922

Помимо своих основных функций - освещения и вентиляции, окна для крыши ман-

сард должны также обеспечивать безопасность эксплуатации и защиту от проникновения в мансарду со стороны крыши.

Кровельное покрытие мансард должно не только защищать внутренние помещения от атмосферных осадков, но и препятствовать их охлаждению.

Теплый воздух, будучи легче холодного всегда поднимается вверх, поэтому темпе-

ратура воздуха под потолком в среднем на 2 оС выше, чем посередине высоты помещения.

Кроме того, влагосодержание теплого воздуха обычно выше, чем холодного, поэтому конденсат на потолке верхнего этажа мансарды может образовываться при более высоких температурах, чем на внутренней поверхности наружных стен.

В связи с тем, что при увлажнении утеплителя снижаются его теплоизоляционные характеристики, утеплитель, используемый в совмещенных покрытиях мансардных надстроек, должен быть защищен от проникновения влаги со стороны помещения слоем пароизоляции, а сверху - от влажности, возникающей вследствие дождя и снега, паропро-

ницаемой подкровельной пленкой, устраиваемой с наружной стороны утеплителя.

Как показывает практика, невозможно полностью защитить подкровельное про-

странство скатных крыш от проникновения тепла и влаги. В конструкции всегда появля-

ются каналы, по которым водяные пары попадают в толщу перекрытия. Именно поэтому между утеплителем и кровлей предусматривают вентилируемую воздушную прослойку толщиной не менее 25 мм для кровель из волнистых и профилированных листов и не ме-

нее 50 мм для кровель с покрытием из плоских материалов (рис.2.94).

Рис.2.94. Структура горизонтальной и наклонной кровли мансардных надстроек

Для вентиляции подкровельного пространства в коньке и на карнизах устраивают специальные продухи, а нижнюю часть карниза по возможности оставляют открытой, за-

крывая отверстия вентиляционными решетками (рис.2.95).

121

высокой поверхностной плотностью (не менее 30 кг/м2), эти материалы хорошо изолиру-

ют не только воздушный, но и ударный шум.

Мягкие кровли на основе битума практически не передают ударный шум, но из-за низкой поверхностной плотности для воздушного шума не представляют существенного препятствия. Учитывая то, что мягкие кровельные материалы укладываются на сплошную деревянную обрешетку, они обладают более высокой изоляцией от воздушного шума, чем металлочерепица и другие подобные материалы.

Для достижения высокой звукоизоляции конструкции совмещенного покрытия мансард необходимо повышать герметичность внутренней обшивки. Щели и стыки эле-

ментов обшивки следует заделывать эластичными герметиками. Если для внутренней об-

шивки мансарды используется деревяная вагонка, то по ней сплошным слоем должен рас-

полагаться слой фанеры или гипсоволокнистых листов (ГВЛ). Чем выше поверхностная плотность данных материалов, тем значительней будет звукоизолирующий эффект кров-

ли. Наилучший вариант – это обшивка из двух листов ГВЛ, смонтированных с перехле-

стом стыков.

Таким образом, соблюдение вышеперечисленных требований позволяет в мансард-

ных надстройках организовать комфортный режим для проживания людей.

2.9. Надстройка этажей при реконструкции зданий

Надстройки являются наиболее эффективным приемом реконструкции малоэтаж-

ных жилых зданий, поскольку они не требует увеличения земельного участка и позволяет реализовать все запасы несущей способности конструкций зданий. Особенно это имеет значение в современных условиях, когда земля выступает в качестве товара и стоимость ее постоянно растет. Кроме того, растут и затраты по землеотводу, развитию инженерной и социальной инфраструктур. Таким образом, по мере формирования рынка городских земель эффективность надстройки зданий будет неуклонно возрастать.

Надстройка здания – самый сложный процесс реконструкции, так как связан с уве-

личением нагрузки на несущие конструкции и основание надстраиваемого здания и по-

этому нуждается в тщательном их обследовании. Надстройка – это повышение этажности здания или его частей. Повышение этажности является одним из очень востребованных видов реконструкции зданий. Особенно она актуальна для больших городов, где наблюда-

ется дефицит площади, пригодной под новую застройку. Это прежде всего относится к центральным районам города, которые удобны своим местоположением, обладают разви-

той инфраструктурой и где всегда существует спрос на строительство.

Надстройка зданий помогает решить сразу несколько задач – позволяет увеличить полезную площадь зданий без уплотнения площади застройки, интенсифицирует исполь-

123

зование городских земель, предоставляет потенциальным жильцам удобные и современ-

ные квартиры в центральных районах города, повышает архитектурную выразительность старой застройки.

С помощью надстройки может быть выравнена этажность отдельных зданий или подчеркнут один из объемов, например, угловой дом на пересечении магистральных улиц,

являющийся доминантой архитектурного ансамбля.

В практике надстройки зданий с плоскими крышами встречаются случаи, когда на них сооружаются небольшие помещения под клубы, кафе, зоны отдыха с зелеными насаждениями и фонтанами.

Использование различных конструктивных схем надстроек позволяет получать разнообразные архитектурно-планировочные решения, а в сочетании с утеплением и об-

лицовкой наружных стен достигается обновления зданий и продление их жизненного цикла.

Влюбом случае решение о повышении высоты здания, как правило, принимается

сучетом градостроительных ограничений, связанных с концепцией развития городской территории и ограничением этажности и плотности населения в реконструируемых райо-

нах.

Предложения по устройству надстройки основывается на допущении о возможно-

сти использования несущей способности конструкций здания и грунтов основания. Как показала практика, для крупнопанельных домов первых массовых серий запасы несущей способности невелика, поэтому в домах наиболее распространенных серий (например, 1-

464) осуществить надстройку более чем на два этажа затруднительно. В кирпичных зда-

ниях с тремя продольными стенами такую надстройку без дополнительного усиления кон-

структивных элементов возможно выполнить не более трех этажей [51].

Увеличение объема зданий на один – два этажа дает незначительный прирост пло-

щади, поэтому более перспективной является кардинальная реконструкция – надстройка трех – пяти и более этажей.

Особое место при выполнении работ по надстройке этажей отводится архитектур-

ному облику здания путем применения карнизов сложной формы, лепных деталей и др.

элементов, изготовленных из дисперсно-армированных и полимерных материалов.

Однако при такой надстройке возникают чисто архитектурные трудности, связан-

ные с необходимостью гармонизации внешнего облика существующего дома и надстраи-

ваемой частью. В тех случаях, когда надстройка осуществляется в историческом центре города и надстраиваемое здание имеет уникальный фасад, в процессе реконструкции ста-

124

раются сохранить исторические архитектурные формы существующих и надстраиваемых этажей (рис.2.96).

Возможно запроектировать единый новый фасад на всю высоту здания или орга-

низовать между существующим зданием и надстраиваемой части технический этаж, кото-

рый объединяет отличающиеся архитектурно друг от друга верхние (надстраиваемые)

этажи от существующих этажей.

Интересно решение, когда каждый из этажей надстраиваемого здания переплани-

руется по-своему и ширина дома на разных этажах становится различной, превращая зда-

ние в пирамидальное строение в поперечном направлении. Возможен вариант создания пирамидальности и на продольных фасадах, когда к торцам здания пристраиваются объе-

мы, уменьшающиеся кверху.

Рис.2.96. Фасады реконструируемого здания до надстройки (а) и после надстройки (б)

Наиболее интересные композиции дает сочетание переменной этажности и пере-

менной ширины здания. Все эти мероприятия, помимо увеличения этажности, позволяют внести архитектурное разнообразие в упрощенные, унылые силуэты домов массовой жи-

лой застройки.

2.9.1. Архитектурно-конструктивные схемы надстроек

Существует два типа архитектурно-конструктивных схем надстроек:

-с передачей нагрузки от надстраиваемых этажей на старое здание (рис.2.97, а);

-с передачей части или всей нагрузки от надстраиваемого здания на дополнитель-

но устраиваемый каркас (рис.2.97, б-г).

125

тивно-планировочные системы с поперечными балками-стенками, установленными через этаж, которые совмещают функции перегородок и несущих конструктивных элементов.

Данная конструктивно-планировочная система позволяет в надстраиваемых этажах осу-

ществлять свободную планировку помещений, независимо от планировки существующего здания (рис.2.97, в).

При большей этажности надстройки (до 60 этажей) необходимо над надстраивае-

мым зданием устраивать горизонтальный диск-платформу, называемый ростверком, кото-

рый опирается на систему автономных колонн и совершенно не связан с существующими вертикальными конструкциями здания (рис.2.97, г).

На этих платформах возводится надстраиваемая часть жилого здания с использова-

нием изделий заводского изготовления. Для исключения передачи нагрузки от надстраи-

ваемой части здания на существующую между ними устраивается конструктивный зазор.

В ростверках оборудуют технические этажи. Их повторяют через каждые 5-6 этажей.

Однако, как показал опыт, надстройка эффективна при этажности не более 6 эта-

жей, так как в противном случае могут возникнуть неравномерные осадки фундаментов надстраиваемого и существующего объемов. В связи с этим наиболее часто производится надстройка 4-5 этажей, которая осуществляется путем устройства технологий встроен-

ных систем, рассмотренных в предыдущем разделе.

Основными техническими решениями при надстройке зданий являются:

-возведение каркаса и несущих стен;

-устройство междуэтажных перекрытий;

-перепланировка помещений;

-устройство лифтов при общей высоте здания 6 и более этажей;

-замена инженерного оборудования;

-устройство кровельного покрытия;

-утепление стенового ограждения и замена светопрозрачных заполнений суще-

ствующего здания.

В случае применения при надстройке конструктивной схемы встроенного каркаса сначала осуществляют возведение колонн в монолитном исполнении по наружным и внутренним стенам с устройством обвязочного пояса и последующим устройством пред-

напряженных плоских монолитных ригелей и безбалочного перекрытия толщиной, равной сечению ригеля. Применение диска перекрытия без выступающих в объем здания частей обеспечивает возможность размещения ограждающих конструкций в любом требуемом месте без ограничений.

127

Конструктивная схема надстройки здания с использованием встроенного монолит-

ного каркаса с преднапряженными плоскими ригелями приведена на рис.2.98.

Рис.2.98. Схема надстройки зданий с использованием каркаса с преднапряженными плоскими ригелями

1- монолитные колонны; 2 - монолитные плоские ригели; 3 - монолитный диск перекрытия

Основной цикл выполнения строительно-монтажных работ состоит:

-в устройстве обвязочного железобетонного пояса по периметру стен здания для перераспределения нагрузок от колонн;

-возведение колонн с армированием отдельными стержнями и использованием ин-

вентарных щитов опалубки;

-подачей и укладкой бетонной смеси автобетононасосом;

-установка опалубки для ригелей из ламинированной фанеры с использованием телескопических поддерживающих элементов и армирование ригелей рабочей арматурой;

-бетонирование ригелей с электропрогревом греющими проводами до получения распалубочной прочности не менее 70% от расчетной;

-распалубка ригелей и устройство опалубки для монолитного перекрытия по теле-

скопическим стойкам с армированием элементов плиты;

- укладка и уплотнение бетонной смеси с последующей тепловой обработкой до распалубочной прочности не менее 50% от расчетной.

Для ускорения твердения бетона используется тепловая обработка колонн, ригелей и перекрытия с использованием греющих проводов, обеспечивающих распалубочную прочность бетона в течение 2-3 сут в зимний период и 1-2 сут - в летний.

Для создания предварительного напряжения в ригелях производится односторон-

нее натяжение арматуры с использованием мобильных гидравлических домкратов. Завер-

шающим этапом натяжения арматуры является устройство анкеров, обеспечивающих проектное положение напрягаемой арматуры.

128

После окончания работ по возведению каркаса надстройки производится цикл тех-

нологических работ, связанных с устройством стенового ограждения, планировки поме-

щений, выполнения кровельных, сантехнических, электромонтажных, отделочных и др.

специальных работ.

Помимо перечисленных конструктивно-технологических вариантов надстройки зданий ЗАО «Курортпроект» разработана конструктивная система «сотовый монолит» с

опиранием надстраиваемой части здания на редко расположенные опоры. Данная техно-

логия позволяет получать в надстраиваемой части здания современные квартиры с неза-

Рис. 2.99. Фрагмент архитектурно-планировочноге решения реконструкции жилого дома серии 1-515 с пристройкой торцевой секции и надстройкой 4-х этажей

а ) - план 1-го этажа; б) то же, 6-9 - го этажей

Сотовые структуры размещаются вдоль фасадов здания и сотовых структур надстраиваемых этажей, которые опираются на выносные опоры коробчатого сечения. В

качестве выносных опор выступают лифтово-лестничные узлы и пристраиваемые по пе-

риметру здания объемные структуры, выполняемые полностью из монолитного железобе-

тона.

Применение сотовых структур позволяет расширить корпуса зданий до 4 м в каж-

дую сторону и сформировать таким образом ширококорпусные дома с надстройкой в 5 и

более этажей.

Применение сотовой системы требует отселения жильцов, для которых целесооб-

разно осуществить возведение с торца здания переселенческого фонда в виде 9-этажной пристройки, которая позволяет освободить не менее двух секций реконструируемого зда-

ния и создать технологический фронт для выполнения строительно-монтажных работ.

Строительно-монтажные работы по устройству сотовой системы начинаются после переселения двух секций жилого дома в 9-этажную пристройку.

Нулевой цикл работ начинается с устройства свайных фундаментов под выносные опоры и возведения монолитного ростверка. В качестве фундаментов под пристраиваемые объемы наиболее целесообразно использовать буронабивные сваи, которые позволяют до

129

минимума снизить объем земляных работ и исключить негативное влияние на реконстру-

ируемое здание.

В каждой секции реконструируемого здания запроектированы лифтовые узлы, ко-

торые являются продолжением лестничных клеток. Для размещения лифтовых узлов осу-

ществляется демонтаж конструкций (кровельной части, балконов и плит перекрытия) су-

ществующей лестничных клеток.

Несущие элементы сотовой системы применяют в виде объемов коробчатого сече-

ния с монолитными диафрагмами жесткости на уровне каждого этажа, что обеспечивает реконструируемому зданию высокую пространственную жесткость. Возведение выносных опор и лифтовых шахт ведется с использованием унифицированных щитовых опалубок с подачей бетонной смеси автобетононасосом.

На уровне 5-го этажа пристраиваемая система объединяется монолитным перекрыти-

ем, которое является основой для надстраиваемых этажей. Устройство монолитной плиты перекрытия производится по существующему перекрытию 5-го этажа с устройством сплош-

ного основания из пенополистирольных плит толщиной 40-50 мм с целью повышения звуко-

изоляции и исключения возможной передачи нагрузок от надстраиваемых этажей. Монолит-

ное перекрытие охватывает не только габариты реконструируемого здания, но и включает объемные элементы сотовой системы.

Отличительной особенностью сотовой системы является совместная работа за-

мкнутых железобетонных объемов с передачей нагрузки на выносные опоры.

В реконструируемой части здания осуществляется перепланировка помещений,

связанная с переносом санузлов в торцевые элементы секций, расширением прихожих,

кухонь и жилых комнат.

Существующие наружные ограждения утепляются с использованием технологий вентилируемых фасадов. Производится замена оконных и балконных заполнений на более эффективные двухкамерные стеклопакеты. Все эти мероприятия способствуют повыше-

нию архитектурной выразительности зданий и их эксплуатационной надежности.

Надстройка этажей осуществляется по независимой от реконструируемого здания планировке, отвечающей современным нормам (рис.2.99, б). Для организации помещений в надстраиваемых этажах используются индустриальные перегородки из гипсокартонных плит по металлическому каркасу, пазогребневые перегородки, из газосиликатных блоков и др. материалов, обеспечивающих снижение трудоемкости работ и повышение звукоизо-

ляции помещений.

Дальнейшей трансформацией сотовой системы является надстройка здания с пере-

дачей нагрузок на монолитные выносные рамные конструкции. Этот способ применяют

130