Многофункциональное здание
MULTIFUNCTIONAL BUILDING

Изобретение относится к строительству, а именно к многофункциональным строительным зданиям для размещения торговых и культурно-просветительских площадей, океанариума и аквапарка.
Из предшествующего уровня техники известны следующие технические решения.
Известен многофункциональный строительный объект, выполненный в виде здания с многоуровневым расположением перекрытий, содержащий не менее трех наземных этажей и фундамент, составляющие объемно-компоновочную схему строительного объекта образующие каркас несущие и ограждающие конструкции, а также покрытие, не менее одного лестничного и/или лестнично-лифтового узла, инженерные системы, коммуникации, образующие в совокупности, по крайней мере, два укрупненных блока, один из которых содержит функционально и конструктивно сгруппированные помещения торгово-развлекательного назначения, связанные с ними технические и обслуживающие помещения, а также не менее чем одну расположенную под ними, преимущественно, подземную автостоянку (RU 63829, опубл. 20.06.2007).
Известен «Способ эксплуатации здания включающего торговоразвлекательный комплекс и океанариум (варианты)», в котором здание включает торгово-развлекательный комплекс с галереей и оснащенный разнообъемными карантинными и демонстрационными танками океанариум, инженерные системы, включая системы водо- и теплоснабжения, системы жизнеобеспечения, канализации, вентиляции, освещения, энергоснабжения, связи и внутриобъектного транспорта, при этом торгово-развлекательный комплекс и океанариум выполнены многоуровневыми с числом этажей не менее двух, при этом, в процессе эксплуатации задействуют и поддерживают работу инженерных систем, обеспечивая функционирование торгово- развлекательного комплекса, включая доставку и реализацию товаров, и обеспечение отдыха и развлечения посетителей (RU 2 343 257, опубл. 10.01.2009).
Общими недостатками данных технических решений являются нерациональное конструктивное решение здания, т.к. в конструкции здания предусмотрено расположение лестнично-лифтовых узлов преимущественно в периметральной зоне здания с образованием каждым узлом ядер жесткости, что повышает расход строительных материалов, пониженная устойчивость здания при неблагоприятном воздействии окружающей среды, т.к. здание выполнено призмообразной формы, имеет высокую парусность при сильном боковом ветре, а так же повышенную вероятность накопления снега на крыше здания в зимний период, что может привести к нарушению целостности конструкции и обрушению здания при неблагоприятных погодных условиях, плохая вентиляция призмообразного здания, особенно в углах здания, что особенно заметно с учетом наличия влажной зоны океанариума, отсутствие достаточного пространства для размещения аттракционов аквапарка, в том числе разноуровневых водных горок, как для взрослых посетителей, так и для детей.
Проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является проблема уменьшения расхода строительных материалов, повышения надежности несущей конструкции здания и улучшение условий воздухообмена здания.
Данная проблема решается за счёт того, что несущие конструкции здания выполнены куполообразной формы с опорой на центральную монолитную конструктивную часть - центральную монолитную опору, являющуюся одновременно как лестнично-лифтовым узлом, открывающим доступ для посетителей здания к функциональным помещениям, расположенным на разных этажах здания, так и для размещения стартовых площадок для водных горок, и для размещения на верхнем этаже вентиляционного и кондиционерного оборудования, а также для выполнения в верхней части центральной монолитной опоры распределенной системы забора отработанного воздуха и выпуска кондиционированного воздуха.
Технические результаты состоят в повышении устойчивости здания при неблагоприятном воздействии окружающей среды, улучшении условий вентиляции и кондиционирования здания, исключении возникновения узконаправленных воздушных потоков, уменьшении расхода строительных материалов.
Далее в описании представлен один из возможных, но не единственный, вариант выполнения многофункционального здания.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан вариант исполнения многофункционального здания, общий вид.
На фиг. 2 показан вариант исполнения многофункционального здания, поэтажный разрез, подвальный этаж.
На фиг. 3 показан вариант исполнения многофункционального здания, поэтажный р азрез, этаж на уровне земли.
На фиг. 4 показан вариант исполнения многофункционального здания, поэтажный разрез, второй этаж.
На фиг. 1 показан вариант исполнения многофункционального здания, общий вид.
Многофункциональное здание выполнено куполообразной формы и имеет 3 функциональных этажа - подвальный этаж 23, этаж на уровне земли 22 и второй этаж 32.
Фундамент 25 представляет собой монолитную плиту и имеет форму прямоугольника в плане, в середине фундамента на пересечении диагоналей выполнена центральная монолитная опора 10. К центральной монолитной опоре 10 крепятся межэтажные перекрытия здания.
Центральная монолитная опора 10 выполнена многоэтажной, в форме прямоугольника, углы которого расположены на диагоналях фундамента 25, при этом точка пересечения диагоналей фундамента 25 и диагоналей центральной монолитной опоры 10 совпадают.
Так в представленном варианте здания она имеет 3 этажа 26,27,28, совпадающие с функциональными этажами здания, и 4 этажа 1,2,4,7, представляющие собой стартовые площадки для водных горок, технический этаж 8 и закрыта крышей 9. На верхнем, техническом этаже 8 центральной монолитной опоры 10, расположены технические помещения - венткамеры, климатическое оборудование, машинные помещения лифтов и др. Расположение вентиляционного и климатического оборудования на верхнем техническом этаже 8 центральной монолитной опоры 10 позволяет организовать равномерный обдув несущих конструкций и подкровельного пространства здания, а это особенно важно с учетом повышенной влажности внутри здания, в котором расположен аквапарк, за счет создания многоточечной системы выпуска и забора воздуха по периметру технического этажа 8 центральной монолитной опоры 10, что не трудно организовать, принимая во внимание незначительные размеры центральной монолитной опоры 10, близкое расположение вентиляционного и климатического оборудования, а значит и небольшую длину воздуховодов для ее реализации. Многоточечная система выпуска и забора воздуха, расположенная под куполом здания, позволяет организовать эффективный воздухообмен, настраивая направление выпуска и забора воздуха в каждой точке индивидуально, такая система позволяет избежать узконаправленных потоков воздуха во влажной зоне, под которые могут попадать посетители аквапарка, что может служить причиной возникновения простудных заболеваний. Кроме того, расположение климатического и вентиляционного оборудования в центральной монолитной опоре 10, а не на несущих балках или ограждающих конструкциях здания, уменьшает нагрузку на несущие конструкции здания.
Наличие центральной монолитной опоры 10, установленной в центре здания и служащей опорой несущих балок, формирующих ограждающие конструкции здания в виде купола, перераспределяет ветровые и снеговые нагрузки на ограждающие конструкции и крышу здания, исключает скопление снега на крыше здания, что улучшает устойчивость здания при неблагоприятном воздействии окружающей среды. Так очевидно, что снег будет скатываться с наружного купола здания. Незначительное количество снега может скапливаться на крыше 9 районе центральной монолитной опоры 10 и близлежащих, более горизонтальных частях наружного купола здания, однако, с учетом того, что центральная монолитная опора 10 выполнена монолитной, притом единой с монолитной конструкцией фундамента 25, это не представляет никакой опасности для устойчивости здания.
Внутри центральной монолитной опоры 10 располагаются лестнично-лифтовые узлы и инженерные коммуникации.
В объемно-пространственной зоне аквапарка располагаются водные горки 3, 11, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 29, 30, 31, опускающиеся как в зону взрослого бассейна 19, так и в зону детского бассейна 52. Некоторые водные горки, например, водная горка 20, выходят за пределы ограждающих конструкций 18, и, сделав несколько пространственных пируэтов за пределами здания, возвращаются в зону аквапарка.
При этом центральная монолитная опора 10 является так же и стартовой площадкой для водных горок, что исключает необходимость строительства отдельных лестниц, либо площадок для подхода к стартовым площадкам для водных горок, на разных этажах центральной монолитной опоры 10 располагаются стартовые площадки водныхгорок5,6,12,13. Такая конструкция здания позволяет при необходимости легко и быстро перенастраивать водные горки аквапарка, меняя высоту и расположение стартовых площадок, форму и вид горок, без дополнительной конструктивной переделки здания.
Несущие балки 21,33,35,41 имеют прямоугольную форму в сечении, ориентированы по диагоналям фундамента 25 таким образом, что оси сечения несущих балок21,33,35,41 на виде сверху лежат на диагоналях фундамента 25. Несущиебалки21,33,35,41 одним концом опираются на центральную монолитную опору 10, а другим концом установлены на опор ах, расположенных на продолжении диагоналей фундамента 2 5, что замыкает силовой контур и придает устойчивость конструкции здания. На фиг. 1 видна опора 22 несущей балки 21. На несущие балки 21,33,35,41 опираются ограждающие конструкции 18,34, создающие внешний облик здания.
Здание имеет подвальный этаж 23, этаж на уровне земли 22 и второй этаж 32.
На фиг. 2 показан вариант исполнения многофункционального здания, поэтажный разрез, подвальный этаж.
В центре, на пересечении диагоналей 36, 39, 42, 44 фундамента 25 располагается центральная монолитная опора 10. На продолжении диагоналей 36, 40, 42, 44 фундамента 25 установлены несущие балки 21, 33, 35, 41. На этаже имеются административно-хозяйственная зона 37, зона раздевалок и гардероба 38, зона водоподготовки 39, зона кафе 43.
В административно-хозяйственной зоне 37 располагаются хозяйственные, складские и административные помещения, инженерные помещения для систем вентиляции, кондиционирования, отопления, электроснабжения, серверной.
На этаже, на уровне земли 22 и втор ом этаже 32 могут располагаться помещения для проведения культурно-просветительской работы, в которых для детей могут преподаваться знания о воде, о флор ей фауне реки океанов, о влиянии океанов на жизнь на нашей планете, о морских обитателях и особенностях ухода за ними при содержании их в аквариуме, что совместно с океанариумом создает детям уникальную возможность для познания окружающего мира.
На фиг. 3 показан вариант исполнения многофункционального здания, поэтажный разрез, этаж на уровне земли.
В центре, на пересечении диагоналей 36, 40, 42, 44 фундамента 25 располагается центральная монолитная опора 10. На продолжении диагоналей 36, 40, 42, 44 фундамента 25 установлены несущие балки 21, 33, 35, 41. На этаже имеются зона аквапарка 45, инженерная зона 46, зона душевых 47, зона гардероба 48, зона раздевалок 49, зона магазина 50.
На фиг. 4 показан вариант исполнения многофункционального здания, поэтажный разрез, второй этаж.
В центре, на пересечении диагоналей 36, 40, 42, 44 фундамента 25 располагается центральная монолитная опора 10. На продолжении диагоналей 36, 40, 42, 44 фундамента 25 установлены несущие балки 21, 33, 35, 41. На этаже имеются зона аквапарка 45, зона кафе 51, зона детского бассейна 52, зоны бань и саун 53, 54.
Выполнение центральной монолитной опоры 10, установленной на монолитном фундаменте 25 в центре здания, служащей опорой несущих балок, формирующих ограждающие конструкции здания в виде купола, позволяет повысить устойчивость здания при неблагоприятном воздействии окружающей среды.
Куполообразная форма здания способствует тому, что влажный и сырой отработанный воздух концентрируется в зоне верхнего технического этажа 8 центральной монолитной опоры 10, там, где расположена распределенная по периметру этажа система забора отработанного и выпуска подготовленного кондиционированного воздуха, что улучшает вентиляцию здания, содержащего аквапарк, обеспечивает равномерный обдув несущих конструкций и подкровельного пространства, и исключает возникновение узконаправленных воздушных потоков.
Выполнение центральной доминанты здания в виде центральной монолитной опоры 10 одновременно выполняющей как роль несущей конструкции и служащей опорой несущих балок 21,33,35,41, так и роль лестнично-лифтового узла и роль стартовых площадок для водных горок, исключая необходимость строительства отдельных лестниц и подходов к стартовым площадкам для каждой водной горки, все это упрощает и делает конструкцию здания более компактной и позволяет достичь заявляемый технический эффект, заключающийся в уменьшении расхода строительных материалов.