При проектировании здания эксплуатационные качества определяются выбором материалов, расчетом конструкций, объемно-планировочным решением, инженерным оборудованием в соответствии с назначением здания, Строительными нормами и правилами (СНиП) и выделенными ассигнованиями.

При эксплуатации зданий главная задача состоит в поддержании предусмотренных проектом и материализованных при строительстве эксплуатационных качеств на заданном уровне. Они должны полностью соответствовать назначению здания (например, в механических мастерских температура воздуха должна быть 12 °С, а в здании детского сада — 20— 22

С), что обеспечивается определенными строительными конструкциями и инженерным оборудованием.

Эффективность эксплуатации и ее экономичность зависят от многих факторов, в частности в значительной мере от профессиональной подготовки лиц, ее осуществляющих, от их умения построить эксплуатацию на научной основе.

С ростом городов, возведением многоэтажных и повышенной этажности зданий усложнилось их инженерное оборудование, возросли расходы на его содержание, изменилась вся структура эксплуатации жилищного фонда. Потребовалось объединить и обеспечить автоматизированное управление лифтами, освещением лестничных клеток, установить контроль за температурой воды в системах центрального отопления, горячего водоснабжения, за загазованностью подвалов, за входами в подвалы, на чердаки, другие необитаемые помещения и т. п.

Техническое обслуживание и особенно ремонт здании, хотя и относятся к широкой отрасли строительства, обладают специфическими чертами. Особенно сложен комплексный капитальный ремонт, отличающийся прежде всего технологией работ- новое строительство начинается с нулевого цикла и обычно ведется снизу вверх путем монтажа готовых конструкций, а ремонтные работы производятся в стесненных условиях существующей застройки, когда трудно разместить подсобные предприятия, краны, склады материалов. Стремление полнее использовать при ремонте старые материалы и конструкции, сопряжено с трудоемкой оценкой их технического состояния, ибо в разных частях износ их различен. Планировать такой ремонт весьма сложно, так как неизвестны итоги разборки сооружения, полезный выход материалов и пр.

Лица, занятые эксплуатацией и ремонтом зданий, должны хорошо знать их устройство, условия работы конструкций, технические нормативы на материалы и конструкции, требуемые для ремонта. Они с помощью приборов, а также по внешнему виду и признакам должны уметь хотя бы приближенно оценивать техническое состояние здания и отдельных его конструкций, уметь выявлять уязвимые места, с которых может начаться его разрушение, выбирать наиболее эффективные способы и средства его предупреждения и устранения, не нарушая по возможности, использование здания по назначению.

Решению столь обширного и сложного комплекса вопросов призвана способствовать теория эксплуатации зданий. Именно она научно обосновывает необходимость и сроки эксплуатационных мероприятий, так как базируется на: знании значений параметров эксплуатационных качеств (ПЭК), которые требуется поддерживать на заданном уровне; установлении закономерностей воздействия внешних и внутренних факторов, выявлении характерных дефектов, повреждений и назначении способов их устранения; выборе способов контроля ПЭК и методов отыскания дефектов, повреждений и неисправностей; определении способов и порядка наиболее рационального восстановления ПЭК зданий; назначении периодичности ремонтов и объемов работ; рациональном решении вопросов штатной структуры, численности и квалификации эксплуатационного персонала.

Современные сложные здания и сооружения могут хорошо и эффективно эксплуатировать только профессионально теоретически и практически подготовленные специалисты; таким специалистам требуются знания в трех основных областях: знание устройства эксплуатируемых зданий и их конструкций, условий их работы, эксплуатационных требований к ним, их конструкциям соответственно их назначению, а также назначению и размерам здания; умение находить уязвимые места, в которых может начаться разрушение конструкций; понимание механизма износа, коррозии и разрушения строительных конструкций под воздействием различных факторов и на этой основе эффективное использование методов и средств рациональной их защиты: владение практическими приемами и навыками использования различных материалов и устройств, позволяющих успешно решать каждодневные задачи по содержанию в исправном состоянии эксплуатируемых зданий.

Исходя из этого необходимо было рассмотреть три раздела: раздел первый — описание особенностей устройства трех основных типов зданий и сооружений: жилых и общественных, производственных и специальных — заглубленных, их конструкций, предъявляемых к ним эксплуатационных требований;

определение целей, задач, основ и содержания эксплуатации; раздел второй — изложение теоретических основ механизма разрушения и методов защиты строительных конструкций в типичных условиях, т. е. без акцента на специфичность происходящих в зданиях процессов (так как их чрезвычайно много), как основы для решения практических задач эксплуатации и ремонта зданий или сооружений;

раздел третий — рассмотрение примеров восстановления эксплуатационных качеств трех основных типов зданий и сооружений: гражданских, производственных и специальных заглубленных с целью накопления знаний и привития навыков решения практических задач их технического обслуживания и ремонта.

2. Аналитическое исследование прототипа и аналогов

2.1 Функциональный анализ

По своей функциональности существует большая разновидность фасадов.

Первые стеклянные фасады всегда включали в себя обрамляющие переплеты из стали или алюминия по периметру стеклопакетов, это во многих случаях задавало им жесткую структуру, разрушающую большую форму, навязывало «дискретность» чистой геометрии архитектурных объемов.

Примерно к концу 60-х годов ХХ века была отработана система беспереплетного структурного остекления со склеиванием швов между стеклами специальными герметиками на основе силикона. Беспереплетное решение фасадов было с большим восторгом воспринято всеми архитекторами, особенно представителями школы «хай-тек», согласно установкам которой, архитектура в максимальной степени должна демонстрировать возможности высоких технологий и поддерживать контраст между природой и рукотворными произведениями архитекторов.

На сегодняшний день существует два основных типа крепления стеклопакетов к несущим конструкциям фасада, каковыми являются металлические профили или фермы, натянутые ванты, а в некоторых случаях и деревянные брусья. 1-й тип крепления — «куртинный» — применяется в основном для плоских стен и предусматривает закрепление по всему контуру картриджа. 2-й тип крепления — «точечный» — предусматривает крепление стеклопакетов только по углам с помощью специальных приспособлений — «пауков» или «спайдеров» (от английского «spider» — паук). Точечный тип крепления стеклопакета позволяет в максимальной степени облегчить конструкцию стеклянной стены, в некоторых случаях визуально, на грани представлений о гравитации. Учитывая зависимость размеров и формы «пауков» от габаритов и пропорций стеклопакетов, крепление на «пауках» отличается особой архитектонической выразительностью.