Основы архитектуры зданий и сооружений. Малоэтажные здания со стенами из автоклавного газобетона

ОСНОВЫ АРХИТЕКТУРЫ 
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

МАЛОЭТАЖНЫЕ ЗДАНИЯ СО СТЕНАМИ 
ИЗ АВТОКЛАВНОГО ГАЗОБЕТОНА

В.Н. АЛЕКСЕЕНКО
О.Б. ЖИЛЕНКО

Москва
ИНФРА-М
2020

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано 
Учебно-методическим советом ВО в качестве учебного пособия 
для студентов высших учебных заведений, обучающихся 
по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство» 
(квалификация (степень) «бакалавр»)

Крымский федеральный университет 
имени В.И. Вернадского

УДК 721(075.8)
ББК 85.11я73
 
А47

Алексеенко В.Н.
А47 
 
Основы архитектуры зданий и сооружений. Малоэтажные здания со стенами из автоклавного газобетона : учебное пособие / 
В.Н. Алексеенко, О.Б. Жиленко. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 
121 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/textbook_5c10d65fadbd51.76336765.
ISBN 978-5-16-015923-2 (print)
ISBN 978-5-16-106852-6 (online)
В учебном пособии изложены основные принципы проектирования 
малоэтажных зданий со стенами из блоков автоклавного газобетона. Рассмотрены варианты проектирования малоэтажных зданий, подбора основных несущих и ограждающих конструкций и их соединений. Основное назначение — ознакомить студентов и инженерно-технических работников 
с принципами проектирования зданий со стенами из блоков автоклавного 
газобетона, реализующими преимущества автоклавных ячеистых бетонов.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 
«Строительство».

УДК 721(075.8)
ББК 85.11я73

Р е ц е н з е н т ы:
Рубель А.А., кандидат технических наук, доцент, главный инженер 
Научного творческого производственного объединения «КРЫМ»;
Улыбин А.В., кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительство уникальных зданий и сооружений» Инженерно-строительного института Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого

ISBN 978-5-16-015923-2 (print)
ISBN 978-5-16-106852-6 (online)
© Алексеенко В.Н., 
Жиленко О.Б., 2019

Предисловие

В учебном пособии рассмотрены принципы проектирования 
малоэтажных объектов — индивидуальных (односемейных) домов, 
блокированных домов высотой до трех этажей, секционных домов 
высотой до четырех этажей (с возможностью возведения дополнительной мансарды), небольших производственных зданий промышленного и сельскохозяйственного назначения.
Главная цель пособия — осветить нормативные принципы проектирования таких домов и конкретные технические решения, которые позволяют максимально использовать преимущества автоклавных ячеистых бетонов (далее — АЯБ).
В современном строительстве ячеистый (пористый) бетон занимает одно из ведущих мест среди стеновых строительных материалов массового применения наряду с кирпичом, керамзитобетонными и другими природными стеновыми изделиями.
Широкое применение этот строительный материал, в первую 
очередь как стеновой, получил благодаря высоким теплоизоляционным свойствам при достаточной прочности, малом весе и технологичности кладки. Комплексное сочетание этих качеств в одном 
материале дает лучший технико-экономический эффект при возведении зданий по сравнению с другими стеновыми материалами, 
применяемыми как в отечественной, так и в мировой строительной 
практике.
Массовому применению ячеистого бетона как теплоэффективного строительного материала способствовало также принятие 
новых повышенных нормативов по теплозащите зданий, в соответствии с которыми минимально допустимое сопротивление теплопередаче внешних стен зданий составляет 2,0–2,8 м 2·°С/Вт.
В результате в строительной отрасли, особенно в конструировании наружных стен зданий, произошла техническая «революция» 
по замене «холодных» стеновых конструкций из керамического 
и силикатного кирпича (40% зданий) и керамзитобетонных панелей (40% зданий) на теплосберегающие стеновые конструкции 
из ячеистого бетона, вследствие чего стены современных зданий 
стали «теплее» в 2,5–3 раза. Благодаря же высокому качеству ячеистобетонных изделий, точным геометрическим размерам (отклонения не превышают 1,0–1,5 мм), а также технологичности кладки 
крупными блоками на клеевом растворе существенно снизились 
трудозатраты и продолжительность возведения зданий. К преиму

ществам изделий из ячеистого бетона следует отнести хорошие 
показатели долговечности, огнестойкости, шумоизоляции, воздухо- и паропроницаемости, а также хорошую механическую обрабатываемость, незначительную усадку, экологическую чистоту 
и ряд других.

Глава 1. 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Задача архитектуры — организация пространственной среды 
для жизни и деятельности человека — осуществляется посредством 
материальных структур — строительных конструкций. В процессе 
исторического развития социальные и идеологические функции 
архитектуры по-разному выражались посредством конструкций, 
а сами технические средства многообразно осмысливались эстетически.
Решение проблемы взаимосвязи конструкции и архитектурнохудожественного образа — одна из важнейших задач для всего развития зодчества. Конструкция (как чисто техническая структура) 
получает значение элемента архитектурного произведения тогда, 
когда она применяется в соответствии с конкретными функциональными и эстетическими задачами.
Индивидуальный жилой дом всегда актуальная и привлекательная тема в проектировании. Этот тип дома является малоэтажным жилым домом, представляющим собой дом-квартиру 
на одну семью. Индивидуальный жилой дом (коттедж) относят 
к усадебным домам, что одновременно составляет его достоинства и недостатки как определенного типа дома. Усадебный 
жилой дом — исторически традиционная сельская усадьба с хозяйственными постройками. До 1990-х гг. усадебный дом однозначно 
считался сельским типом. В связи с нерациональным, неэкономичным использованием территории и наличием хозяйственных 
построек для выращивания животных его строительство не допускалось в городской застройке. В последние годы в нашей стране 
в целом отношение к городской застройке изменилось. Теперь 
в городе допускается строительство любых типов домов при соответствующем обосновании и комплексном учете всех факторов.
Естественным ограничителем использования коттеджных усадебных домов для городской застройки, регулирующим их применение, является высокая стоимость земли.
В художественно-образном концептуальном проектировании 
жилища также существуют различные подходы. В малоэтажном 
строительстве все чаще применяются новые строительные и отделочные материалы и технологии, существенно влияющие 
на внешний вид, энергоэффективность современного дома, вес 
конструкций и их несущую способность.

Требования к объемно-планировочным решениям дома-квартиры. Жилая квартира состоит из жилых комнат (гостиной, общей 
комнаты, спальни, столовой, кабинета) и подсобных помещений 
(кухни, передней, ванной, уборной, кладовой). В квартирах сельских домов, кроме того, проектируются подсобные помещения для 
хозяйственных работ, холодная кладовая, веранда.
При проектировании жилища для массового городского строительства необходимо строго соблюдать требования действующих 
нормативов СНиП 31-01—2003. и СП 55.13330.2016. В зависимости 
от экономических возможностей различают:
 
• оптимально-экологическое жилье с минимальными нормами 
экологического проживания;
 
• элитарное жилье — комфортное дорогое;
 
• суперэлитарное жилье — комфортное дорогое.
Для этого проектировщиком могут быть предложены дополнительные помещения: гостевая, мастерская, спортивная, бильярд ная, 
детская игровая, музыкальная, казино, гараж, погреб, сауна, прачечная, зимний сад, теплица и другие помещения. Функциональная схема составляется на базе изучения бытовых процессов, 
проходящих в помещениях. Те, в которых происходят сходные 
процессы, рекомендуется объединять в функциональные зоны. 
Наиболее широко используется двухчастное деление: на дневную 
(общественно-хозяйственную — шумную и ночную (спальную — 
тихую) зоны. Эта дневная зона состоит из помещений, не требующих шумоизоляции, используемых всеми членами семьи, часто 
коллективно. По расположению она тяготеет ко входу. Ночная зона 
включает помещения, используемые для сна и отдыха, в основном 
используется индивидуально и требует шумоизоляции. Коммуникационным центром дома является прихожая, из которой движение 
должно быть организовано в трех направлениях: в общую комнату, 
в спальные и хозяйственные помещения. Центром хозяйственной 
жизни дома является кухня.
Площадь помещений:
 
• жилого помещения (комнаты) в однокомнатной квартире — 
14 м 2;
 
• общего жилого помещения в квартирах с числом комнат две 
и более — 16 м 2;
 
• спальни — 8 м 2 (10 м 2 — на двух человек);
 
• кухни — 8 м 2;
 
• кухонной зоны в кухне-столовой — 6 м 2;
 
• в однокомнатных квартирах допускается проектировать кухни 
или кухни-ниши площадью не менее 5 м 2.

Площадь спальни и кухни в мансардном этаже с наклонными ограждающими конструкциями допускается не менее 7 м 2 при условии, 
что общее жилое помещение имеет площадь не менее 16 м 2.
Высота (от пола до потолка) жилых помещений и кухни в климатических районах IА, IБ, IГ, IД, IVА должна быть не менее 2,7 м, 
а в других климатических районах — не менее 2,5 м.
Высота внутриквартирных коридоров, холлов, передних, пространства под антресолями определяется условиями безопасности 
передвижения людей и должна составлять не менее 2,1 м.
В жилых помещениях и кухне квартир, расположенных в мансардном этаже или верхних этажах с наклонными ограждающими 
конструкциями, допускается меньшая высота потолка.
Рекомендуется проектировать жилые комнаты с соотношением 
1:1; 1:1,25; 1:1,5 (ширина : глубина); менее удобны 1:2 (предельно допустимые параметры). Насыщение жилых комнат мебелью — 35–45% 
от их площади. Рекомендуется в квартирах устраивать больше встроенных шкафов и антресолей. В III и IV климатических районах рекомендуется устраивать летние помещения: балконы, лоджии, террасы.
Конструктивные решения. Конструктивное решение здания — 
это совокупность конструктивных элементов и их взаимосвязь. 
Требования, предъявляемые к зданиям: прочность, устойчивость, 
надежность, долговечность. Именно эти требования соблюдаются 
выбором оптимального конструктивного решения, которое разрабатывается на основе принятой объемно-планировочной схемы.
Конструктивными элементами называются части здания, 
имеющие определенные назначения, выполняющие свои функции 
и удовлетворяющие требованиям прочности, надежности и долговечности здания.
По назначению все конструктивные элементы разделяют на несущие, самонесущие и ограждающие. Несущие элементы воспринимают эксплуатационные нагрузки и воздействия на здание, обеспечивая его устойчивость, а также нагрузки от других конструкций. 
Самонесущие элементы воспринимают только собственный вес. 
Ограждающие элементы не несут нагрузок, а передают свой вес 
на другие конструктивные элементы.
Основные конструктивные элементы: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, лестницы, крыши, окна, двери, полы. Все 
размеры конструктивных элементов назначаются кратными модулям (укрупненному и дробному).
Стены — вертикальные, конструктивные элементы. Они могут 
быть несущими (на стену опираются плиты перекрытия) и самонесущими (на стену не опираются плиты перекрытия).

Конструктивные элементы здания должны имеет правильную 
привязку к координационным осям. Привязкой называется расстояние от оси до грани или геометрической оси несущего элемента.
Толщина стен определяется климатическими условиями района 
строительства и кратна размеру камня кладки стен.
Для устройства оконных и дверных проемов используют различные виды перемычек. Перемычки выполняют из стальных 
и железобетонных балок или армокаменных изделий (если это 
предусмотрено номенклатурой стеновых элементов). Размеры перемычек зависят от ширины проема (табл. 1.1) и кратны размерам 
камня кладки стен. При опирании плиты перекрытия на стену 
с проемом необходимо принимать высоту перемычки у внутренней 
грани стены не менее 220 мм.

Таблица 1.1

Размеры перемычек

Ширина проема, м
Размеры перемычек, мм

ширина
высота

До 1,75
120
75

1,75 + 2,5
120
150

Более 2,5
120
160
220

Опирание перемычки на стену зависит от ширины проема:
 
• 250 мм (ширина проема не превышает 2,0 м);
 
• 400 мм (ширина проема более 2,0 м).
Для вентиляции помещений кухонь, ванных комнат и санузлов 
необходимо предусмотреть вентиляционные каналы.
Фундаменты — конструктивные элементы, воспринимающие нагрузки от здания и передающие их на основание. Тип фундамента зависит от конструктивного решения надземной части здания, а также 
несущей способности грунтов, слагающих основание. Фундаменты 
могут быть ленточные (сборные и монолитные), столбчатые, отдельно стоящие (под колонны каркаса), плитные и свайные. Глубина 
заложения фундамента определяется глубиной промерзания грунта 
региона, в котором строится здание (в несейсмических районах). 
В сейсмических районах глубина заложения фундаментов принимается согласно расчету, но не менее 1,2 м.
Для защиты стен зданий от влаги устраивается горизонтальная 
и вертикальная гидроизоляция.
Перегородки — не несущие вертикальные конструктивные элементы. Собственный вес они передают на перекрытие и учиты

ваются равномерно распределенной нагрузкой. Перегородки выполняют из кирпича, газобетона, пенобетона, гипсокартона, стеклоблоков и других материалов. Толщина зависит от требований 
по звукоизоляции соседних помещений.
Перекрытия — горизонтальные несущие элементы, разделяющие здание по вертикали, образуя этажи. Перекрытия воспринимают нагрузки от людей, оборудования, перегородок и передают их 
на стены. Основные типы перекрытий:
 
• балочные (по деревянным или металлическим балкам);
 
• сборные железобетонные (многопустотные плиты);
 
• монолитные железобетонные;
 
• сборно-монолитные.
Расстояния между несущими стенами определяются планировочной схемой и длиной несущих элементов перекрытия.
Расстояния между несущими стенами в случае применения балочного перекрытия определяются длиной несущих элементов — 
балок (максимальной длиной лесоматериалов либо элементов металлопроката выбранного сечения).
Расстояния между несущими стенами в случае применения 
сборного железобетонного перекрытия (многопустотные плиты) 
определяются длиной плиты перекрытия. Ширина железобетонных 
многопустотных плит кратна 300 мм. Требования к раскладке плит 
перекрытий:
1) использование минимального количества типоразмеров плит;
2) максимальная ширина монолитных участков — 300 мм.
Опирание плиты перекрытия на стену должно быть не менее 
120 мм. При опирании плит на стены санузлов и кухонь следует 
контролировать, чтобы не были перекрыты вентиляционные каналы.
В случае применения монолитного железобетонного перекрытия 
расстояние между несущими стенами не должно превышать 7,2 м.
Крыша — конструктивный элемент, выполняющий одновременно несущие и ограждающие функции. Несущие конструкции 
крыши: стропильные ноги, стойки, подкосы, брусья. Расстояние 
между опорами определяет наличие тех или иных несущих элементов. Сечения стропильных ног принимают в зависимости 
от расстояния между опорами и шага стропил (табл. 1.2).
Размеры мауэрлата, как правило, равны 140  140 мм или 60  
160 мм. Стойки и подкосы принимают сечением не менее 50  
150 мм. Коньковый брус и лежень — 140  140 мм. Для устройства 
свесов крыши применяют кобылки из досок (50  100 мм). Длина 
кобылки равна свесу кровли плюс 0,5–0,6 м для надежного крепления к стропильной ноге. Ограждающие функции скатных крыш 

выполняют обрешетка и укладываемый по ней кровельный материал. Сечение обрешетки зависит от шага стропильных ног. При 
шаге до 1,2 м — 50  50 мм и при шаге до 1,5 м — 50  60 мм. Рекомендованное расстояние между элементами обрешетки не более 
525 мм.

Таблица 1.2

Сечение стропильных ног

Длина стропильной ноги, 
м
Расстояние между стропилами, м

1,0
1,4
1,8

2,8
40  160
40  200
40  220

3,5
40  200
40  240
50  240

4,2
40  220
60  240
70  240

5,0
60  240
80  240
90  240

Выбор кровельного материала зависит от уклона кровли.
Лестницы — конструкции, обеспечивающие связь между этажами здания. В целях безопасности движения существуют рекомендованные параметры: ширина ступени 285–300 м, высота ступени — 150–180 мм. В случае криволинейного очертания лестницы 
ширина самой узкой части ступени — 130 мм и более.
Окна, двери — конструктивные элементы, выполняющие ограждающие функции. Ширина окон равна 1,2–2,4 м (кратна 300 мм). 
Высота окон в жилых помещениях — 1,5 м. Ширина дверей в зависимости от назначения помещений — 700, 900, 1200, 1400 мм.
Состав пола определяется назначением помещения.

1.1. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА 
АВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ

На рис. 1.1 приведена технологическая схема типового технологического процесса производства ячеистого бетона автоклавного твердения на современных высокотехнологичных заводах, 
а на рис. 1.2 — номенклатура производимых ими ячеистобетонных 
изделий.
Сырьевые материалы. Исходными сырьевыми компонентами 
для производства ячеистого бетона автоклавного твердения являются экологически чистые материалы — кварцевый песок, известь 
и цемент.
Дозирование и перемешивание. Для производства ячеистого бетона используется песок с высоким содержанием кварца (SiO2), 
не менее 75%. Песок со склада подается в шаровые мельницы для