильные……..БС Плиты перекрытий, покрытий П
Балки фундаментальные..БФ Площадки лестничные......................................... ЛП
Блоки стеновые………….СБ Связи вертикальные............................................. ВС
Двери……………………..Д Связи горизонтальные......................................... ГС
Колонны…………………К Сетки арматурные................................................. С
Окна…………………….ОК Стойки................................................................... СК
Марш лестничный…….ЛМ Фермы стропильные.............................................. ФС
Панели перегородок…..ПГ Фундаменты.......................................................... Ф
Фундаментные блоки…ФБ Фундаменты под оборудование….ФО
Если несколько конструктивных элементов однотипные, то им присваивается один и тот же порядковый номер.
Основные конструктивные элементы зданий различного назначения показаны на рис.1.3.
Рис. 1.3. Конструктивные элементы здания:
1 – фундамент, 2 – отмостка, 3 – цоколь, 4 – несущие стены, 5 – межэтажное перекрытие, 6 – чердачное перекрытие, 7 – перегородка, 8 – наслонные стропила, 9 – обрешетка кровли, 10 – подкос, 11 – стойка, 12 – люк, 13 – чердак, 14 – мауэрлат, 15 – перемычка, 16 – лестничный марш, 17 – косоур, 18 – лестничная площадка, 19 – тамбур
Основные части здания
Общий чертеж здания представляет собой сборочный чертеж, так как каждое здание в целом состоит из отдельных частей-узлов, а каждый узел – из отдельных элементов. Для понимания строительного чертежа следует вначале ознакомиться с терминологией, применяемой в строительном деле. Для этого рассмотрим основные части, из которых состоит здание (рис. 1.4).
Основными конструктивными элементами здания являются фундаменты, стены, перегородки, перекрытия, окна, двери, крыша и лестницы.
Рис. 1.4. Основные части здания
Основание – слой грунта, на который опирается фундамент и который воспринимает вес здания. Основания бывают естественные (грунт) и искусственные (сваи и т. п.).
Фундамент – это часть здания, которая находится в земле и на которую опираются стены и колонны. Фундамент служит для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт. Верхняя часть фундамента называется поверхностью, или обрезом, а нижняя – подошвой фундамента.
Отмостка служит для отвода атмосферных вод от стен здания.
Отмостка состоит из бетонной подготовки и асфальтового покрытия, но могут применяться и другие конструкции и материалы. Обычно ширину отмостки принимают равной 700-1000 мм, с уклоном 1-3%.
Гидроизоляция защищает стены здания от увлажнения грунтовой водой. Чаще всего гидроизоляцию делают из двух слоев рубероида, склеенных битумной мастикой, или из других материалов.
Цоколь – нижняя часть стены над фундаментом до уровня пола первого этажа. Цоколь предохраняет эту часть стены от атмосферных влияний и механических повреждений. Кроме того, цоколь зрительно придаёт зданию более устойчивый вид.
Стены представляют собой вертикальные ограждения помещений, начинающиеся от фундаментов. Назначением стен является ограждение помещений от внешней среды (наружные стены) или от смежных помещений (внутренние стены). Стены, несущие нагрузку от других, опирающихся на них конструктивных элементов здания, называют несущими, или капитальными. Стены, опирающиеся на фундамент, но не несущие нагрузок от других элементов зданий, кроме собственного веса, называют самонесущими. Материалом стен могут служить кирпич, бетон, дерево, пластмасса и т. п. Толщина шва кирпичной кладки должна быть не менее 10 мм.
Перегородки разделяют внутреннее пространство здания в пределах этажа на отдельные помещения. Толщина межкомнатных перегородок 50- 180 мм.
Карниз – горизонтальный профилированный выступ стены, служащий для отвода от поверхности стен атмосферных осадков. Величина, на которую карниз выступает за поверхность стены, называется выносом карниза или карнизным свесом.
Парапет – часть стены, расположенная выше карниза и заменяющая ограждение.
Проёмы – отверстия в стенах для окон и дверей. Боковые и верхние плоскости проёмов называют откосами (притолоками).
Простенок – участок стены, расположенный между проёмами.
Четверть – прямоугольные выступы, предназначенные для опирания оконных и дверных коробок.
Перемычка – конструкция, перекрывающая проём сверху и воспринимающая нагрузку от расположенной выше кладки с передачей её на простенки.
Ниши – углубления в стене для размещения в них различного оборудования (встроенных шкафов, труб, батарей отопления и др.).
Перекрытия разделяют здание по высоте на этажи или отделяют верхний этаж от чердака. В первом случае их называют междуэтажными, а во втором – чердачными. Если под первым этажом есть подвал, то перекрытие называют надподвалъным. Перекрытия представляют собой многослойную конструкцию, состоящую из несущих элементов (балки из дерева, металлические балки, железобетонные балки, плиты и др.) и различных полов с заполнениями, обеспечивающими утепление и звукоизоляцию помещений. Заполнителями могут служить минераловатные плиты, крупнозернистые насыпки, шлаки, различные плиты, укладываемые по накату. В жилых помещениях толщина междуэтажного перекрытия может быть 320...400 мм.
Покрытие – верхняя ограждающая конструкция, отделяющая помещение здания от наружной среды и защищающая их от атмосферных осадков. Эта конструкция совмещает функции потолка и крыши.
Покрытия с чердаком называют чердачными. Если кровля примыкает вплотную или объединяется с чердачным перекрытием, то покрытие называют совмещенным или бесчердачным.
Для отвода атмосферных осадков чердачные и бесчердачные покрытия делают с уклонами. Уклон покрытия зависит от материала и конструкции его верхнего водоизоляционного слоя. Чем плотнее материал кровли и чем герметичнее стыки ее элементов, тем меньше может быть уклон покрытия.
Крыши состоят из несущей и ограждающей частей. Несущими конструкциями чердачных крыш являются стропила. Стропильные ноги наклонных стропил опираются на подстропильные брусья (мауэрлаты), уложенные по верхнему обрезу стен. Плоскости, образующие крышу, называются скатами. Покрытие служит защитой здания от атмосферных осадков и ветра, от нагревания солнцем (перегрева).
Кровля – верхний водоизолирующий слой покрытия или крыши здания.
Стропила – несущие конструкции кровельного покрытия, которые представляют собой балки, опирающиеся на стены и внутренние опоры.
Мауэрлат – деревянные брусья, уложенные на наружные стены здания; на брусья опираются стропильные ноги.
Пандус – гладкий наклонный въезд или вход в здание или помещение.
Лестницы являются средством сообщения между этажами. Они состоят из наклонных элементов – маршей и горизонтальных элементов – площадок. Помещение, в котором размещают лестницу, называют лестничной клеткой. Лестницы представляют собой несущие конструкции, состоящие из наклонных ступенчатых элементов-маршей и горизонтальных плоскостных элементов лестничных площадок и перил.
Окна служат для освещения и проветривания помещения. В строительной практике используют оконные блоки. Оконный блок состоит из оконной коробки, остеклённых переплётов и подоконной доски.
 |
Оконные переплеты имеют открывающиеся или глухие створки, вставляемые в коробку (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Основные элементы оконного проема:
1 – подоконная доска, 2 – откос оконного проема, 3 – четверть, 4 – перемычка,
5 – оконная коробка, 6 – глухая фрамуга, 7 – толь, 8 – форточка, 9 – оконный переплет
Окна могут быть одностворчатыми, двухстворчатыми, трехстворчатыми или с балконной дверью.
Двери служат для сообщения между помещениями. На дверные коробки, укреплённые в проёмах стен, навешивают дверные полотна. По числу полотен различают двери одно- двупольные.
Двери по назначению делятся на внутренние и наружные, по способу открывания – на распашные, раздвижные, складчатые, вращающиеся и двери-шторы. Распашные двери разделяют по числу дверных полотен на однопольные, двупольные и полуторные.
При определении ширины двери учитывают габариты оборудования, размещаемого в помещении, и пропускную способность в момент срочной эвакуации людей. Ширину двери при этом выбирают из расчета 0,8 м на каждые 100 человек .
Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 138; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!