Реконструкция жилого здания
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Городского строительства и хозяйства
Пояснительная записка
к курсовому проекту по дисциплине
«Реконструкция жилого здания»
Выполнил: студент группы ГСХ-08-1
Михеенко А.В.
Иркутск 2012
Содержание:
- Назначение и основные виды обмеров.……………………..3
- Организация работ…………………………………………....4
- Измерительные инструменты и приборы…………………...5
- Проведение обмерных работ………………………………..13
- Обмеры планов…………………………………………….....17
- Высотные обмеры…………………………………………....20
- Оформление обмерных работ……………………………….30
- Список используемой литературы………………………….30
- Назначение и основные виды обмеров.
Велико и многообразно культурное наследие нашей страны. Памятники архитектуры, сохранявшиеся до наших дней, являются важнейшим первоисточникам знаний в области истории отечественной культуры. Углубленное изучение памятников архитектуры в натуре и анализ их форм, археологические исследования, составление точных обмерных чертежей являются основными элементами методики познания в области архитектуры. Обмерные чертежи, как и анализ принципов построения архитектурной композиции, знание строительной техники и истории развития общества предшествующих эпох позволяют реставраторам с большой достоверностью воспроизвести архитектурный облик сооружения. В зависимости от целей, степени точности и полноты измерений известны следующие виды обмеров: регистрационные, инвентаризационные, архитектурные и архитектурно-археологические.
Регистрационные обмеры получают при помощи глазомерной съемки и зарисовок с уточнением их несколькими измерениями. Чертежи, полученные в результате инвентаризационных обмеров, содержат планы и разрезы с показом расположения дымовых и вентиляционных каналов, разводки трубопроводов, расстановки санитарных приборов и цифровые данные о площадях помещений; они имеют преимущественно практически-хозяйственное и юридическое значения. Эти чертежи используются для нужд эксплуатации зданий, подсчета площадей, перепланировок, составления смет на ремонтные работы.
По сравнению с вышеуказанными обмерами архитектурные обмеры отличаются большой детализацией измерений. Степень подробности и полнота архитектурных обмеров могут изменяться в зависимости от конкретных задач, наличия времени и других условий. Так, например, при архитектурных обмерах, ведущихся для рядовых зданий городской застройки, все кажущиеся наблюдателю прямые линии и углы принимают за прямые, кривые линии фиксируют в двух-трех точках, проемы одинаковых типов измеряют выборочно.
Архитектурно-археологические обмеры относятся к особо точным обмерам и выполняются, главным образом, перед реставрацией памятников архитектуры, когда требуется установить непосредственно промеренные размеры элементов зданий. Такие обмеры проводятся применительно к древним сооружениям и при археологических раскопках. При проведении архитектурно-археологического обмера фиксируются все неправильности, возникшие в результате деформаций здания.
Все повторяющиеся элементы здания обмеряются индивидуально,фиксируется разница в размерах одинаковых элементов; отклонение отвертикальных и горизонтальных направлений, от прямых углов и окружностей, учитываются неровности кладки, изломы стен.
2. Организация работ
Состав обмерных работ и порядок их проведения давно отработаны в практике исследования огромного количества памятников архитектуры. Несмотря на то, что в настоящее время этот состав может меняться в зависимости от использования новых технологий — цели и задачи остаются неизменными — фиксация культурных, в данном случае — архитектурных, ценностей в их подлинном виде.
При проведении обмеров:
1. В аварийных и руинированных памятниках до начала обмерных работ должны быть проведены мероприятия по укреплению осыпающихся частей.
2. Все строительные леса, подмостки и лестницы должны быть надежно смонтированы и закреплены.
3. При работе на высоте необходимо надевать каску и соблюдать все требования по страховке.
4. В каждой бригаде должна быть аптечка для оказания первой медицинской помощи.
5. Одежда — удобная и простая, не стесняющая движений, защищающая от солнца и пыли, в том числе куртка с капюшоном и карманами, обувь на толстой подошве.
6. Нельзя пользоваться рулеткой в металлическом корпусе во избежание контакта с незамеченными оголенными электропроводами.
7. После работы необходимо
Далее на объекте производятся собственно архитектурные обмеры. Порядок снятия размеров и степень их подробности определяются в зависимости от поставленных задач и характера измерительных приборов.
Камеральную обработку полученных материалов желательно выполнять по мере проведения обмеров, так как это является лучшим способом проверки точности и правильности обмеров. Отсутствие какого–либо размера на черновике сразу же дает знать о себе при выполнении чертежа, а неверные измерения или создадут неувязки в отдельных местах, или будут казаться неправдоподобными и не соответствующими натуре. Поэтому наиболее правильным будет выполнение чертежей рядом с обмеряемым зданием, корректируя как кроки, так и чертежи. Если это почему–либо невозможно, на месте желательно делать контрольные чертежи в небольшом масштабе.
3. Измерительные инструменты и приборы
В обмерных работах используются как издавна известные традиционные инструменты, так и сложные измерительные приборы и новейшие технологии (рис. 6).
а
б
в
Рис. 6. Рулетки: а — тесмяная; 6 — стальная;
в — лазерная
Применение тех или иных инструментов зависит от поставленной цели, которой определяется, соответственно, точность и подробность обмеров, а также сроки их проведения. Однако, применяя новые методы обмеров, следует помнить, что их разработка базируется на всем предыдущем опыте и опирается на методы старые. Это положение и послужило одной из причин использования в студенческой практике, как правило, традиционных для архитектурных обмеров инструментов и простых геодезических приборов.
РУЛЕТКА, ОТВЕС. И. УРОВЕНЬ. Рулетки употребляются как тесьмяные, так и стальные, причем первые более удобны при измерениях от внутренних углов и при измерениях высот (в особенности при помощи шеста), но со временем они вытягиваются и теряют спою точность. Поэтому тесьмяную рулетку время от времени надлежит сверять со стальной, выводить и записывать поправку.
При обмерах какого–либо объекта все большие измерения нужно делать одной рулеткой, так как употребление для этих целей двух рулеток — старой и новой — может быть причиной расхождения в измерениях одной и той же величины.
Точность показаний и сохранность рулетки зависят от того, насколько бережно с ней обращаются. При свертывании рулетки нужно следить за тем, чтобы ее тесьма на перегибалась, не была влажной или пыльной, что возможно при работе в дождливую или ветреную погоду. В этих случаях следует тщательно вытереть тесьму, так как пыль стирает краску (а следовательно, и цифры), а влага вызывает появление ржавчины на стальных рулетках и служит причиной того, что материя тесьмяных рулеток теряет свою упругость и преждевременно растягивается и изнашивается.
Лазерная рулетка. Ручные безотражательные дальномеры (лазерные рулетки) предназначены для измерения расстояний одним исполнителем без использования отражателя. Точность измерения расстояния: от ± 1,5 мм до ± 3 мм в зависимости от модели прибора. Дальность измерений расстояния до 200 м.
Лазерные дальномеры — современные электронно–оптические приборы, используемые для определения дальности до любого предмета на местности. Погрешность измерений около одного метра. В зависимости от модели, дальномеры могут производить вычисления объемов и площадей помещений, а также иметь различный набор сервисных функций. Принцип действия лазерных дальномеров основан на измерении промежутка времени между посылкой лазерного импульса и приемом отраженного от предмета сигнала. Лазерный дальномер — это компактный прибор. Он прост в использовании, имеет противоударный, пыле- и влагозащитный корпус для работы в любых условиях. Лазерные дальномеры помогают производить замеры в неудобных местах и из углов помещений. Прибор может оснащаться большим количеством дополнительных аксессуаров и принадлежностей, таких как алюминиевые штативы, отражатели, интерфейсные кабели, оптические визиры и т.д. Максимальная дальность определения расстояния индивидуальна для каждой модели лазерного дальномера.
Очень простой и удобный инструмент для измерения длины — деревянные рейки с нанесенными на них делениями. Наиболее практичны рейки, имеющие 3—4 м длины при ширине от 3 до 5 см и толщине от 1,5 до 2 см. Увеличение размеров поперечного сечения реек хотя и способствует их большей жесткости, но увеличивает вес, что делает их неудобными в работе. Удобны рейки, имеющие треугольное поперечное сечение: они совмещают жесткость с легкостью. Прямизна рейки — главное условие правильности измерения, и на это нужно обращать внимание, как при ее изготовлении, так и при хранении.
Для проведения горизонтальных линий применяются:
а) прямой уровень с воздушным пузырьком;
б) водяной уровень с резиновой трубкой.
При работе с прямым уровнем горизонтальная линия проводится по ребру доски (рейки), устанавливаемой по уровню или по туго натянутому шнурку, проходящему против линии, проведенной на оправе уровня параллельно краю. Перед тем как начать работу уровнем с воздушным пузырьком, нужно проверить правильность его показаний. Для этого где–либо на стене проводят прямую линию по ребру рейки, на которую поставлен уровень, затем поворачивают уровень вокруг вертикальной оси на 180° (т.е. ставят его лицевой стороной к стене), снова устанавливают его на рейку и смотрят, совпадает ли ее новое, горизонтальное положение со старым. В том случае, если они не совпадают и образуют угол, горизонтальная линия должна проходить по биссектрисе этого угла, для того, чтобы ребро рейки с уровнем совпадало с ней, нужно к одному из концов нижней поверхности оправы уровня приклеить полоску толстой бумаги или картона. (Рис. 7а, б)
а
Рис. 7. Уровни: а — с воздушным пузырьком (прямой); б — водяной
Водяной уровень состоит из двух стеклянных трубок с делениями, соединенных между собой длинной резиновой трубкой. Весь прибор наполняется водой, которая в поставленных вертикально стеклянных трубках находится на одном уровне. Во время работы трубки отодвигают, возможно, дальше одну от другой, делают отметки на стенах на том уровне, где стоит вода, и соединяют их горизонтальной линией, отбиваемой по шнурку.
Уровни с резиновой трубкой дают возможность легко проводить горизонтальные линии вокруг углов и на криволинейных поверхностях. При необходимости можно собрать водяной уровень из отдельных элементов. При работе с ним нужно следить за тем, чтобы не было перегибов и переломов резиновой трубки, и чтобы вода из прибора не выливалась. Во избежание последнего стеклянные трубки при переносе прибора следует затыкать пробками с просверленными в них отверстиями или поплавками в виде пробковых кружков, диаметр которых немного меньше диаметра трубок. Эти поплавки не только закрывают отверстия трубок при резком подъеме воды в них, но и отмечают, на каком уровне стоит вода. Отметки на стене, по которым проводится горизонтальная линия, нужно делать точно по верхнему или нижнему краю вогнутой поверхности, образуемой водой в трубке. Во избежание попадания поплавка в резиновую трубку нужно нижний конец каждой стеклянной трубки затыкать просверленной пробкой или употреблять трубки, суженные к низу.
Отвес — самый простой, но и самый необходимый из всех инструментов, применяемых при обмерах, легко может быть сделан на месте работы: камень, привязанный к шнуру, является достаточно хорошим отвесом. Важно, чтобы шнурок отвеса был в одно и то же время и крепким, и тонким. Для этой цели пригодны рыболовные лески, а при работе с тяжелыми отвесами — тонкая проволока (лучше всего мягкая медная) (Рис. 8).
Рис. 8. Отвес
Для проведения горизонтальных линий можно также применять плотничный ватерпас* с отвесом, устанавливая его на рейке, по которой проводится линия (Рис. 9).
Рис. 9. Ватерпас
Горизонтальные линии на стене здания можно провести, имея под руками только такой инструмент как отвес. При помощи него на стене проводят вертикальную линию, а затем перпендикулярную к ней горизонтальную. Для проверки перпендикулярности линий на них откладываются катеты так называемого «египетского» треугольника, кратные трем и четырем, и измеряется полученная гипотенуза, которая должна быть равной пяти единицам.
Даже в том случае, если под рукой нет никаких инструментов, но измеряемое здание стоит на берегу моря, озера или большой реки и может быть видимо на фоне водного горизонта, можно воспользоваться линией горизонта и по ней нанести на стены здания отдельные точки, находящиеся на одной горизонтальной линии.
Первый из этих упрощенных способов нанесения горизонтальной линии наиболее пригоден для больших, гладких и нерасчлененных стен; второй способ дает лучшие результаты в том случае, если здание прорезано рядом сквозных проемов, через которые можно видеть горизонт.
Весьма удобно проводить на зданиях горизонтальные линии при помощи нивелира или теодолита или даже пантометра, но следует указать, что во многих случаях вместо этих сложных и дорогостоящих инструментов можно применять обыкновенный уровень со зрительной трубой или диоптрами, прикрепленными к его оправе. Для этого можно взять зрительную трубу простейшего устройства с маленьким круглым отверстием вместо окуляра и объективом из простого стекла с нацарапанными на нем двумя пересекающимися под прямым углом линиями. Такая труба достаточно удобна для тех сравнительно небольших расстояний, с которыми приходится иметь дело при архитектурных обмерах, и легко может быть сделана своими средствами. Важно только, чтобы оптическая ось трубы, установленной на оправу уровня, была строго параллельна тому ее краю, который принимается за горизонтальный. При работе с этим прибором особое внимание нужно обращать на то, чтобы поверхность, на которую он установлен для работы, была бы действительно горизонтальной, и воздушный пузырек уровня при вращении последнего вокруг вертикальной оси оставался бы неподвижным. Даже незначительные отклонения уровня от горизонтали, не влияющие на точность работы при употреблении его с рейкой, в этом случае могут быть причиной крупных ошибок.
Проводить нулевые линии на стенах следует чем–либо, оставляющим заметные, по легко стирающиеся следы. Удобны для этой цели мел, цветные мелки и карандаши, а при шероховатых поверхностях — уголь. Нередко, в особенности при работе внутри зданий, имеющих богатую внутреннюю архитектурную обработку, приходится вместо проведения нулевых линий отмечать на углах помещений, проемов, пилястр и пр. ряд «нулевых точек». Лишь там, где это необходимо по ходу работы, можно провести линию или, если архитектурная обработка поверхности не позволяет это сделать, натянуть шнурок между двумя точками.
При сильном ветре, сносящем в сторону даже тяжелые отвесы, можно вместо них вертикально устанавливать прямую, хорошо выверенную рейку, правильность положения которой проверяется уровнем с воздушным пузырьком. Наконец, в ряде случаев можно применять оптический отвес, т.е. вертикально установленную зрительную трубу.
При измерениях больших высот применяется шест, к концу которого прикрепляется конец рулетки. Наконечник такого шеста лучше всего делать в виде плоского двухгранного клина, но следует иметь и наконечник с поперечной планкой или с держателем для мела, угля или карандаша.
Очень удобны для высотных обмеров шесты, составляемые из отдельных частей, вставляемых одна в другую наподобие составных удилищ, которые также находят применение при обмерах.
Особенно большие, недоступные для непосредственного измерения высоты можно измерять при помощи угломерного инструмента с вертикальным кругом — теодолита, пантометра, астролябии или даже эклиметра, дающего углы наклона.
Отсутствие зрительной трубы у эклиметров не может считаться серьезной помехой для достижения точности: при архитектурных обмерах приходится иметь дело с гораздо меньшими расстояниями, чем при геодезических съемках. Большое значение имеет точность отсчета углов, поэтому даже самые простые угломерные инструменты следует снабжать верньерами**. Другие инструменты, применяемые при обмерах (компас, служащий для определения ориентации зданий по странам света, шнурки и проволока для причалок и горизонтальных линий и пр.), не требуют пояснений.
Используя опыт осуществления обмерных работ классическими методами, были разработаны новые инструменты и технологии, позволяющие проводить более точные обмеры на высоком уровне в гораздо более короткие сроки.
Геодезические и фотограмметрические методы в проведении архитектурных обмеров применялись давно и многие из них подробно описаны в специальной литературе. Применение новой аппаратуры, несмотря на ее высокую стоимость, было особенно эффективно на труднодоступных и сложных объектах; при необходимости фиксации сооружений, находящихся в аварийном и руинированном состоянии; для быстрой фиксации в экстренных случаях и так далее. Однако применение сложной аппаратуры не означало полного отказа от классического метода обмеров вручную, так как в ряде случаев его применение более целесообразно.
Ситуация принципиально изменилась с появлением лазерной безотражательной техники и современных компьютеров. Сравнительно недавно ведущие мировые производители геодезического оборудования стали выпускать лазерные безотражательные электронные тахеометры (Рис. 11).
Рис. 11. Стереофотограмметрическая рабочая станция
Встроенная электронная память и микропроцессор позволяют свести процесс измерений и определения положения точки в пространстве к нажатию одной кнопки. Для данной измерительной системы результаты угловых и линейных измерений с помощью программного обеспечения преобразуются в пространственные координаты. Таким образом, стало возможным эффективно выполнять обмеры архитектурных объектов как в доступных, так и в недоступных местах с точностью 0,5—1 см.
Данный метод основан на высокоскоростном получении координат точек по поверхности измеряемого объекта с помощью лазера. У лучших моделей скорость получения координат может достигать тысячи в секунду, плотность точек до 1 мм между ними, точность определения координат до 3 мм. Дальность от объекта до измерительного прибора может быть несколько сотен метров. В результате измерений получается поле точек по поверхности объекта, расположенных в пространстве с очень большой плотностью и высокой точностью определения их координат. В компьютере по данному полю точек может быть натянута «сетка», которая изобразит поверхность объекта.
4. Проведение обмерных работ
Способы обмерных работ
определяются после визуального
осмотра объекта с учетом особенностей
его архитектурной формы и доступности
измеряемых элементов. Использование
простых измерительных инструментов предполагает
применение основных классических методов
обмеров: триангуляции и прямоугольных,
или картезианских, координат. Эти методы
подробно описаны в специальной литературе,
а их суть сводится к следующим положениям: триангуляция основывается на системе взаимосвязанных
треугольников — простейших геометрических
фигур, у которых каждая вершина может
быть точно определена засечками промеренных
сторон из двух других вершин (Рис. 12 А,
Б); метод прямоугольных картезианских
(ортогональных) координат основан на фиксации каждой точки объекта
относительно взаимно перпендикулярных
осей. (Рис.12В)
Рис. 12. Обычное применение
триангуляции: а — применение триангуляции
для определения площади зала; б — разделение
многоугольного зала на треугольные части;
в — построение картезианских координат
Такими «осями» могут
быть выверенные по отвесу (вертикальные)
и по уровню (горизонтальные) прямые. (Рис.
13)
Рис. 13. Обмер фасада с помощью
картезианских координат
Сочетая эти два метода, практически можно
обмерять объекты любой по сложности конфигурации.
Однако при обмерах зданий больших размеров,
поверхностей с неровными и сложными очертаниями,
а также территорий, эффективнее использовать
геодезические приборы — даже самые простые
— теодолиты и нивелиры.(Рис.14)
Рис. 14. Геодезическая съемка
а — круговая геодезическая съемка, позволяющая промерить углы и детали фасадов;
б — съемка, при которой промер углов заменен промером треугольников; последние можно построить с помощью стальной рулетки;
в — использование различных методов съемки.
Определение вершин пересекающихся линий. Точки могут быть определены промером их из разных положений, начиная от С, промеряя длины сторон (треугольников); от Д с помощью полярных координат (углы и размеры между местами пересечений); от Е, опуская перпендикуляры от разных точек, избираемых на линии геодезического промера
Собственно обмерные работы включают в себя: выполнение подготовительных черновых зарисовок, которые называются кроки*; снятие натуральных размеров с нанесением их на кроки; камеральное выполнение обмерных чертежей и окончательное оформление выполненной работы.
Кроки представляют собой чертежи, выполненные «от руки», либо линейные рисунки. От тщательности и точности черновых зарисовок во многом зависит качество обмера. Кроки выполняются на плотной бумаге формата 30 х 40 см только с одной стороны. Карандашная линия должна быть четкой и не двоиться. Оптимально — выполнение ортогональных схем планов, разрезов, фасадов всего сооружения или его частей с возможно точной передачей пропорций и всех особенностей изображаемого объекта. Следует отметить, что при необходимости для получения общего впечатления о сооружении можно произвести схематические обмеры здания в целом (общей ширины и длины сооружения) или его отдельных частей. Такие обмеры делаются на основе глазомерной съемки и нескольких основных промеров здания. Схематические обмеры помогают более точно выполнить кроки и дают представление о состоянии здания (рис. 15).
Рис. 15. Кроки
В процессе дальнейшей работы на кроки
наносятся все получаемые размеры. Нанесение
на кроки основных размеров здания и его
частей обычно производится по результатам
схематических обмеров на черновых зарисовках,
правильно передающих пропорции изображаемого.
Особое внимание нужно обращать на простановку
размеров. Размерные и выносные линии,
а также соответствующие им цифры, должны
быть четкими и ясно указывать, к каким
частям здания они относятся. При обмерах
крупных сооружений и зданий сложной конфигурации
общие схемы проекций выполняются на кроки
отдельно от изображения фрагментов и деталей.
Рисунки последних делаются в более крупном
масштабе, т.к. требуют подробных измерений
с нанесением большого количества размеров.
Здесь размерные линии часто образуют
сложное переплетение, и поэтому лучше
не изображать их на рисунке, а делать цифровые
или буквенные обозначения отдельных точек
и выносить экспликацию измерений на поля
чертежа или за пределы рисунка. Выполненные
в крупном масштабе кроки фрагментов и деталей
идентифицируются с их расположением на общих
схемах при помощи соответствующих обозначений.
На каждом листе кроки пишется наименование
объекта, его адрес, дата проведения работы,
фамилии исполнителей, руководителей
и название учебного заведения. Все кроки
нумеруются и соотносятся с чертежами.
Кроки — основной документ натурной (полевой)
стадии работ, они являются важной составляющей
всего комплекта фиксационной документации
по архитектурному сооружению.
Обмерные чертежи основных проекций здания,
т.е. планов, фасадов и разрезов, обычно
выполняются в масштабе 1:50. Этим определяется
необходимая точность обмера — до 0,5 см,
что дает в масштабе чертежа 0,1 мм — предельно
мелкую, ощутимую на глаз величину. Для деталей
здания, если они вычерчиваются в крупном
масштабе, обмер производится с точностью
до 1 мм.
Обмер обычно начинают с отбивки нулевой
линии по всему периметру, по всем этажам
или ярусам здания отдельно. Все эти нулевые
линии должны быть надежно связаны между
собой системой отвесов, которые рекомендуется
привязывать к выверенным точкам. Для того
чтобы произведенные обмеры оставались
полноценными, независимо от давности
их проведения, и в любой момент могли быть
использованы для реставрации и реконструкции
здания, следует увязывать нулевые линии
с абсолютными отметками от единых государственных
реперов**, указывающих положение данной
местности относительно уровня моря. Отбивается
нулевая линия при помощи водяного уровня,
а при больших размерах здания — нивелиром.
Отбивка нулевой линии позволяет получить
как бы горизонтальный срез здания, его план,
который может быть обмерен сравнительно
простыми средствами.
5. Обмеры планов
Обмеры планов наименее
трудоемки в исполнении, так как для них, как правило, не нужны
подмости и лестницы. Но и здесь есть свои
трудности, в особенности при точных обмерах
планов неправильных или сложных по конфигурации.
При простых обмерах, когда линии и углы,
кажущиеся прямыми, принимаются за таковые,
важно лишь обмерить длинные прямые линии
с рядом промежуточных точек на них (например,
стена с проемами), причем измерять следует
от нулевого деления рулетки до конца —
«нарастающим итогом», а не по частям, так как
в первом случае неточность инструмента
может быть причиной лишь одной ошибки
в конечном отсчете, а во втором эта ошибка
может быть суммой таких же ошибок, допущенных
при каждом отдельном измерении. (Рис. 17)