Лекция 3

3.1.Единая модульная система координации и унификации размеров зданий, их элементов и изделий
(ГОСТ 28984-91*)

Для того чтобы построить здание, необходимо согласовать размеры всех его частей, включая объемно-планировочные элементы: основные помещения, коридоры, лестницы, образующие полезный объем здания, и конструктивные элементы — стены, перекрытия, покрытия, заполнение оконных и дверных проемов, перегородки, формирующие этот полезный объем, а также элементов инженерно-технологического оборудования зданий.

Такое согласование имеет не только технико-экономическое значение, но и неразрывно связано с основными задачами архитектуры — обеспечением функциональных и эстетических качеств проектируемых зданий путем регламентации функционально необходимых размеров элементов и благоприятных соотношений между этими размерами.

Для решения задачи согласования размеров элементов зданий с самого начала строительной деятельности выработался естественный прием применения простой кратности всех линейных размеров строго определенным единицам длины, получившим наименование модулей (от латинского modulus — мера). Достаточно было применить для строительства равные кирпичи, как их длина или ширина получила значение модуля, поскольку ширина простенков и проемов, толщина стен оказывались кратными этому модулю, что определяло также соответствующие размеры помещений, перекрытий, полов и других элементов.

В современных крупнопанельных или каркасно-панельных зданиях задача согласования размеров всех объемно-планировочных и конструктивных элементов с помощью модулей приобрела особое значение. При современных индустриальных методах монтажа зданий из элементов массового заводского изготовления необходимо строгое единство модулей и правил, определяющих единую модульную систему или точнее единую систему модульной координации размеров в строительстве. Наличие такой системы и основанных на ней стандартов, сортаментов, каталогов унифицированных модульных из-делцй создает возможность широкого разделения труда в строительстве, например, изготовления основных комплектов железобетонных изделий для крупнопанельных, зданий на домостроительных предприятиях в сочетании с окнами, дверями, элементами оборудования, а, возможно, также легкими навесными панелями наружных стен, кабинами санитарно-технических узлов, лестничными маршами и площадками, изготовляемыми на специализированных предприятиях. Создается также возможность унификации оборудования и оснастки для предприятий, изготовляющих строительные изделия и элементы оборудования зданий.

Наряду с этим модульная система приобретает важное значение также и для решения общих архитектурных задач, предоставляя возможность варьирования объемно-пространственной композиции при строительстве из унифицированных, стандартных элементов заводского изготовления.

Развитие международных экономических связей, перспективы экспорта и импорта отдельных видов строительных изделий (особенно из легких эффективных материалов), элементов инженерного и технологического оборудования зданий, оборудования предприятий, обслуживающих строительства, кооперирование производства, совместное осуществление строительства привели к целесообразности единства модульной системы в международном масштабе.

Основой для унификации в геометрических размерах изделий, конструкций, деталей, узлов и и сооружений в целом является Единая модульная система в строительстве (ЕМС) - совокупность правил координации (взаимного согласования) объемно-планировочных и конструктивных размеров здания строительных материалов и оборудования для их формирования на основе кратности единой величине - модулей. В большинстве европейских стран в качестве единого основного модуля "М" принята величина 100 мм.

Современная концепция модульной координации связана с условным расчленением пространства параллельными модульными плоскостями, располагаемыми в направлениях трех осей координат на расстояниях, равных основному модулю М = 100 мм, или производным от него укрупненным и дробным модулям (рис. 3).

Рис. 3. Пространственная система модульных координат

а – прямоугольная система; б – косоугольная система; в – центрическая система

Элементы проектируемых зданий в зависимости от их величины заполняют пространство между соответствующими модульными плоскостями (или линиями на плоскости). Эти плоскости или линии получают наименование координационные модульные плоскости или координационные модульные линии, пространство между ними — координационное модульное пространство (зона), а соответствующие ему размеры — координационные модульные размеры (рис. 4).

Расстояние между разбивочными осями конструкции кратные единому или укрупненному модулю (за исключением расстояния между стенами из кирпича или мелких блоков), называют координационным размером.

Кроме номинальных, в строительстве используют конструктивные и натурные размеры.

Конструктивный размер - проектный размер сборного изделия, отличающийся от координационного на проектную величину зазора между изделиями.

Натурный размер - физический размер изделия.

В жилищном строительстве принят укрупненный планировочный модуль - 6М (600 мм).

Основные координационные модульные линии, определяющие членение здания или сооружения на объемно-планировочные элементы (конструктивные ячейки) и расположение соответствующих им конструктивных элементов, играют также роль модульных разбивочных осей зданий или сооружения. Расстояния между'модульными разбивочными осями, соответствующие продольному шагу В_о, поперечному шагу L_o и координационной высоте этажа Н_о, являются основными координационными модульными размерами объемно-планировочных элементов зданий или объемно-планировочными параметрами.

Рис. 4. Категории размеров, применяемых в строительстве

а – соединение без разделяющих элементов; б – то же, приконструктивном модульном размере элемента больше координационного модульного размера; в – соединение с разделяющим элементом (Вместо L ₀, l₀, l могут быть соответственно приняты В_о, b₀, b или Н ₀, h₀, h)

Координационные (или номинальные) модульные размеры других элементов и деталей обозначаются l ₀, b₀, h₀,, а соответствующие им конструктивные размеры, отличающиеся от координационных на номинальную величину швов или зазоров,— l, b, h.

Укрупненный модуль равен основному М, увеличенному в целое число раз. Установлен следующий предпочтительный ряд величин укрупненных модулей.

Укрупненный модуль используется при назначении основных конструктивно-планировочных размеров зданий по горизонтали (расстояние в осях между несущими конструкциями в продольном и поперечном направлениях, ширина проема) и по вертикали (высоты этажей, проемов), а также типов размеров крупных сборных изделий.

Понятие типа - размер совмещает в себе тип изделия (панель наружной стены, перекрытия и др.) и его размеры. Типы размер обычно содержат ряд марок - вариации внутри типа размера по каким-либо признакам - марки бетона, количество арматуры, размещение отверстий, закладных деталей и т.п.

Дробный модуль равен какой-либо из следующих частей основного модуля:

Основные конструкции зданий при проектировании размещают в пространстве, совмещая с модульными плоскостями. Линии пересечения плоскостей (модульных), совмещенных с несущими конструкциями здания, образуют линии модульных разбивочных осей в плане и разрезе. Оси обозначаются марками (цифрами и буквами) в кружках (маркировка осей). Они маркируются арабскими цифрами и прописными буквами алфавита. Цифрами маркируются оси вдоль стороны плана с большим числом разбивочных осей. Порядок маркировки - снизу вверх и слева направо по левой и нижней сторонам плана. В начале строительства здания осуществляется размещение его осей на местности, называемого разбивкой здания или разбивкой его осей. Разбивочные оси используются и для привязки конструкции, т.е. для определения ее положения в здании.

Термин	Пояснение
1. Модульная координация размеров в строительстве (МКРС)	Взаимное согласование размеров зданий и сооружений, а также размеров и расположения их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования на основе применения модулей
2. Модуль	Условная линейная единица измерения, применяемая для координации размеров зданий и сооружений, их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования
3. Основной модуль	Модуль, принятый за основу для назначения других, производных от него модулей
4. Производный модуль	Модуль, кратный основному модулю или составляющий его часть
5. Укрупненный модуль (мультимодуль)	Производный модуль, кратный основному модулю
6. Дробный модуль (субмодуль)	Производный модуль, составляющий часть основного модуля
7. Модульная пространственная координационная система	Условная трехмерная система плоскостей и линий их пересечения с расстояниями между ними, равными основному или производным модулям
8. Координационная плоскость	Одна из плоскостей модульной пространственной координационной системы, ограничивающих координационное пространство
9. Основная координационная плоскость	Одна из координационных плоскостей, определяющих членение зданий на объемно-планировочные элементы
10. Координационная линия	Линия пересечения координационных плоскостей
11. Координационное пространство	Модульное пространство, ограниченное координационными плоскостями, предназначенное для размещения здания, сооружения, их элемента, конструкции, изделия, элемента оборудования
12. Модульная сетка	Совокупность линий на одной из плоскостей модульной пространственной координационной системы
13. Координационная ось	Одна из координационных линий, определяющих членение здания или сооружения на модульные шаги и высоты этажей
14. Привязка к координационной оси	Расположение конструктивных и строительных элементов, а также встроенного оборудования, по отношению к координационной оси
15. Модульный размер	Размер, равный или кратный основному или производному модулю
16. Координационный размер	Модульный размер, определяющий границы координационного пространства в одном из направлений
17. Основные координационные размеры	Модульные размеры шагов и высот этажей
18. Модульный шаг	Расстояние между двумя координационными осями в плане
19. Модульная высота этажа (координационная высота этажа)	Расстояние между горизонтальными координационными плоскостями, ограничивающими этаж здания
20. Конструктивный размер	Проектный размер строительной конструкции, изделия, элемента оборудования, определенный в соответствии с правилами МКРС
21. Вставка	Пространство между двумя смежными основными координационными плоскостями в местах разрыва модульной координационной системы, в том числе в местах деформационных швов