Файл: Конспект лекций дисциплины Введение в специальность для специальности 270802 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 29
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Виновными в аварии здания часто оказываются несколько участников строительства и эксплуатации: проектировщики, которые неправильно запроектировали конструкции или узлы их соединений; строители, допустившие брак во время возведения здания; работники эксплуатационных служб, не обеспечившие правильную эксплуатацию.
1.5. Основные сведения об экологических проблемах строительства.
Строительная наука не только занимается разработкой теории расчетов конструкций и технологии их изготовления, но и все большее внимание уделяет экологии строительства, оказывающей существенное влияние на качество жизни человека.
Центрами экономического развития России являются города, в которых сосредоточено более 70 % населения страны. Именно в городах наиболее остро проявляются противоречия между ростом потребностей в ресурсах и услугах и необходимостью сохранения благоприятной среды обитания. Высокая плотность населения, транспорта и промышленных предприятий на ограниченных площадях основная причина экологических проблем городов.
В городах перерабатывается значительно больший объем веществ и энергии, чем в сельских районах, поэтому атмосфера крупных городов содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. Промышленные предприятия, расположенные на территории городов или рядом с ними, выбрасывают в воздух очень много пыли, окислов азота, железа, кальция, магния, кремния. Эти соединения сами по себе не очень токсичны, однако снижают прозрачность атмосферы, что способствует увеличению осадков, появлению туманов, на 30 % сокращают солнечную радиацию. В результате промышленных загрязнений и автомобильных выбросов в крупных городах возникают смог и кислотные дожди. Города потребляют воды в расчете на одного человека в 10 раз больше, чем сельские районы. Практически все водоемы в черте больших промышленных городов сильно загрязнены, а некоторые просто опасны.
Более чем в 100 городах нашей страны экологическая ситуация является неблагоприятной. Особенно тяжелая экологическая ситуация сложилась в Архангельске, Липецке, Норильске, Братске, Екатеринбурге, Кемерово, Красноярске, Нижнем Тагиле, Челябинске и ряде других городов, в которых сконцентрировано промышленное производство.
Высокая плотность населения многих крупных городов влечет за собой увеличение объема промышленного и бытового мусора. Максимальную в Европе плотность населения имеет Москва около 10 тыс. чел. на 1 км2. В этом городе за год вырабатывается более 20 млн. т бытовых отходов, причем с каждым годом количество отходов возрастает. Строятся все новые заводы по их переработке, создаются все новые полигоны для их захоронения.
Холодная и продолжительная зима во многих регионах России усугубляет экологические проблемы. Предприятия, особенно энергетического комплекса, сжигая огромное количество топлива, наносят значительный экологический ущерб, который проявляется в загрязнении воды, воздуха и почвы.
Обратившись к проблемам экологии, связанным непосредственно с возведением зданий и сооружений, следует отметить, что строительная площадка, как и любое другое производство, является одним из источников экологической опасности. Так, перед началом строительства происходит планировка (выравнивание) территории строительной площадки. Строительные нормы требуют при этом сдвигать и сохранять представляющий огромную ценность растительный слой. После строительства он должен использоваться для рекультивации, т.е. для восстановления растительного слоя территории. Часто из-за небрежного обращения этот слой перемешивают с песком или глиной и тем самым уничтожают. Фундаменты зданий и сооружений могут влиять на движение подземных вод, изменять их уровень. Это, в свою очередь, может привести к очень неблагоприятным последствиям: от исчезновения воды в колодцах до заболачивания территорий и изменения растительности, в результате чего в дальнейшем происходит изменение животного мира. Высотные дома препятствуют продуваемости городской территории, способствуя скапливанию вредных выбросов, особенно на уровне первых этажей зданий. Экологический урон может быть сразу не заметен, потому что на него просто не обращают внимания или цепь событий развивается медленно.
Требования экологии необходимо учитывать уже на стадии проектирования. Выбираемые строительные материалы должны быть безопасными для людей, не выделять вредные для их здоровья вещества, не оказывать канцерогенное воздействие, их радиоактивный фон не должен быть выше нормы.
При проектировании промышленных зданий, а тем более целых промышленных комплексов, следует учитывать влияние на экологию, которое они будут оказывать в процессе своей работы. Выбросы из дымовых труб, имеющих иногда большую высоту, могут разноситься ветрами на сотни километров и оказывать воздействие не только на рядом расположенные поселки и города, но и на соседние страны. Проектные решения должны по возможности минимизировать вредные последствия строительства.
Промышленные предприятия часто потребляют огромное количество воды. После использования воду частично очищают и обычно сбрасывают в реки, в которых постепенно накапливаются вредные вещества. Для предотвращения подобного отношения к воде еще на стадии проектирования предприятий следует предусматривать замкнутый цикл водоснабжения с многоступенчатой очисткой воды.
Затронутые вопросы весьма обширны и сложны. Ими занимаются специалисты-экологи. Однако каждый человек должен осознавать свою ответственность перед природой и вносить хотя бы небольшой вклад в ее сохранение.
2. Общие сведения о зданиях и сооружениях
2.1. Основные сведения об особенностях и специфики строительства
Здания и сооружения весьма специфичный вид продукции. В отличие от большинства других производимых людьми предметов материальной культуры они неподвижны за исключением временных или мобильных объектов. Процесс строительства происходит не в специально приспособленных промышленных цехах, а на открытом воздухе, растянут во времени. По окончании строительства одного объекта, строители вместе с машинами, механизмами, оборудованием и инструментами перемещаются на строительную площадку, где должен возводиться другой объект. На большинстве сборочных производств само изделие перемещается от одного стационарного оборудования к другому, постепенно «обрастая» комплектующими узлами. При строительстве же конструкции, материалы и детали должны подаваться к месту работы. В связи с крупными размерами строительных объектов, их порой отдаленным и неудобным месторасположением это может превратиться в нелегкую инженерную задачу.
Для подачи материалов и изделий к таким инженерным объектам, как газо- и нефтепроводы, линии электропередачи, подземные и подводные сооружения, часто требуется разрабатывать сложные проекты, использовать специальную технику. Доставка к месту строительства изделий и оборудования иногда требует создания новых или перестройки существующих участков дорог и мостов, вырубки просек, других вспомогательных работ. Нужные для строительства изделия и материалы могут перевозиться всеми видами наземного, водного и воздушного транспорта и подаваться к участку работ различными грузоподъемными механизмами. Зачастую сложный рельеф местности, где ведется строительство, или большая высота сооружений заставляет использовать в качестве грузоподъемного механизма вертолет.
Если на промышленных предприятиях работники ежедневно приходят на одни и те же соответствующим образом подготовленные и оборудованные рабочие места, то строители в любой день могут быть доставлены на новый объект с условиями работы, отличающимися от тех, что были на предыдущем. Им приходится иметь дело с различными инструментами, материалами, деталями и изделиями, тогда как на заводах рабочие одними и теми же инструментами выполняют одни и те же операции в течение длительного времени.
Для ускорения строительства и уменьшения затрат труда на строительной площадке стремятся максимально использовать изделия заводского изготовления. Иногда их соединяют на земле в более крупные части (укрупненная сборка), которые подают на высоту. Уменьшить затраты труда можно и за счет сокращения так называемых «мокрых процессов» при отделке зданий. Для этого вместо слоя штукатурки применяют гипсокартонные листы либо панели, отделочные плитки, фиксируют их специальными креплениями без использования раствора. Таким образом, трудоемкие работы заменяют более простыми, поддающимися механизации. Надо признать, что в строительстве остается высокой доля ручного труда, который требует от рабочих больших физических усилий, отрицательно сказывается на производительности, а зачастую и на качестве выполненных работ.
Отметим еще одну особенность строительного производства, связанную с контролем качества работ. При строительстве не всегда используют сборные конструкции заводского изготовления, часто вместо них применяют монолитные бетонные и железобетонные конструкции, изготовляемые прямо на стройке, в связи с чем требуется соответствующий контроль качества полученного бетона. Испытания бетона производят с помощью подвергаемых разрушению образцов (бетонных кубиков), которые твердеют одновременно с монолитными конструкциями. Иногда испытания образцов показывают, что бетон получился низкой прочности. Тогда приходится все выполненные из него конструкции ломать и делать заново. Чтобы этого не происходило, надо строго следовать правилам бетонирования. Конечно, можно использовать более прочные исходные материалы, но это приведет к удорожанию строительства. Изготовление железобетонных конструкций в заводских условиях по сравнению с изготовлением их на строительной площадке позволяет более точно выдерживать заданную технологию. В заводских цехах всегда поддерживается положительная температура, там проще осуществить контроль за качеством исходных материалов и соблюдением всех технологических процессов, поэтому и случаев брака в заводских конструкциях меньше.
Особые сложности возникают при возведении подземных частей зданий, коммуникаций и сооружений. Они обусловлены необходимостью разработки грунта, часто переувлажненного, попаданием подземных вод в строительные котлованы. При строительстве мостовых опор приходится проводить подводную выемку грунта и подводное бетонирование. Такие работы намного сложнее выполняемых в обычных условиях. В настоящее время все больше внимания уделяется экономии городского пространства, поэтому ряд нежилых помещений, таких как стоянки автомашин, склады, обслуживающие помещения перемещаются в подземное пространство, под здания, в связи с чем увеличиваются глубина котлованов и объемы разрабатываемого грунта.
В отличие от серийной промышленной продукции каждое здание индивидуально, даже если его наземная часть выполнена по типовому проекту. Район строительства, рельеф поверхности, грунтовые условия, архитектурное исполнение фасада, отделка внутренних помещений и многие другие факторы обусловливают индивидуальные особенности фундамента каждого здания, ведущих к нему дорог, инженерных сетей (водопровода, канализации, сетей электроснабжения, отопления) и др.