Малоэтажные жилые дома на сложном рельефе в условиях Урала. Рекомендации по проектированию (часть 2)

УДК 72.01 КАЛАБИН А. В.

Малоэтажные жилые дома на сложном рельефе в условиях Урала. Рекомендации по проектированию

В статье продолжен анализ малоэтажных типов жилых зданий для сложного рельефа. Даны рекомендации по определению структуры жилых зданий на разных типах рельефа, включая террасно-блокированные дома (ТБД). Ключевые слова: архитектура, малоэтажные жилые дома, сложный рельеф, демографическая маневренность, террасно-блокированные дома, рекомендации по проектированию.

KALABIN A. V.

LOW-RISE RESIDENTIAL HOUSE IN COMPLEX TERRAIN IN THE CONDITIONS OF URAL. DESIGN RECOMMENDATIONS. Part 2

The article continued analysis of low-rise residential buildings for complex terrain. Author recommendations on the design of residential buildings on different types of terrain, including terrace-the blocked house.

Keywords: architecture, low-rise residential house complex topography, population mobility, terrace-interconnected houses, design recommendations.

Калабин

Александр

Васильевич

кандидат архитектуры, ведущий научный сотрудник УралНИИпроект РААСН

е-г^Н:

abkvadrat@gmail.com

Исследование градостроительной маневренности, плотностных характеристик и компактности малоэтажных зданий, проведенное в первой части работы, позволяет определить оптимальные типы внутри каждой группы. Для того чтобы получить общую картину распределения значений рассмотренных критериев для всех типов малоэтажных зданий и дать обоснованные рекомендации по их применению, проведено графоаналитическое сравнение их характеристик.

В результате наложения графиков градостроительной маневренности отдельных типов зданий получены характерные секторы ориентации склонов, в которых возможно применение нескольких моделей малоэтажных домов. При рассмотрении внутри каждого сектора у конкурирующих вариантов сопоставлялись их максимальные плотностные возможности и значения коэффициента компактности К3, нанесенные на графики (Иллюстрация 1). При этом в качестве оптимальных моделей отбирались здания, обладающие наилучшими показателями. Модели, имеющие близкие к оптимальному варианту показатели по одному из критериев, а другой более низкий, характеризуются как возможные. То же самое от-

носится к моделям, имеющим оба показателя, близкие к оптимальной модели.

При отборе оптимальных и возможных моделей учитывалась также демографическая маневренность зданий, т. е. возможность применения различных типов квартир в застройке. В ряде случаев в качестве дополнения ограниченной демографической маневренности оптимального варианта параллельно с ним рекомендуются другие модели, уступающие ему в других характеристиках, но имеющие в своей структуре недостающие типы квартир. Например, в секторе 150-210° наряду с оптимальными двухрядными 3-этажными террасно-блокированными домами с 40 %-го уклона в качестве оптимальных введены двухрядные террасные дома с вертикальной блокировкой и 4-5-комнатными квартирами. Они имеют несколько более худшие показатели, но компенсируют отсутствие многокомнатных квартир на этих уклонах у террасно-блокированных домов.

При анализе моделей по данной методике установлено следующее:

1 В секторе 330-30° на уклонах до 17 %о оптимально применение блокированных двухэтажных двухрядных домов ступенчатого типа,

Иллюстрация 1. Сравнительный анализ малоэтажных типов зданий для сложного рельефа

расположенных перпендикулярно горизонталям, с 3-, 4-, 5-комнатными квартирами. Возможны однорядные блокированные дома равнинного типа, расположенные параллельно горизонталям с 5-комнатными квартирами. Уклоны 17-58 %: оптимальны двухрядные 3-этажные ТБД с 2-5-комнатными квартирами. На уклонах от 40 до 62-65% оптимальны также двухрядные ТВБ-до-ма с 4-5-комнатными квартирами. На уклонах 14-20 % оптимальны, а при 20-58% возможны 2-этажные двухрядные ТБД с 1-5-комнатными квартирами. На уклонах 33-58 % возможны также однорядные 3-этажные ТБД.

На уклонах свыше 62-65 % возможно строительство только однорядных террасных домов с вертикальной блокировкой, из которых оптимальны дома с многокомнатными квартирами.

В этом секторе с ростом уклонов ухудшается инсоляция территории и террас, поэтому строительство на северных склонах следует ограничивать. Застройка в целом характеризуется высокой степенью компактности.

2 Секторы 30-60° и 300-330°.

На уклонах до 22 % оптимальны однорядные 2-этажные блокированные дома «равнинного» типа с многокомнатными квартирами. Возможны однорядные 2-этажные блокированные параллельно или перпендикулярно горизонталям ступенчатые дома с многокомнатными квартирами.

На уклонах 22-33 % оптимальны, а на 33-58 % возможны однорядные

2-этажные ТБД.

На уклоне 33-58% оптимальны однорядные 3-этажные ТБД.

На уклонах больше 58% оптимальны однорядные ТВБ-дома с многокомнатными квартирами. Эти секторы (за исключением уклонов 33-58 %) наиболее неблагоприятны из-за относительно низкой плотности и компактности однорядных домов и ограниченной их демографической маневренности.

3 Секторы 60-150° и 210-300°.

В пределах до 33 %-го уклона они делятся на подсекторы:

• в подсекторе 60-120° и 240-300° оптимальны до уклона 22 % двухрядные 2-этажные блокированные дома «равнинного» типа и ступенчатые с 3-5-комнатными квартирами и до 33 % — двухрядные 2-этажные ступенчатые блокированные дома, расположенные параллельно горизонталям с 3-5-комнатными квартирами

(в обоих случаях квартиры нагорного ряда лишены визуального раскрытия на окружающий ландшафт). До 22 %-го уклона возможны однорядные 2-этажные блокированные дома ступенчатого типа и «равнинного» типа с многокомнатными квартирами. На уклонах свыше 22 % возможны однорядные 2-этажные террасно-блокированные дома, имеющие большую демографическую маневренность;

• в подсекторе 120-150° и 210-240° до уклона 22 % оптимальны однорядные 2-этажные блокированные дома «равнинного» типа и ступенчатые, расположенные параллельно горизонталям. С уклона 22 % оптимальны однорядные 2-этажные ТБД.

На уклонах 33-58 % в этих секторах оптимальны однорядные

3-этажные террасно-блокированные дома. Возможны: на уклонах 22-58% ТБД-1-2; 35-58% — ТГБ-дома с большой глубиной корпуса (9-10 м); 40-58 % — ТВБ-2- (4; 5); 50-58% — ТВБ-2- (2; 3).

На уклонах более 58 % в рассматриваемых секторах оптимальны ТГБ-дома с большой глубиной корпуса и двухрядные ТВБ-дома с 2-5-комнатными квартирами.

В целом склоны этой ориентации обладают хорошими условиями для застройки (за исключением диагональных подсекторов 120-150° и 210-240° на уклоне до 33 %).

4 Сектор 150-210°.

На уклонах до 17 % оптимальны двухрядные 2-этажные ступенчатые блокированные дома, размещенные перпендикулярно горизонталям. До уклона 14 % возможно применение однорядных 2-этажных блокированных домов «равнинного»

типа параллельно горизонталям с многокомнатными квартирами. На уклонах 17-58% оптимальны двухрядные 3-этажные ТБД. Свыше 40 %-го уклона оптимальны двухрядные ТВБ-дома с 4-5-комнатными квартирами. На уклонах 14-17 % оптимальны, а от 17 до 58 % возможны двухрядные 2-этажные ТБД. Возможны также: на уклонах 33-58 % — однорядные 3-этажные ТБД; на уклонах 40-58 % — ТГБ-дома с большой глубиной корпуса. На уклонах более 58 % оптимальны ТГБ- (9,0-10,0) и ТВБ-2- (2; 3; 4; 5).

Склоны данного сектора ориентации наиболее благоприятны для застройки — имеют наилучшие условия инсоляции, наибольшие плотностные возможности и высокую демографическую маневренность зданий.

Полученные рекомендации выражены графически [3, 151]. График представляет собой полярную систему координат, на которой от северного направления по часовой стрелке отсчитываются азимуты ориентации склонов в градусах, а концентрическими окружностями от центра координат обозначены уклоны в процентах. Определенному склону на этом графике однозначно соответствует вектор, длина которого (в масштабе) является крутизной, а направление — ориентацией склона. Имея данные об уклонах и ориентации склона, демографическом составе населения, по этому графику можно определить оптимальный и возможные типы зданий для застройки участка. А пользуясь графиками (Иллюстрация 1) и графиками градостроительной маневренности по каждому типу зданий, можно приблизительно определить возможные значения плотности жилого фонда и по ним численность населения. Это позволит экономить время архитектора на ранних стадиях проектирования и выбрать наиболее экономичный и эффективный вариант застройки.

Следует отметить высокую степень компактности террасно-блокированных зданий и застройки с их применением по сравнению с другими типами рассмотренных зданий. В пределах их градостроительной маневренности они, как правило, являются оптимальными. Особенно это касается 3-этажных двух- и однорядных моделей. Они обладают также большим разнообразием применяемых квартир. Все это свидетельствует о перспективности ТБД при освоении склонов. Они дают плотностные показатели,

сопоставимые с 4-5-этажной «равнинной» застройкой и наиболее приближенные к 4-5-этажным зданиям значения компактности.

Блокированные 2-этажные дома «равнинного» типа возможны и целесообразны в ряде случаев на уклонах до 14-22 % при размещении параллельно горизонталям, однако наиболее компактные двухрядные решения имеют существенный недостаток — квартиры нагорного ряда не имеют визуальной связи с окружающим ландшафтом. Это обуславливает ограниченность их применения в практике — в Скандинавских странах, например, при застройке склонов они не используются совсем.

Ступенчатые блокированные дома целесообразно применять на уклонах в пределах 14-33 %, причем те из них, которые позволяют получить наиболее компактную двухрядную 2-этажную блокировку. Верхняя граница уклонов при застройке определяется, как правило, минимальным уклоном применяемых в данном секторе ориентации террасно-блокированных домов, имеющих более высокие характеристики.

Террасные дома с горизонтальной блокировкой целесообразны только при большой глубине корпуса и на склонах значительной крутизны, так как только при этих условиях они по степени компактности и плотности приближаются к застройке террасно-блокированными домами.

Двухрядные террасные дома с вертикальной блокировкой обладают достаточно высокой степенью компактности, плотности, градостроительной и демографической маневренности на средних и больших уклонах, что позволяет рекомендовать их к применению на уклонах более 40 % с 4-5-комнатными квартирами и на уклонах более 50-58 % — с 2-3-комнатными квартирами.

Однорядные террасные дома с вертикальной блокировкой значительно уступают другим типам зданий по технико-экономическим показателям и поэтому их применение целесообразно только там, где они являются единственно возможными для застройки. Для того чтобы этот тип дома был конкурентоспособен в сравнении с другими типами, целесообразно применять только многокомнатные квартиры, максимально возможную этажность здания и наиболее компактные формы завершения, выбирать для застройки наиболее крутые склоны.

Наиболее неблагоприятно с технико-экономической точки зрения освоение склонов «диагональных»

секторов ориентации — 30-60° и 300-330° (за исключением уклонов 33-58%) и 120-150° и 210-240° (до уклонов 33 %), и северных склонов крутизной более 62-65%, где возможны только однорядные модели зданий с многокомнатными квартирами.

Склоны северной ориентации (330-30°) имеют ограниченную степень пригодности в силу ухудшения условий инсоляции территории и террас. На уклонах свыше 35-40% террасы теряют более половины возможной инсоляции, а на уклонах более 65-75% склоны практически лишены инсоляции (данные получены для дней равноденствия и широты 55° с.ш.).

Наилучшими для застройки являются склоны южного сектора ориентации — 150-210°.

Заключение

1 В результате исследования опыта проектирования и строительства, анализа теоретических моделей малоэтажных типов жилых зданий для сложного рельефа установлено, что факторами, влияющими на технико-экономические показатели, санитарно-гигиенические качества и градостроительную маневренность этих домов являются: форма и размеры плана здания, этажность, тип применяемых квартир, способ блокировки жилых ячеек, способ размещения здания на склоне, величина уклона земной поверхности, решение верхних ярусов дома и пр.

2 В застройке склонов могут применяться блокированные дома «равнинного» типа, а также ступенчатые блокированные дома — с вертикальным смещением отдельных частей относительно друг друга. Компактность и плотность блокированных домов на сложном рельефе, как и у блокированных на равнине, повышается при увеличении их длины, ширины и этажности. С увеличением крутизны склона компактность ступенчатых блокированных домов снижается.

Лучшие показатели имеют двухрядные двухэтажные дома, имеющие, однако, ограниченную градостроительную маневренность(отклонение от оси меридиана возможно в пределах 30°). При размещении их поперек горизонталей целесообразно для удобства жителей устраивать внутри здания лестницу-коридор с выходами на верхний и нижний уровень склона.

Максимально достижимая плотность жилого фонда «брутто» при застройке двухрядными двухэтажными

блокированными домами составляет 4800-5500 м2/га, что аналогично нормативной плотности 4-5-этажной застройки, при застройке однорядными двухэтажными — 4100 м2/га.

3 При застройке крутых склонов в умеренном и холодном климате могут применяться террасные дома с вертикальной и горизонтальной блокировкой. Повышению их технико-экономических и санитарногигиенических качеств способствуют:

• применение максимально компактной формы плана с наибольшей длиной и шириной корпуса;

• увеличение этажности здания;

• применение наиболее компактных решений верхних ярусов — с двухуровневыми квартирами;

• применение наклонных кровель над частью объема зданий;

• применение трансформирующегося остекления террас;

• применение квартир с кухнями, расположенными в глубине корпуса и освещаемыми через светоаэрационные фонари в террасных домах с горизонтальной блокировкой;

• использование под застройку однородных и наиболее крутых склонов.

В условиях Урала целесообразно использовать двухрядные террасные дома с вертикальной блокировкой секционной структуры на склонах крутизной более 40 %; максимальная плотность «брутто» при этом может достигать 7000-9000 м2/ га при 100 %-м уклоне. Террасные дома с горизонтальной блокировкой рекомендуются для застройки однородных склонов крутизной более 35-40% и только при большой глубине корпуса, достижимой при размещении кухни в глубине 1-2-комнатных квартир. Плотность «брутто» при застройке этим типом зданий может достигать 6500-7000 м2/ га при 100 %-м уклоне.

4 Анализ моделей террасно-блокированных домов выявил следующие их качества:

• террасно-блокированные дома могут применяться при застройке склонов крутизной от 14 до 58 %, однорядные — склонов любой ориентации, двухрядные — склонов, ориентированных в пределах 330-30° и 150-210°;

• их объемно-планировочная структура позволяет применять различные типы квартир, что свидетельствует об их высокой демографической маневренности;

• террасно-блокированные дома обладают высокой степенью ком-

пактности и в диапазоне уклонов 14-58 % имеют лучшие техникоэкономические показатели в сравнении с другими малоэтажными типами зданий.

Повышению технико-экономических качеств ТБД способствуют: применение многокомнатных квартир, увеличение количества блоков в доме, увеличение количества квартир в блоке, размещение во втором этаже большей по площади квартиры, увеличение этажности блоков и ширины корпуса.

Наилучшими показателями обладают двухрядные 3-этажные ТБД, максимальная плотность «брутто» которых находится в пределах 59007700 м2/га.

5 Анализ плотностных возможностей малоэтажных типов жилых зданий для сложного рельефа подтвердил их конкурентоспособность в сравнении с многоэтажным жилищем при застройке городов.

Пользуясь рекомендациями, полученными в ходе исследования этого типа зданий [3, 151], архитектор может уже на ранней стадии проектирования по известным ориентации и крутизне склона определить оптимальный и возможные типы жилых домов для застройки любого участка.

Включение в практику проектирования и строительства научно обоснованных решений специальных типов малоэтажных жилых зданий для сложного рельефа может обеспечить положительный социально-экономический эффект за счет повышения компактности городов, сохранения ценных для промышленного строительства и сельского хозяйства равнинных территорий, повышения комфорта проживания населения, а также расширения композиционных возможностей архитектуры.

Список использованной литературы

1 Давидсон Б. М. Архитектура жилища и местный климат : учеб. пособие. М., 1986.

2 Калабин А. В. Дом на рельефе. Екатеринбург, 2012.

3 Калабин А. В. Террасно-блокированные жилые дома для эффективной застройки склонов // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2011. № 1. С. 61-63.

4 Лицкевич В. К. Жилище и климат. М., 1984.

5 СНиП 31-01-2003. Здания жилые многоквартирные /Госстрой России. М., 2004.