ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1 Обзор отрасли
Изменения, происходящие в стране в настоящее время, обеспечили появление новых видов и формы спортивных, физкультурно-оздоровительных и досуговых занятий. Это привело к активному использованию спортивных комплексов и сооружений различными возрастными и социальными группами населения.
В соответствии с классификацией физкультурно-спортивных сооружений в их состав входят сооружения (помещения):
– основные – главная часть, предназначенная непосредственно для проведения занятий;
– вспомогательные – предназначенные для обслуживания занимающихся (гардеробные, раздевальные, душевые, буфеты и т. п.), хранения и ремонта спортивного оборудования и инвентаря, а также обеспечения эксплуатации сооружений (административные, хозяйственные и технические помещения);
– для зрителей – трибуны, балконы и другие места для зрителей, а также помещения для их обслуживания – в составе сооружений, предназначенных для проведения соревновании.
Основные сооружения включают крытые, размещенные в помещениях, и открытые, размещенные на открытом воздухе.
Как крытые, так и открытые сооружения могут быть специализированными, предназначенными для использования по одному или группе родственных видов физкультуры и спорта, или универсальными — для попеременного использования по нескольким видам.
Основные сооружения могут быть специализированными, предназначенными для использования по одному или группе родственных видов физкультуры и спорта, или универсальными — для попеременного использования по нескольким видам. А также подразделяться на крытые и открытые сооружения. Открытыми могут быть летние и зимние сооружения (т. е. работающие преимущественно в летний или зимний сезон).
Требования к современным спортивным объектам включают в себя следующие аспекты: соответствующий функциональный архитектурный аспект, соответствие современным представлениям о комфортабельности, быть технически оснащенными по последним технологиям.
При разработке спортивного объекта необходимо учитывать следующие пункты:
• Специализация (наличие спортзалов или крытых площадок, управленческие помещения, стоянка и др.);
• Первостепенные объёмно-планировочные технологичные постановления (число и размещение входов/выходов, предназначение спортивных помещений, количество зрительных мест, гарантирование использования сооружения людьми с ограниченными способностями, размеры и пропускная способность помещений);
• Использование пространства, компоновочные решения (размещение различных помещений);
• Спортивный инвентарь, технические приёмы.
1.2 Место строительства, климатические условия
Северодвинск расположен на берегу Двинской губы Белого моря в 34 километрах от Архангельска, географические координаты, широта и долгота — 64.5661757, 39.8505981.
Отведенный участок, имеет несколько кадастровых номеров 29:28:101101:604, 29:28:101101:605 и 29:28:101101:492. Расположен на проспекте Труда по адресу Архангельская обл., г. Северодвинск, пр-т Труда, д. 45. Участок находится частной собственности, в ведении АО «ПО СЕВМАШ». Данный участок обозначен зелёным цветом на рисунке 1, являющимся фрагментом публичной кадастровой карты Архангельской области [5].
Климат места строительства – континентальный, смягченный влиянием моря. Лето, соответственно, прохладное, зима - продолжительная и умеренно холодная. Климат формируется под воздействием северных морей и переносов воздушных масс из Атлантики в условиях малого количества солнечной радиации. Для Северодвинска характерны частые перемены погоды, высокая влажность воздуха и большое количество дней с осадками. За год выпадает 566 мм осадков. По данным СП 131.13330.2018 [2] средняя температура января – минус 13,6°С, средняя температура июля – + 16,0 °С, среднегодовая – + 1,0°С.
Рисунок 1.1 – Участок землепользования и застройки
В зимнее время года колебания температуры возможны от ?30°C, до + 4°C
Летом предполагается повышение температуры до +30…35 °C, при этом в ночное и утреннее время возможны заморозки. Средняя амплитуда температур самого тёплого(июль) и холодного(январь) месяцев составляет около 25°С (за последние 10 лет) . Максимальная амплитуда за последние 10 лет составила 72,2°С.
Также, так как район расположен на широтах выше 64°33, здесь наблюдаются белые ночи с 17 мая по 26 июля. В этот промежуток времени при ясной погоде естественное освещение позволяет круглосуточно выполнять множество видов работ.
Нормативное значение веса снегового покрова для Северодвинска составляет 2,25 кН/м2. Ветровой район – II, гололедный район – I [6].
Строительно-климатическая зона согласно СП [2] – II А.
1.3 Геологические условия строительной площадки
Участок изысканий расположен в южной части г. Северодвинска Архангельской области, в жилой зоне.
Рельеф участка преимущественно ровный, покрыт почвеннорастительным слоем. Абсолютные отметки изменяются от 3,68 до 4,46 м.
В геоморфологическом отношении участок проектируемого строительства приурочен к морской аккумулятивной террасе и представляет собой низменную заболоченную равнину.
Почвы типично городские – урбаноземы, характеризуются отсутствием генетических горизонтов до глубины 1,0 м и более.
Геолого-литологическое строение участка на глубину изысканий (до 30,0 м) характеризуется развитием современных, верхнечетвертичных и среднечетвертичных отложений.
На основании имеющихся данных бурения и с учётом материалов изысканий прошлых лет в разрезе исследуемой территории выделен следующий геологолитологический разрез:
Современный отдел (QIV):
Техногенные образования (tIV). Вскрыты с поверхности. Установлены повсеместно. Представлены насыпными и намывными грунтами:
- насыпной грунт: песок мелкий желтый, мерзлый до глубины 0,4-0,5 м (БС-1431, БС-1433), далее влажный и водонасыщенный; мощность слоя 1,2-1,6 м;
- намывной грунт залегает под насыпным грунтом, представлен песком пылеватым серым, средней плотности, водонасыщенным, в подошве заторфованным; мощность слоя 1,4 - 3,5 м.
Биогенные отложения (bIV). Встречены скважинами БС-1431, БС-1435, БС-1436. Представлены маломощным слоем торфа сильноразложившегося коричневого водонасыщенного, с линзами песка пылеватого серого; мощность слоя 0,5-0,7 м.
Аллювиально-морские отложения (amIV). Подстилают биогенные образованиям. Представлены:
- песками пылеватыми серыми водонасыщенными плотными, с единичными линзами заиления; мощность слоя 7,1-8,2 м;
- песками пылеватыми темно-серыми водонасыщенными средней плотности заиленными, с частыми прослоями ила; мощность слоя 3,9-4,6 м;
- илами суглинистыми текучепластичными черными, с линзами и прослоями песка пылеватого, серого; мощность слоя от 2,2 до 2,9 м.
Общая мощность аллювиально-морских отложений составляет 14,2 - 15,0 м, абсолютные отметки кровли изменяются от 0,49 до 0,12 м.
Отложения континентального перерыва (kIV). Встречены всеми скважинами. Представлены песком пылеватым коричневато-серым водонасыщенным, средней плотности, с примесью торфа (линзы торфа коричневого сильноразложившегося); мощность слоя 0,4-0,7 м.
Верхнечетвертичный отдел (QIII)
Позднеледниковые морские отложения (mIII). Вскрыты всеми скважинами на глубине 18,6 -19,3 м (абсолютная отметка минус 14,48 – минус 15,13 м).
Представлены следующими разновидностями грунтов:
- пески пылеватые светло-коричневые водонасыщенные плотные, с единичными линзами супеси коричневой пластичной; мощность слоя изменяется от 1,8 до 2,9 м;
- пески пылеватые светло-коричневые водонасыщенные, плотные, с частыми линзами и прослоями супеси коричневой пластичной; мощность слоя изменяется от 5,0 до 6,0 м;
- супесь пластичная коричневая с линзами песка пылеватого светло-коричневого; мощность слоя от 0,5 до 1,4 м, абсолютная отметка кровли слоя минус 22,48 - минус 23,13 м.
Общая мощность позднеледниковых морских отложений составляет от 7,7 до 8,2 м.
Среднечетвертичный отдел (QII)
Ледниковые отложения (gII). Вскрыты всеми скважинами на глубине 26,5 -28,4 м, абсолютные отметки кровли минус 22,38 – минус 24,04 м.
Представлены суглинками легкими тугопластичными коричневыми, с единичными линзами песка пылеватого светло-коричневого плотного, с единичными включениями гравия; мощность слоя изменяется от 1,6 до 3,5 м.
Гидрогеологические условия территории на глубину бурения (30,0 м) характеризуются наличием водоносного комплекса четвертичных отложений.
Грунтовые воды приурочены к пескам техногенных (tIV), аллювиально-морских (amIV) и позднеледниковых морских отложений (mIII). В глинистых грунтах разреза: в илах аллювиально-морских (amIV), в супесях морских (mIII) и в суглинках ледниковых (gII) отложений – грунтовые воды носят спорадический характер распространения (в линзах песков пылеватых).
В период производства работ (24-28.04.2017 г.) уровень грунтовых вод установлен на гл. 1,2 - 1,4 м, что соответствует абсолютным отметкам 3,06-2,77 м.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов по г. Северодвинску согласно СП 22.13330.2011 п.5.5.3 для песчаных грунтов составляет 1,90 м.
1.4 Мероприятия по благоустройству прилегающей территории
На предполагаемом месте застройки присутствуют объекты капитального строительства. В зоне возведения многофункционального спортивного комплекса имеются зеленые насаждения в виде деревьев и кустарников, подлежащие сносу и пересадке. В настоящее врем рассматриваемый участок используется как стадион «Север».
Общее решение по благоустройству территории определено проектом детальной планировки. Автомобильные проезды и пешеходные дорожки выполнены с асфальтобетонным покрытием. Планируется реставрация стадиона и трибун, возведение общежитий для приезжих спортсменов на соревнования. Также, имеется два контрольно-пропускных пункта. Предполагается размещение хозяйственного корпуса на территории под строительные материалы во время строительства, а в последующем, для хранения инструментов по благоустройству территории.
Планировка участка выполнена согласно [7]. Подъезды к МФСК осуществляются с проспекта Труда и улицы Тургенева. Устройство газонов выполняется за счет посева многолетних трав, также на участке предусмотрена посадка декоративных кустов способствующее дополнительной ориентации людей с недостатками зрения: компоновка различных групп деревьев одной породы с характерными для нее запахами, фактурой и формой листьев (хвойные, фруктовые и т.п.) в определенных местах участка, а также посадка ярко цветущих цветов и кустарников. Категорически запрещается посадка колючих кустарников.
При благоустройстве территории необходимо организовать освещенность, соответствующую требованиям. Для этого устанавливают фонари и другие осветительные приборы.
Также на территории планируется возведение общежитий на территории комплекса, реставрация трибун, усовершенствование и добавление новых спортивных площадок.
На стадионе располагается автостоянка на 37 стояночных мест, в том числе 7 мест для МГН и 11 мест для автобусов.
Также рядом запроектирована автостоянка на 78 стояночных мест, 13 мест для МГН.
План благоустройства территории представлен на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Благоустройство территории
2 РАЗРАБОТКА ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ
2.1 Функциональная схема здания
Данный многофункциональный спортивный комплекс (далее МФСК) предназначен для массового посещения круглый год.
Принята балтийская система высот (БСВ). За нулевую отметку принята отметка пола первого этажа.
2.2 Архитектурно-планировочное решение объекта
Здание МФСК запроектировано по индивидуальному проекту. Предельные размеры комплекса в осях составляют 54,50х132,50 м.
Проектируемое здание из двух этажей. Высота первого этажа от пола до пола – 4,5 м (кроме двусветных залов, где высота до 10,0 метров). Высота второго этажа 4,5 м. Этажность здания варьируется от 1 до 2 в разных местах. Высота здания составляет 14,0 м.
Здание имеет два главных входа в центральной части здания. Большой вестибюль разделяет потоки людей и создает пространство для отдыха. Из вестибюля посетители попадают как в залы, расположенные как первом, так на этаже.
Архитектура комплекса развивается в сторону усложнения и увеличения многообразия свободных форм. Используя уникальные выразительные объемы, архитектура комплекса призвана продемонстрировать динамизм, стремительность и здоровый азарт к занятию спортом.
Цветовое видение, возникающее в глазах и сознании человека, несет в себе человеческое смысловое содержание, однако и мозг, и глаза могут прийти к четкому различению цвета лишь с помощью сравнений и контрастов. Восприятие цвета или цветовое воздействие является психофизической реальностью. Цвет как таковой и цветовое воздействие совпадает лишь в случае гармонических полутонов, в других случаях – цвет производит диссонирующее нереальное мимолетное впечатление. Поэтому если тема идет от первого эмоционального толчка, то и весь процесс создания формообразования должен быть подчинен этому первоначальному и основному чувству. Если же главным выразителем является цвет, то композиция должна с определения цветовых пятен. Цвет обладает своей массой и силой излучения и придает плоскости иную ценность, чем это делают линии. Цветовая гамма фасадов спортивного комплекса решена в целом теплой гамме.
Экспликация помещений представлена в приложении А.
2.3 Конструктивные решения
Пространственная жесткость и устойчивость здания обеспечивается за счет крепление колонн к поверхности фундамента с помощью анкерных болтов, наличием стен вертикальных связей, а также геометрической неизменяемости монолитных железобетонных перекрытий, являющихся в свой плоскости жесткими дисками, перераспределяющими горизонтальные нагрузки между всеми несущими вертикальными элементами каркаса.
В здание принят комбинированная конструктивная система, т.к. вертикальными несущими элементами являются кирпичные стены, и металлические колонны двутаврового сечения, ригелей и связей внутри. Вертикальные элементы зданий объединяют в единую пространственную систему, горизонтальные элементы – плиты перекрытия и покрытия. Цокольное и межэтажное перекрытия представляют собой железобетонные плиты по стальному профилированному настилу.
В зданиях запроектированы фундаменты на железобетонных забивных сваях, сечением 300х300 мм. Заглубление острия свай от отметки планировки – …, от отметки природного рельефа – . Ростверк железобетонный монолитный из тяжелого бетона B25.
Наружные ограждающие конструкции здания запроектированы в соответствии с требованиями. Конструкции наружных ограждений, покрытия, цокольного перекрытия приняты в соответствии с теплотехническим расчетом.
Лифтовая шахта – монолитная железобетонная из бетона класса В25 с толщиной стен 200 мм.
Перегородки выполнены из гипсокартонных панелей толщиной 120 мм.
И также есть (это ближе к разговорному стилю) стеклянные перегородки.
Лестницы – по монолитным железобетонным площадкам из тяжелого бетона класса В20, армированные стержнями из продольной арматуры класса …. и поперечной арматуры класса ... Поручни металлические высотой 900 мм.
Кровля над зданиями – скатная.
Вертикальная связь между надземными этажами осуществляется за счет лестничных узлов: четыре железобетонных лестницы с шириной марша 1,2 м.
Внутренняя отделка осуществляется в соответствии с нормами проектирования, из современных энергоэффективных, огнестойких материалов. Т. А. обычно заставляет делать ведомость отделки помещений. Если и Вас заставит – вставьте её в приложение, а здесь на это приложение сошлитесь.
2.4 Техноэкономические показатели объекта
Технико-экономические показатели объекта представлены в таблице 2.2:
Таблица 2.2 – Технико-экономические показатели
Наименование Единицы измерения Количество
Количество этажей шт. 2
Общая площадь м2
Полезная площадь м2
Площадь застройки м2
Строительный объём м3
2.5 Инженерное и технологическое оборудование здания
2.5.1 Электроснабжение
Основными потребителями электроэнергии являются: технологическое и сантехническое оборудование, электроосвещение, компьютерные сети, лампы освещения поля, цифровые табло, бытовые приборы и уборочные электромеханизмы.
Для ввода и распределения электроэнергии к потребителям предусмотрена установка силовых щитов. Щиты приняты напольного, навесного и встроенного исполнения.
Освещенность помещений принята по СП 52.13330.2016 [8]. Проектом предусмотрено рабочее, аварийное и ремонтное электроосвещение.
Напряжение силовой сети 380/220В, сети освещения 220В, ремонтного освещения 36В. Светильники эвакуационного освещения (указатели «Выход») оборудованы встроенными аккумуляторами. Светильники запроектированы с линейными и компактными люминесцентными лампами. Управление освещением предусмотрено местное при помощи выключателей, автоматическое и дистанционное.
2.5.2 Водоснабжение и канализация
Наружные сети монтируются подземно. Источником воды является городской хозяйственно-питьевой водопровод. При вводе водопровода устанавливается водомерный узел.
Вода подводится к санприборам и пожарным кранам. Схема разводки – кольцевая. Пожарные краны d = 50 мм. Магистрали и стояки защищаются изоляцией от конденсата.
2.5.2.1 Горячее водоснабжение
Система горячего водоснабжения, централизованная с подачей горячей воды из котельной. Горячая вода подводится к санитарным приборам, технологическому оборудованию и душевым сеткам. Схема разводки тупиковая. Предусмотрен циркуляционный трубопровод. Основные транзитные участки теплоизолируются.
2.5.2.2 Канализация хозяйственно-бытовая и производственная
По характеру загрязняющих веществ сточные воды от здания делятся на хозяйственно-бытовые и производственные.
Предусмотрена систему производственной канализация – от предприятий общественного питания, и система бытовой канализации – от санитарно-технических приборов.
Выпуски бытовой и производственной канализации выполнены раздельно. На выпуске производственной канализации предусмотрен жироуловитель.
Подключение оборудования, связанного с обработкой пищи (производственная канализация), выполнить с «разрывом струи».
Предусмотреть, при необходимости и в соответствии с нормативами, трапы в туалетах, душевых, в помещениях кухни и уборочного инвентаря, а также устройств, для подключения системы конденсатопроводов от фанкойлов.
Подключение конденсатопроводов предусмотрено к системе бытовой канализации с «разрывом струи», через сифон с запахозапирающим устройством.
2.5.2.3 Ливневая канализация (внутренние водостоки)
Для отвода дождевых стоков с кровли здания предусмотрена внутреннюю систему водостоков. Отвод атмосферных осадков с кровли здания выполнена во внутреннюю сеть водостока далее в проектируемую внутриплощадочную сеть ливневой канализации, с последующим сбросом в городской водосток, в соответствии с Техническими условиями городской специализированной службы.
Прием дождевых и талых вод выполнены в желоба и водосточные трубы, устанавливаемые на кровле. Предусмотрен электроподогрев желобов и водосточных труб.
2.5.2.3 Канализация дренажная (в технических помещениях)
В технических помещениях (ИТП, венткамеры, водомерный узел, точки опорожнения водяных систем и т.д.) выполняются приямки (трап) для приема воды сбрасываемой при проведении ремонтных и профилактических работ, соединив его с системой ливневой канализации через обратный клапан. В случае невозможности сброса данных вод в самотечном режиме допускается применения дренажных насосов.
2.5.3 Теплоснабжение
Теплоснабжение здания осуществляется от внешних городских сетей. На вводе в здание предусмотреть индивидуальный тепловой пункт для организации систем отопления и теплоснабжения по независимой схеме.
В помещениях проектируемого здания предусмотреть радиаторное отопление. Радиаторное отопление выполнить радиаторами типа Kermi.
2.5.4 Вентиляция
Согласно СП 60.13330.2012 [9] в здании запроектирована приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Вентиляционное оборудование размещается в венткамерах.
Для обеспечения допустимы микроклиматических условий, чистоты воздуха и нормативного количества свежего воздуха, предусмотреть системы приточной вентиляции с механическим побуждением.
В помещениях кухни воздухообмен принять из расчета ассимиляции теплоизбытков от технологического оборудования.
Воздухообмен в помещениях спортивного назначения предусмотреть из расчета не менее 80 м3/час на занимающегося.
Свежий воздух для помещений, где периодически находятся люди (более 2-х часов в сутки), предусмотреть из расчета не менее 60 м3/ч на человека.
В отдельных помещениях (санузлы, мусорные камеры, электрощитовые и т.д.) предусмотреть применение только вытяжной вентиляции, при этом подачу воздуха в эти помещения осуществить через дверные переточные решетки.
Оборудование приточных систем вентиляции расположить в отдельных технических помещениях (в венткамерах).
Для приточных вентиляционных установок предусмотреть фильтры, воздухонагреватели, воздухоохладители и шумоглушители.
В системах вентиляции (где возможно) предусмотреть рекуперацию воздуха (с промежуточным теплоносителем).
Размеры поперечных сечений воздуховодов принять в соответствии с ВСН 353-86. Толщину металла воздуховодов необходимо принимать в соответствии со СП 60.13330.2012 [9].
При проходе воздуховодов через противопожарные стены предусмотреть огнезадерживающие клапаны.
Транзитные участки воздуховодов выполнить с огнезащитным покрытием, на нормативную огнестойкость.
Приточные воздуховоды от наружных решеток до вентиляционных установок покрываются теплоизоляцией, для предотвращения конденсации на стенках воздуховодов (при подаче охлажденного воздуха в соответствии с i-d диаграммой).
Предусмотреть устройства для обеспечения наладки систем.
Проектирование систем вентиляции вести с учетом всех противопожарных норм и рекомендаций.
Вытяжные системы выполнить в виде естественной вытяжки через вытяжные шахты, снабженные зонтами, утепленными клапанами с электрообогревном створок, поддоном, соединенным с дренажной системой.
2.6 Обеспечение пожарной безопасности
Во всех помещениях предполагается установка пожаротушащих каналов на основе газового огнетушащего вещества Novec 1230. Отчёт об оценке расхода тушащего вещества представлен в приложении А. Также установлена система противодымной защиты, которая предусматривает дымоудаление из поэтажных коридоров, помещений, и обеспечивает подпор воздуха в лифтовой шахте.
2.7 Мероприятия по обеспечению доступа МГН
Особенности инвалидов различных категорий влияют на функциональный состав и связи внутри здания. В проекте предусмотрены кратчайшие пути передвижения от вспомогательных к основным помещениям. В составе раздевальных предусмотрены специальные помещения для переодевания МГН с помощниками. Во вспомогательных и основных помещениях выделены специальные зоны или отдельные помещения для хранения вспомогательных средств передвижения.
Максимально приближенным к местам занятий и соответственно спроектированы помещение первой медицинской помощи. При этом не рекомендуется расширенный состав медико-восстановительных помещений в сооружениях для спортивных занятий инвалидов [15].
3 Расчет и конструирование несущих и ограждающих конструкций
Теплотехнический расчёт – это неотъемлемая часть процесса проектирования зданий и сооружений. Данный расчёт необходим для определения требуемой толщины стен здания также для обеспечения комфортного микроклимата внутри помещений.
Теплотехнические расчеты зданий и сооружений осуществляются при выполнении требований [4].
3.1 Исходные данные
– зона влажности: влажная;
– условия эксплуатации ограждающей конструкции: Б;
– продолжительность отопительного периода: ??о.п. = 250 сут.;
– средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченность 0,92: text5 = -33 °С;
– средняя температура воздуха отопительного периода: tо.п. = -4,5 °С;
3.1.1 Теплотехнический расчёт наружной стены
Конструкция наружной стены показана на рисунке 3.1. Технические показатели строительных материалов представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Теплотехнические показатели строительных материалов
№ слоя Материал Теплопроводность ?, Вт/(м•°С) Толщина
?, м
1 Облицовочный клинкерный кирпич 0,49 0,12
2 Минеральная вата – «ТеплоКнауф стена экстра» 0,034 х
3 Керамический полнотелый кирпич 0,81 0,51
4 Штукатурка из цементно-песчаного раствора 0,76 0,02
Рисунок 3.1 – конструкция наружной стены
Для наружных стен коэффициент тепловосприятия ?int = 8,7 Вт/(м2 •°С), коэффициент теплоотдачи ?ext = 23 Вт/(м2 •°С).
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R0 следует принимать во всех случаях не менее требуемого сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям "R" _"о" ^"тр" , м2 ? °С/Вт:
"R" _"0" ^"тр" " = " n • tint – text5?"t" _"ext" ?int, (3.1)
где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от расположения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, n =1 [4];
"t" _"int" – температура внутреннего воздуха, "°C" , "t" _"int" "= 20°C" [4];
text5– расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре
наиболее холодной пятидневки обеспеченность 0,92, "°C" , [2];
"?" _"int" – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции,
