Строительство домов на крайнем севере

Строить капитальные дома на крайнем севере сложно, долго и дорогостояще.

Вечная мерзлота – очень сложное для строительства основание. Оно прочное, но для это должно постоянно оставаться в замороженном состоянии. Для это используются 2 основных типа конструкции: холодный подпол, или охлаждающие системы.

Для того, чтобы мерзлый грунт не подвергался воздействию тепла, коллекторы не располагают вблизи зданий и сооружений. Если коммуникации проложены под дорожным полотном, то его тщательно очищают от снега, давая возможность ветру остудить землю. В борьбе с ветром родилась еще одна отличительная особенность, которая характеризует проектирование и строительство домов на Крайнем Севере: так кварталы домов застраивались, образуя замкнутый контур. Открытых площадей должно быть минимум, а между домами - узкие разрывы - это не только обеспечивает компактность застройки, но и скрывает от сильного ветра.

Этажность зданий достаточно невысока из-за низких температур на высоте и сильного ветра.

Кровля должна быть простая во избежания накопления снега. Иногда по этой же причине запрещаются балконы.

Для облегчения конструкции постоянно используются новые материалы. Плиты из древесно-слоистого-пластика с утеплителем внутри, облицованные гипсо-картоном и обработаны антипиренами. Таким домам не страшны морозы под -50. Сохранять нужную температуру помогают алюминиевые радиаторы с регуляторами.

 

В жарком климате, при температуре окружающего воздуха выше 25С и относительной влажности воздуха ниже 50%, основной проблемой является обезвоживание строительных материалов в «мокрых» процессах. Это, главным образом бетонные и отделочные работы, уплотнение грунта при отсыпках. Выполнение технологических требований производства работ связано с повышенным расходом воды на поливку и дополнительный расход тепло-изоляционных материалов. Наружные ограждения должны иметь высокую тепловую инерцию. Толстые стены (глина). Минимальные световые проёмы. Ориентир окон – З-В, С-В, Север. Фасады - светлые (способствуют отражению солнечных лучей), вентилируемые. Крыши – толстые, хорошо вентилируемые. Самое опасное солнце Ю-З - наибольшая глубина проникания лучей (избегать попадания окон на Ю-Зые фасад). Солнцезащитные экраны – горизонтальные, вертикальные (козырьки, балконы, лоджии, карнизы до 3м). Солнцезащитные стекла – отражение солнца до 60-70% (и УФ лучей).

Здания в сейсмических районах. В районах с усадочным грунтом. Общая компоновка сейсмостойкого здания заключается в правильном расположении несущих конструкций. Здание должно быть предельно простым (прямоугольным) в плане. Если же здание сложной формы, то оно должно быть разбито антисейсмическими швами на несколько простых. Фундамент здания надо закладывать на одной отметке. Если это здание повышенной этажности, то фундамент надо заглублять и делать коробчатым. При устройстве свайных фундаментов следует применять забивные сваи, а не набивные. Для многоэтажных каркасных зданий часто применяют фундаменты в виде перекрестно-ребристой или сплошной плиты. Каркасные здания конструируют обычным способом, но при расчете сечений конструктивных элементов и их стыков учитывают дополнительные сейсмические нагрузки. Особое внимание следует обращать на то, чтобы диафрагмы и связи, воспринимающие горизонтальную нагрузку, устраивались на всю высоту здания и располагались симметрично по отношению к центру тяжести. Ограждающие стеновые конструкции каркасных зданий следует выполнять из легких навесных панелей. Если заполнение стен делается из каменной кладки, ее необходимо надежно связать с каркасом выпусками арматуры

Сооружения на воде. К таким сооружениям относятся нефтегазовые буровые вышки, морские форпосты, рыбацкие деревушки, и просто постройки в элитных или курортных местах. В данном случае помимо высокой водонепрониаемости, отличительной чертой является основание здания.

Можно выделить два основных типа:

- здание на сваях (перекрытие не касается воды)

- в качестве основания служит плавучая баржа, а фиксируется сооружение благодаря якорям. (такой тип подходит для перемещающихся буровых устоновок)

100. ПОДЗЕМНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Подземные сооружения — объекты промышленного, сельскохозяйственного, культурного, оборонного, коммунального и другого подобного назначения, создаваемые под земной поверхностью.

Люди с давних пор начали использовать подземные пространства. Ещё в эпоху палеолита пещеры являлись надёжным убежищем первобытного человека. В Древнем Египте (две тысячи лет до н.э.) и Индии (тысяча лет до н.э.) строили подземные могильные холмы. К этому же времени относят строительство тоннелей для водоснабжения городов. В четвёртом веке до н.э. в районе Пергама было сооружено подземное здание храма Асклепия. Значительным по масштабам и уникальным по техническим решениям стало строительство подземных городов в Каппадокии. С изобретением взрывчатых веществ стало интенсивно развиваться транспортное тоннелестроение. В 19 веке были сооружены тоннели большой протяжённостии больших поперечных сечений: Симплонский (длиной 20 км), Сен-Готардский (15 (км), Мон-Сенинский (14 км). Совершенствование горной технологии, развитие и совершенствование горного машиностроения позволили в конце 19 века приступить к строительству первых городских подземных дорог (метро) в Лондоне (1863 год), Будапеште (1896 год), Париже (1900 год). В начале 20 века сооружаются первые подземные гидроэлектростанции. Позднее в подземных сооружениях начинают размещать военные объекты (авиазаводы, ангары, склады боеприпасов), а также гражданские промышленные объекты (склады, текстильные фабрики, гаражи, нефтехранилища).

Основное назначение подземного сооружения

· Добыча твёрдых полезных ископаемых (шахты по добыче угля, руды, нерудных ископаемых)

· Транспортные коммуникации (метрополитены, железнодорожные, автомобильные тоннели.Гидротехнические тоннели, трубопроводы)

· Размещение объектов электроснабжения, теплоснабжения (ГЭС, ТЭС, АТЭС)

· Размещение хранилищ питьевой воды и сооружений для очистки сточных вод (резервуары питьевой воды, заводы по очистке сточных вод)

· Размещение объектов городского хозяйства (торговые центры, вокзалы, гаражи, пересадочные узлы, пешеходные переходы, рестораны, кинотеатры, телефонные станции)

· Размещение объектов военного назначения (стартовые комплексы ракет, долговременные командные пункты, убежища, склады и др.)

Выбор способа строительства подземных сооружений зависит в основном от глубины заложения и назначения объекта, горнотехнических условий строительного участка. Неглубокие подземные сооружения строят открытым способом (с использованием опускных сооружений), подземные сооружения глубокого заложения и, в особых случаях, неглубокого (например, перегонные тоннели метрополитенов или городские коллекторы) — закрытым (подземным) способом. Строительство подземных сооружений может осуществляться с помощью буровзрывных работ, механизированных комплексов и другого горного оборудования (комбайны горные, щиты проходческие), скважинными методами с использованием процессов подземного выщелачивания, взрывного уплотнения грунтов.

Приспособление под подземные объекты горных выработок отработанных шахт с устойчивыми вмещающими породами включает горнопроходческие работы по спрямлению выработок, их расширению, сооружению новых. В крепких устойчивых породах подземные сооружения обычно оставляют незакреплёнными; в отдельных случаях применяют временную крепь, а также постоянные конструкции из монолитного бетона и железобетона, сборного железобетона и чугунных тюбингов.

Эксплуатация подземных сооружений сводится главным образом к поддержанию в них необходимого микроклимата, обеспечению искусственного освещения и энергоснабжения. Регулирование параметров воздушной среды производят обычно с помощью установок кондиционирования воздуха. Температурный режим подземных сооружений создаётся, как правило, только за счёт отопления (реже охлаждения), т.к. конвективный теплообмен в горном массиве практически отсутствует. Экономичность терморегуляции в определённых случаях обеспечивается специальным подбором места подземных сооружений, в основе которого близость температуры вмещающих горных пород к технике.

Увеличение масштабов строительства подземных сооружений в перспективе связано с возможностью утилизации полостей, остающихся после извлечения полезных ископаемых из недр, возможностью эффективного и комплексного решения вопросов экологии, сбережения энергии и ресурсов.

 

В настоящее время подземное пространство широко используется в городах, причиноы: стесненность, уменьшение расстояний между объектами и жажда прибыли. Примерами таких объектов служат самые разнообразные общественные здания и сооружения, инженерные объекты.

Общественные: гаражи, столовые, клубы, магазины, музеи, торговые, культурные и развлекательные центры, гостиницы, спортивно-оздоровительные клубы. Инженерные: метро, подземные автомагистрали, объекты подземных инженерных сетей (электричество, канализация)

Для подземных сооружений характерны высокая водостойкость (от грунтовых вод) (что включает в себя использование водонепроницаемых материалов и создание качественного дренажа) и прчные стены (для противодействия давлению грунта)