217
ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ
6 Επιχρίσματα και Επενδύσεις Δομικών Στοιχείων
6.1 Εισαγωγή Κατά την κατασκευή μιας οικοδομής, κυρίως όμως στο στάδιο της τελικής διαμόρφωσης των εξωτερικών και εσωτερικών επιφανειών της οικοδομής, και ανάλογα με την πρόοδο των εργασιών, επιχρίζονται (σοβατίζονται), επιστρώνονται ή επενδύονται οι τοίχοι και οι πλάκες οροφής ή/και δαπέδου με κατάλληλα δομικά υλικά. Αυτές οι εργασίες περιλαμβάνουν την εφαρμογή του επιχρίσματος (σοβά), τη διαμόρφωση των δαπέδων (στρώση εξομάλυνσης ενδεχομένως με ηχομόνωση), την επίστρωση των δαπέδων και των τοίχων με πλακίδια ή πλάκες, καθώς και τη στεγάνωση έναντι της υγρασίας των τοίχων και των πλακών των δαπέδων που έρχονται σε επαφή με το χώμα, καθώς και τη στεγάνωση έναντι των νερών που πέφτουν επάνω στα δομικά στοιχεία σε υγρούς χώρους, όπως είναι τα λουτρά και οι ντουσιέρες. Επίσης σε ειδικές περιπτώσεις απαιτείται η τοποθέτηση θερμομονωτικών και ηχομονωτικώνστρώσεων. Κατά τη διεξαγωγή των επιμέρους εργασιών έχει μεγάλη σημασία η ποιότητα της επιφάνειας των ακατέργαστων δομικών στοιχείων ή αντίστοιχα το υπόστρωμα επάνω στο οποίο εφαρμόζονται τα επιχρίσματα, επιστρώσεις ή επενδύσεις (σχήμα 1). Αυτές οι εργασίες σοβατίσματος, επίστρωσης και επένδυσης σε πολλές περιπτώσεις αποτελούν και το τελικό στάδιο διαμόρφωσης των αντίστοιχων δομικών στοιχείων.
«Ξηρός σοβάς»
Πλακίδια Σοβάς
∆άπεδο Στεγανοποίηση κτιρίου
Σχήμα 1: Επιχρίσματα, επιστρώσεις και επενδύσεις σε ένα κτίριο
Παρεχόμενες γνώσεις Σοβάς, γυψοσανίδα επένδυσης τοιχοποιίας («ξηρός σοβάς») • Τρόπος εργασίας • Κονιάματα σοβατίσματος, συνδετικά μέσα • Υπόστρωμα (βάση) σοβά • Εγκιβωτιζόμενα στοιχεία • Δομή σοβά, στρώσεις σοβά • Μέθοδοι σοβατίσματος • Γύψινα διακοσμητικά προφίλ • Προμέτρηση δομικών υλικών • Κατάλογοι υλικών • Σχέδιο εφαρμογής Δάπεδο • Εξομαλυντικά (ή επιπεδωτικά) κονιάματα • Δομικοί τύποι δαπέδων • Λειτουργία των επιμέρους στρώσεων ενός δαπέδου • Διάστρωση των στρώσεων ενός δαπέδου • Μονωτικά υλικά • Προμέτρηση δομικών υλικών • Κατασκευαστικές λεπτομέρειες Πλακίδια και πλάκες • Ονομασίες και διαστάσεις • Είδη πλακιδίων και πλακών • Διατάξεις και μέθοδοι επίστρωσης • Εσωτερικές επενδύσεις • Επιστρώσεις εσωτερικών χώρων • Επιστρώσεις εξωτερικών χώρων • Σχέδιο επένδυσης και σχέδιο επίστρωσης • Προμέτρηση υλικών • Σχέδια και μοτίβα Στεγάνωση οικοδομής • Στεγάνωση δομικών στοιχείων • Υγρομονωτικά υλικά • Είσδυση και ροή της υγρασίας σε ένα δομικό στοιχείο • Υγρομονωτικές κατασκευές • Προμέτρηση υλικών • Σχέδια τομών
218
Διδακτικό Πεδίο 6: Επιχρίσματα και Επενδύσεις Δομικών Στοιχείων
6.2 Γνωστικό Αντικείμενο 6.2.1 Σοβάς Ο σοβάς είναι μία στρώση κονιάματος από ορυκτά συνδετικά μέσα με ή χωρίς αδρανή υλικά, επάνω στους εξωτερικούς τοίχους, στους εσωτερικούς τοίχους και στις οροφές (σχήμα 1). Εάν αντί της επικάλυψης των επιφανειών με κονίαμα χρησιμοποιηθούν γυψοσανίδες, οι οποίες εφαρμόζονται σε εσωτερικούς τοίχους σε στρώση γύψου στερέωσης ή τοποθετούνται στις οροφές σε ειδικές αναρτήσεις, τότε μιλάμε για «ξηρό σοβά».
6.2.1.1 Μέθοδοι εφαρμογής σοβά Εργαλεία σοβατίσματος Σχήμα 1: Σοβατισμένη πρόσοψη κτηρίου
m
8c
20
26
Χαλυβδοέλασµα Μυστρί
Σπάτουλα
50
ς1
έω
cm
cm
Πλαστική επίστρωση Τριβίδι (µακρόστενο)
cm
Χαλυβδοέλασµα Μυστρί φινιρίσµατος
30
cm
Για το σοβάτισμα χρησιμοποιούνται κατάλληλα εργαλεία, με τα οποία διαστρώνονται ισοπαχείς στρώσεις σοβά. Τα εργαλεία σοβατίσματος χρησιμεύουν για το «πέταγμα», την διάστρωση, την λείανση, την χάραξη καθώς και τον έλεγχο ευθυγραμμιών, καθετότητας και κλίσεων. Τα πιο σημαντικά εργαλεία είναι η σπάτουλα, το μυστρί, το μυστρί φινιρίσματος, ο πήχης σοβατίσματος, ο τροχός φινιρίσματος με τσόχα, ο πήχης ευθυγράμμισης και το τριβίδι (σχήμα 2). Σοβάτισμα με το χέρι Στο σοβάτισμα με το χέρι το κονίαμα «πετιέται» δυνατά με το μυστρί, έτσι ώστε να εκτοπίζεται ο αέρας από τους πόρους της σοβατιζόμενης επιφάνειας και ο σοβάς να έχει καλή πρόσφυση. Η επόμενη στρώση κονιάματος μπορεί να εφαρμοστεί μόνο αφού η προηγούμενη στρώση έχει σκληρύνει αρκετά, ώστε να μπορεί να φέρει το καινούριο στρώμα σοβά.
Τριβίδι
Σχήμα 2: Εργαλεία σοβατίσματος
Πίνακας 1: Κονιάματα σοβατίσματος (συνοπτικά) - Κονίαμα αερικής ασβέστου, κονίαμα με υδραυλική άσβεστο - Κονίαμα ασβέστη-τσιμέντου, κονίαμα με πολυυδραυλική άσβεστο ή με συνδετικά μέσα σοβά και τοιχοποιίας - Κονίαμα τσιμέντου με ή χωρίς προσθήκη υδράσβεστου - Κονίαμα γύψου και κονιάματα με περιεκτικότητα γύψου
6.2.1.2 Κονίαμα σοβατίσματος, συνδετικά υλικά Το κονίαμα σοβατίσματος είναι ένα μίγμα από ένα ή περισσότερα συνδετικά μέσα (σημ. Μτφ. ή «κονίες»), από άμμο με μέγεθος κόκκων μεγαλύτερο από 4 mm σαν αδρανές υλικό και από νερό (πίνακας 1). Επίσης ο σοβάς μπορεί να περιέχει και άλλα πρόσθετα που επηρεάζουν τις ιδιότητές του. Συνδετικά μέσα του κονιάματος σοβατίσματος είναι ο δομικός γύψος, ο ασβέστης, συνδετικά υλικά σοβά και τοιχοποιίας καθώς και το τσιμέντο. Δομικός γύψος Σαν πρώτη ύλη χρησιμοποιείται ορυκτός γύψος. Στη φύση απαντάται σαν ένυδρο θειϊκό ασβέστιο. Ο ορυκτός γύψος πυρώνεται μέσα σε καμίνους σε χαμηλές θερμοκρασίες μέχρι 300 °C ή σε υψηλές θερμοκρασίες μέχρι 900 °C. Κατά τη διαδικασία πύρωσής του εξατμίζεται όλο ή ένα μέρος του περιεχόμενου κρυσταλλικού νερού (σχήμα 1, σελίδα 219).
Πύρωση σε χαμηλή θερμοκρασία
CaSO4 ^ 2 H2O + θερμότητα θειϊκό ασβέστιο, διένυδρο
Πύρωση σε υψηλή θερμοκρασία
CaSO4 ^ 2 H2O + θερμότητα θειϊκό ασβέστιο, διένυδρο
κάτω από 300 °C
πάνω από 300 °C
CaSO4 ^ ½ H2O + 1 ½ H 2O θειϊκό ασβέστιο, ημιένυδρο + νερό
CaSO4 θειϊκό ασβέστιο
+ 2 H2O + νερό
Ο δομικός γύψος διατίθεται σε σκόνη και έχει από άσπρο μέχρι γκρίζο χρώμα. Κατά την ανάμειξη της σκόνης του γύψου με νερό απορροφά ο γύψος σε μια μεγάλη αντίδραση νερό και θερμαίνεται. (αποβάλλει θερμότητα) Ανάμειξη
CaSO4 ^ 1/2 H2O + θερμότητα + 1 ½ H2O θειϊκό ασβέστιο, ημιένυδρο + νερό
CaSO4 ^ 2 H2O + θερμότητα θειϊκό ασβέστιο, διένυδρο
391
ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ
11.1
11 Κατασκευή τοιχοποιίας ξηρής δόμησης
Εισαγωγή
Οι τοίχοι ξηρής δόμησης, ή ξηροί τοίχοι, ή και «ψευδότοιχοι», είναι μη φέροντες εσωτερικοί τοίχοι, οι οποίοι χρησιμεύουν αποκλειστικά σαν διαχωριστικοί τοίχοι, χωρίς να συνεισφέρουν στην ενίσχυση της δυσκαμψίας του κτηρίου (Σχήμα 1). Λόγω του χαμηλού τους βάρους ονομάζονται και ελαφρείς διαχωριστικοί τοίχοι. Για τον λόγο αυτό κατά την στατική μελέτη συνυπολογίζονται σαν ωφέλιμα φορτία. Οι τοίχοι ξηρής δόμησης μπορούν να τοποθετηθούν σε οποιαδήποτε θέση στο εσωτερικό ενός κτηρίου, και άρα προσφέρουν πολλές δυνατότητες διαμόρφωσης της κάτοψης του χώρου. Αυτό το χαρακτηριστικό συνεπάγεται μεγάλα πλεονεκτήματα σε περίπτωση κατά την οποία πρέπει να αλλάξει διαρρύθμιση του χώρου. Οι τοίχοι ξηρής δόμησης είναι κατάλληλοι και για την διαμόρφωση δωμάτων. Οι τοίχοι ξηρής δόμησης είναι ιδιαίτερα οικονομικοί: • Μπορούν να κατασκευαστούν γρήγορα και οικονομικά με τυποποιημένα συστήματα ξηρής δόμησης • Επειδή η χρήση νερού είναι ελάχιστη, δεν απαιτούνται χρόνοι αναμονής για την ξήρανση των υλικών, και άρα οι εργασίες έχουν μικρότερη διάρκεια σε σύγκριση με την συμβατική δόμηση • Τεχνικός εξοπλισμός, όπως καλωδιώσεις, σωληνώσεις, αγωγοί κλπ. μπορούν να τοποθετηθούν χωρίς πρόβλημα στους κενούς χώρους της ξηρής τοιχοποιίας • Οι τοίχοι ξηρής δόμησης έχουν συνήθως μικρότερο πάχος από τους συμβατικούς τοίχους, και συνεπώς με την χρήση τους αυξάνεται το ωφέλιμο εμβαδόν μέσα στο κτήριο
Παρεχόμενες γνώσεις Είδη ξηρής τοιχοποιίας • Τοίχοι ξηρής δόμησης με απλούς ορθοστάτες • Τοίχοι ξηρής δόμησης με διπλούς ορθοστάτες • Τοίχοι ξηρής δόμησης ενισχυμένοι με τραβέρσες Τοίχοι με μεταλλικούς ορθοστάτες • Μεταλλικά προφίλ • Στερέωση Επενδύσεις • Γυψοσανίδες • Ινοπλισμένες γυψοσανίδες • Ασβεστοπυριτικές πλάκες • Μέσα στερέωσης Λεπτομέρειες εφαρμογής • Σύνδεση με το δάπεδο • Σύνδεση με την οροφή • Αρμοί διαστολής • Σύνδεση με την εφαπτόμενη συμβατική τοιχοποιία • Γωνίες • Ανοίγματα
Σχήμα 1: Τοποθέτηση ελαφρού τοίχου ξηρής δόμησης
Η ευστάθεια των τοίχων ξηρής δόμησης διασφαλίζεται με την στερέωσή τους στα συνορεύοντα, φέροντα δομικά στοιχεία. Οι τοίχοι ξηρής δόμησης και οι συνδέσεις τους, εκτός από το ίδιο βάρος, πρέπει να μπορούν να παραλάβουν και να μεταφέρουν μικρά φορτία από αναρτημένα στοιχεία, π.χ. κάδρα, ράφια ή μικρά επίτοιχα ντουλάπια, καθώς και κρουστικά φορτία. Επίσης, οι διαχωριστικοί τοίχοι ξηρής δόμησης πρέπει να προσφέρουν επαρκή ηχομόνωση. Επιπλέον πρέπει να είναι πυράντοχοι, και να έχουν θερμομονωτικές ιδιότητες. Ανάλογα με τις εκάστοτε απαιτήσεις προσφέρονται στο εμπόριο διάφορα συστήματα στερέωσης (φέρων οργανισμός τοίχων ξηρής δόμησης) και υλικά επένδυσης.
Συναρμολόγηση • Φέρων οργανισμός • Επένδυση • Στοκαρίσματα • Διαδικασία συναρμολόγησης • Κανόνες εργασίας • Χρήση μηχανημάτων Σχέδιο εφαρμογής Προμέτρηση υλικών
392
Διδακτικό Πεδίο 11: Κατασκευή Τοιχοποιίας Ξηρής Δόμησης
11.2
Γνωστικό αντικείμενο
÷ĕĒĚĕāĒĄē đĒđėāē ç ėĂ ĎĈĖĒĊ Ĉ ĀďćĖĔĊ ôĒċđĔĕÿĕĊē
E
E ÷ĕĒĚĕāĒĄē ćĄ ĀćđĖ
625
625
625
øĖ Ččā Ą ĝĔĕĄĔĊ ê ĀďćĖĔĊ
çĒ ĝē ĎĄčğď Ĉ ĀďćĖĔĊē
øđ ā ê ê
ñđďĚĕČčĝ ĖĎČčĝ ôĒċđĔĕÿĕĊē ÷ĖďćĈĕČčĝ ĔĕđČĘĈĂđ
Σχήμα 1: Τοίχος ξηρής δόμησης με ορθοστάτες
11.2.1 Τοίχοι ξηρής δόμησης Οι τοίχοι ξηρής δόμησης είναι συναρμολογούμενοι και απαρτίζονται από τον φέροντα οργανισμό (φέρων σκελετός) και αμφίπλευρη επένδυση. Για την βελτίωση των ηχο- και θερμομονωτικών ιδιοτήτων των τοίχων οι κενοί χώροι μεταξύ των ορθοστατών γεμίζονται με κατάλληλα μονωτικά υλικά. Οι ορθοστάτες του σκελετού συνήθως τοποθετούνται σε μικρές μεταξύ τους αποστάσεις. Η τυπική απόσταση μεταξύ των ορθοστατών είναι 62,5 cm και οι τοίχοι αυτοί ονομάζονται συναρμολογούμενοι τοίχοι με ορθοστάτες (Σχήμα 1). Σπανιότερα, οι ορθοστάτες τοποθετούνται σε αποστάσεις περ. 2,50 m μέχρι 3,00 m, και συνδέονται μεταξύ τους με τραβέρσες. Αυτοί οι συναρμολογούμενοι τοίχοι ονομάζονται τοίχοι ενισχυμένοι με τραβέρσες. Στους τοίχους απλού ορθοστάτη οι ορθοστάτες τοποθετούνται σε σειρά στο ίδιο επίπεδο και επενδύονται και από τις δύο πλευρές τους (Σχήμα 2). Στους τοίχους διπλού ορθοστάτη οι ορθοστάτες τοποθετούνται σε δύο παράλληλες σειρές σε μικρή μεταξύ τους απόσταση, και επενδύονται εξωτερικά (Σχήμα 3). Τοίχοι απλού ορθοστάτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σαν προπετάσματα συμβατικών τοίχων ή άλλων δομικών στοιχείων, με σκοπό την κάλυψη τεχνικού εξοπλισμού, όπως σωληνώσεις ή καλωδιώσεις, ή της επίστρωσης των δομικών στοιχείων με θερμομονωτικά, ηχομονωτικά ή πυράντοχα υλικά. Οι ορθοστάτες τοποθετούνται επάνω στα δομικά στοιχεία και επενδύονται εξωτερικά. Ο φέρων οργανισμός τοίχων ξηρής δόμησης μπορεί να αποτελείται από μεταλλικά προφίλ ή ορθογωνισμένα ξυλοτεμάχια. Λόγω της οικονομικότερης συναρμολόγησης, της απλούστερης τοποθέτησης σωληνώσεων και καλωδιώσεων, και συχνά λόγω της καλύτερης ηχομόνωσης, χρησιμοποιούνται σχεδόν αποκλειστικά μεταλλικά προφίλ.
Σχήμα 2: Τοίχος ξηρής δόμησης με απλούς μεταλλικούς ορθοστάτες
Για την επένδυση χρησιμοποιούνται συνήθως γυψοσανίδες (ή και γυψόπλακες), οι οποίες φέρουν ενισχυτική επικάλυψη από χαρτόνι, ή είναι ινοπλισμένες, με σκοπό την βελτίωση της μηχανικής τους αντοχής. Εάν οι απαιτήσεις αναφορικά με την ηχομόνωση και την πυρανθεκτικότητα είναι ψηλές, η επένδυση μπορεί να αποτελείται από δύο ή και τρεις επάλληλες στρώσεις γυψοσανίδων. Τα μονωτικά υλικά, τα οποία γεμίζουν τους κενούς χώρους μεταξύ των επενδύσεων, είναι συνήθως ινώδη υλικά από ορυκτές ή φυσικές ίνες. Διατίθενται σε πλάκες ή σε ρολά. Με την εσωτερική τους μόνωση οι τοίχοι ξηρής δόμησης αποκτούν πολύ καλές θερμομονωτικές και ηχομονωτικές ιδιότητες.
Σχήμα 3: Τοίχος ξηρής δόμησης με διπλούς ορθοστάτες και δίστρωτη επένδυση
507
ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ
17.1
17 Επισκευή και ανακαίνιση δομικών στοιχείων
Εισαγωγή στο Διδακτικό Πεδίο
Κατά την διάρκεια της –συνήθως πολυετούς- χρήσης τους τα δομικά έργα εκτίθενται σε πολυποίκιλες επιδράσεις. Καταπονήσεις, π.χ. από τους ρίπους του αέρα, από την βροχή και την υγρασία του εδάφους, ή από τον ήλιο και τον παγετό, προξενούν σταδιακή αλλοίωση των ιδιοτήτων της δομικής ύλης. Ελλείψεις στις μελέτες ή κακοτεχνίες στην κατασκευή, καθώς και ανεπαρκής συντήρηση, συνήθως επιταχύνουν την καταστροφική δράση των παραγόντων καταπόνησης της οικοδομής. Ακραία φαινόμενα, όπως ατυχήματα ή φυσικές καταστροφές, μπορούν επίσης να προξενήσουν ζημιές σε δομικά έργα (Σχήμα 1).
Παρεχόμενες γνώσεις Προσδιορισμός αστοχίας • Εικόνα αστοχίας • Αίτια αστοχίας • Υγρασία κτηρίου • Τεκμηρίωση υφιστάμενης κατάστασης/ προσδιορισμός αστοχίας • Σκαριφήματα επιμέτρησης και υφιστάμενης κατάστασης Ανακαίνιση τοιχοποιίας • Αποξήρανση κτηρίου • Οριζόντια φράγματα υγρασίας • Αντιστήριξη και υποστύλωση
êĐĄďċĂĔĈČē ĎĝĆĚ ĖĆĒĄĔĂĄē
öĚĆ Āē ĔĕĊď ĕđČĘđ đČĂĄ čĕČĒĂđĖ ďĊ ĈČĄčđĞ ĘĄĒĄčĕāĒĄ
ëĊ ČĀē Ą ĝ ĔĈČĔ ĝ ĔĈ Ċ ČĕĈĎā čĄĕĄĔčĈĖā
çďĄčĄĂďČĔĊ ĎĝĆĚ ĄĎĎĄĆāē ĘĒāĔĊē
Σχήμα 1: Αιτίες που κάνουν απαραίτητες την επισκευή ή την ανακαίνιση δομικών έργων
Για να έχει ένα κτήριο μεγάλη διάρκεια ζωής, τα δομικά του στοιχεία πρέπει να επιθεωρούνται τακτικά, και όπου αυτό είναι απαραίτητο να επισκευάζονται. Σε μεγάλης έκτασης ζημιές ενός δομικού στοιχείου μπορεί να είναι απαραίτητη η ριζική ανακαίνισή του. Ανάλογα με το είδος και την έκταση των ζημιών, οι απαιτούμενες εργασίες μπορεί να έχουν μεγάλο κόστος και διάρκεια. Εργασίες ανακαίνισης μεγάλης έκτασης μπορούν να προκύψουν και κατά την αλλαγή της χρήσης ενός κτηρίου. Συχνά απαιτούνται επιπλέον οικοδομικές εργασίες, ώστε το κτήριο να γίνει κατάλληλο για την νέα προβλεπόμενη χρήση του. Κάθε χρονική περίοδος έχει αναδείξει κτήρια ιδιαίτερης αισθητικής, τα οποία αντικατοπτρίζουν τις τεχνικές δυνατότητες και το πνεύμα της εποχής. Η διατήρηση των κτηρίων αυτών αποτελεί καθήκον κάθε αρμόδιας πολεοδομικής υπηρεσίας, και θέτει ψηλές απαιτήσεις αναφορικά με τις ικανότητες των μελετητών και οικοδόμων.
Ανακύκλωση δομικών υλικών Θερμομόνωση • Θερμικές απώλειες • Θερμομονωτικά υλικά • Θερμογέφυρες • Αντίσταση θερμοδιαφυγής • Συντελεστής θερμοπερατότητας • Συμπύκνωση υγρασίας (υγροποίηση υδρατμών) • Προδιαγραφές θερμομόνωσης • Ενεργειακό πιστοποιητικό Διατήρηση της δομής/ αρχιτεκτονικοί ρυθμοί • Κλασσική περίοδος • Ρομανικός ρυθμός • Γοτθικός ρυθμός • Αναγέννηση • Μπαρόκ και Ροκοκό • Κλασσικισμός • Ιστορικισμός και Νέα Τέχνη (Art Nouveau) • Νεώτερη και σύγχρονη εποχή Γνώσεις από άλλα διδακτικά πεδία Διδακτικό πεδίο 14: Επισκευή δομικών στοιχείων από οπλισμένο σκυρόδεμα
508
17.2
Διδακτικό Πεδίο 17: Επισκευή και Ανακαίνιση Δομικών Στοιχείων
Γνώσεις Διδακτικού Πεδίου 17.2.1 Αίτια ανακαινίσεων
öĚĆ ā ā ĒĊĆ ÿĕĚĔĊ ç ĝċĈĔĊ ĄčĄċĄĒĔČğď êĐÿďċČĔĊ
ç đėĎđĂĚĔĊ
ČÿąĒĚĔĊ Ą đĔÿċĒĚĔĊ
ČĄ đĕČĔ ĝē
Σχήμα 1: Δομικές αστοχίες
Πίνακας 1: Αίτια επισκευών και ανακαινίσεων Αίτιο
Παραδείγματα
Αλλαγή χρήσης
Μετατροπή εμπορικού καταστήματος σε καφετέρια, βιοτεχνίας σε κατοικία ή αποθήκης σε χώρους γραφείων
Απαιτήσεις χρήσης
Μέγεθος και διαρρύθμιση χώρων, ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις, θέρμανση, ηλιακό σύστημα, εξοπλισμός υγιεινής
Απαιτήσεις πυροπροστασίας και βιοκλιματικού σχεδιασμού
Θερμομόνωση, υγρομόνωση, ηχομόνωση, ακουστική χώρου, πυροπροστασία
Πίνακας 2: Αίτια δομικών αστοχιών Αίτια αστοχιών
Παραδείγματα
Γήρανση και υπερβολική Συσσώρευση ακαθαρσιών, χρήση προσβολή από βρύα, διάβρωση και φθορές Καιρικές επιδράσεις
Αέρας, βροχή, χιόνι, παγετός, ηλιακή ακτινοβολία
Χημικές επιδράσεις
Καυσαέρια, «όξινη βροχή», αντιπαγετικό αλάτι, διάβρωση
Σφάλματα σχεδιασμού
Εσφαλμένες διαστάσεις, ανεπαρκής επικάλυψη οπλισμού με σκυρόδεμα
Κακοτεχνίες
Ελαττωματικές στεγανώσεις ή ανεπαρκής αποστράγγιση, θερμογέφυρες, ελλιπής δευτερογενής κατεργασία του σκυροδέματος, εκτέλεση εργασιών σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες
Ατυχήματα
Τροχαία ατυχήματα
Φυσικά φαινόμενα
Χαλάζι, κεραυνός, θύελλα, ακραία βροχόπτωση, πλημμύρα, χιονοστιβάδα, σεισμός
Εσφαλμένη χρήση
ανεπαρκής αερισμός
Σε δομικά έργα μπορούν να εμφανιστούν πολλών ειδών αστοχίες, π.χ. αλλοίωση χρωμάτων, αποφλοιώσεις (σκασίματα), ρωγμές, διαποτισμός (διείσδυση-κατακράτηση) υγρασίας, εξανθίσεις και αποσαθρώσεις (Σχήμα 1). Για τον λόγο αυτό, η επισκευή και ανακαίνιση υφιστάμενων δομικών στοιχείων αποτελούν σημαντικό πεδίο απασχόλησης για το οικοδομικό επάγγελμα. Στον χώρο της οικοδομής, περίπου τα δύο τρίτα του ετήσιου τζίρου εργασιών αφορούν εργασίες σε υφιστάμενες κατασκευές. Ωστόσο, μία ανακαίνιση ή ανακατασκευή μπορεί να είναι αναγκαία και σε περίπτωση αλλαγής της χρήσης ενός κτηρίου, π.χ. η μετατροπή βιομηχανικών κτηρίων σε κατοικίες (Loft), ή αλλαγές χρήσης επαγγελματικών ακινήτων (π.χ. από εμπορικό κατάστημα σε κατάστημα υγειονομικού ενδιαφέροντος). Επίσης, σε υφιστάμενα κτήρια συχνά πρέπει να γίνονται παρεμβάσεις και τροποποιήσεις για την προσαρμογή τους σε νέες τεχνολογίες, π.χ. τεχνολογίες θέρμανσης. Επίσης, παλαιότερα κτήρια συχνά πρέπει να ανακαινίζονται, ώστε να ανταποκρίνονται σε νέες, αυστηρότερες προδιαγραφές αναφορικά με την θερμομόνωση, την υγρομόνωση, την ηχομόνωση και την πυροπροστασία (Πίνακας 1).
17.2.2 Δομικές αστοχίες Οι αστοχίες που εμφανίζονται σε δομικά έργα μπορεί να έχουν ποικιλόμορφα αίτια. Μετά από πολύ μακροχρόνια χρήση ενός κτηρίου μπορεί να γίνει απαραίτητη μία ανακαίνιση, λόγω εναπόθεσης ακαθαρσιών σε συνδυασμό με την γήρανση των επιχρισμάτων, λόγω χρωματικών αλλοιώσεων, καθώς και λόγω διάβρωσης ή φθοράς λίγων ή περισσότερων δομικών στοιχείων. Περιβαλλοντικές επιδράσεις, όπως ο άνεμος, η υγρασία, υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες, καθώς και χημικές επιδράσεις, π.χ. από καυσαέρια ή αντιπαγετικά άλατα, αποτελούν παράγοντες φθοράς των δομικών στοιχείων, και μπορούν να προξενήσουν ή να επιταχύνουν την καταστροφή τους. Συχνά, αστοχίες προέρχονται και από σφάλματα σχεδιασμού ή ελλιπή ποιότητα κατασκευής (Πίνακας 2). Όταν οι ζημιές σε μία οικοδομή προέρχονται από ατυχήματα ή ακραία φυσικά φαινόμενα, π.χ. φωτιά, θύελλα, χαλάζι, πλημμύρα ή σεισμό, τότε μπορούν να αναγνωριστούν εύκολα, και τα απαραίτητα μέτρα αποκατάστασης μπορούν να καθοριστούν χωρίς περίπλοκους ελέγχους. Όμως, σε πολλά είδη ζημιών είναι δύσκολη η εκτίμηση των επιμέρους αστοχιών. Σε πολλές περιπτώσεις η αστοχία οφείλεται σε εσφαλμένη χρήση (Πίνακας 2). Συχνά το αίτιο για την δημιουργία δομικών αστοχιών είναι ο συγκερασμός πολλών διαφορετικών παραγόντων. Έτσι, π.χ., μπορούν να δημιουργηθούν ρωγμές από υπερφόρτιση, ελλιπούς δευτερογενούς κατεργασίας του σκυροδέματος ή από θερμοκρασιακές μεταβολές. Αν και η ρωγμή από μόνη της μπορεί να μην αποτελεί παράγοντα δημιουργίας σοβαρής δομικής αστοχίας, η υγρασία που εισδύει μέσα από την ρωγμή στο εσωτερικό της τοιχοποιίας μπορεί να προξενήσεις σοβαρές ζημιές, όπως σκασίματα από πάγο, αποσάθρωση ή εξάνθιση (Σχήμα 1).
587
ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ
13α Κατασκευή Ελικοειδούς Σκάλας
13α.1 Εισαγωγή στο Διδακτικό Πεδίο Οι ελικοειδείς σκάλες αποτελούν ιδιαίτερα δομικά στοιχεία και απαντώνται σε πολλά είδη κτηρίων. Σε εξωτερικούς χώρους οι ελικοειδείς σκάλες προσδίδουν ιδιαίτερη αισθητική στην πρόσοψη του κτηρίου, ενώ παράλληλα προσφέρουν άνετη πρόσβαση από το χαμηλότερο προς το ψηλότερο επίπεδο, και αντίστροφα (Σχήμα 1). Στους εσωτερικούς χώρους οι ελικοειδείς σκάλες είναι πολύ εντυπωσιακές, π.χ. στον χώρο υποδοχής ενός κτηρίου (Σχήμα 2). Οι ελικοειδείς σκάλες με κεντρικό φορέα επιτρέπουν την σύνδεση πολλών επιπέδων με ελάχιστες απαιτήσεις σε χώρο (Σχήμα 3). Οι ελικοειδείς σκάλες καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο στην κάτοψη του κτηρίου από τις ευθείες σκάλες. Εάν ο διαθέσιμος χώρος είναι περιορισμένος, η γραμμή ανάβασης μπορεί να σχεδιαστεί ελικοειδής, και η σκάλα να τοποθετηθεί π.χ. σε κάποια γωνία του κτηρίου. Τα σκαλοπάτια πρέπει να έχουν σφηνοειδή μορφή, δηλ. το πάτημά τους μειώνεται από την μία πλευρά προς την άλλη. Συνεπώς, σε σχέση με τις ευθύγραμμες σκάλες, στις ελικοειδείς σκάλες τα σκαλοπάτια έχουν «στρεβλωμένη» γεωμετρία στην κάτοψη. Η γεωμετρία αυτών των σφηνοειδών ή στρεβλωμένων σκαλοπατιών μπορούν να προσδιοριστούν με μαθηματικές ή γραφικές μεθόδους. Με διάφορες διατάξεις των σκαλοπατιών υλοποιούνται διάφορες μορφές σκαλών, οι οποίες ονομάζονται «ελικοειδείς σκάλες».
Παρεχόμενες γνώσεις Μορφές σκαλών Στρέβλωση σκαλοπατιών Μαθηματική μέθοδος στρέβλωσης των σκαλοπατιών Γραφική μέθοδος στρέβλωσης των σκαλοπατιών • Σκάλα 1/4 ελίκωσης • Σκάλα ½ ελίκωσης Κατασκευή • καλούπι • ελικοειδής σκάλα
Σχήμα 1: Εξωτερική σκάλα του ανακτόρου Solitude στην Στουτγάρδη
Γνώσεις από άλλα διδακτικά πεδία Διδακτικό πεδίο 10: Σχήμα 2: Ελικοειδής σκάλα
Σχήμα 3: Ελικοειδής σκάλα με κεντρικό φορέα
Κατασκευή ευθύγραμμης σκάλας
639
2
Οι Έννοιες
Η ονομασία του μαθήματος ως: "Οικοδομικός Σχεδιασμός", καθώς και η συσχέτισή του, που επιχειρήσαμε στην εισαγωγή, με τον "Αρχιτεκτονικό Σχεδιασμό" και άρα με τον επιθετικό προσδιορισμό: "Αρχιτεκτονικός, -ή, -ό", απαιτεί μία σύντομη αναφορά στις έννοιες αυτές, καθώς και σε κάποιες ευρύτερές τους στις οποίες βασίζονται.
2.1
Οι Γενικές Έννοιες
2.1.1
Η Έννοια της “Λειτουργίας”
Ως "λειτουργία" θα δεχθούμε μία σχέση αλληλεπίδρασης δύο οντοτήτων, π.χ. ενός ανθρώπου και ενός τμήματος του φυσικού ή/και του τεχνητού περιβάλλοντος, η οποία μπορεί να αναπτυχθεί επειδή το επιτρέπει η καταλληλότητα των χαρακτηριστικών των αλληλεπιδρώντων μερών. Το ενδιαφέρον μας θα εστιασθεί σε εκείνες τις σχέσεις αλληλεπίδρασης στις οποίες: α) το ένα μέρος είναι ο άνθρωπος και το άλλο αλληλεπιδρών μέρος μία οντότητα η οποία είναι, είτε τμήμα του φυσικού περιβάλλοντος, είτε αποτέλεσμα ειδικής αναζήτησης ή ένστοχης δημιουργικής δράσης του συγκεκριμένου ανθρώπου ή ο οποιοσδήποτε συνδυασμός των προαναφερθέντων. Ο στόχος της δημιουργίας ή της αναζήτησης στις περιπτώσεις αυτές είναι η δυνατότητα ανάπτυξης της μίας και μοναδικής ειδικής σχέσης - αλληλεξάρτησης που ονομάσαμε "λειτουργία". Με άλλα λόγια, ο άνθρωπος ενεργοποιείται και συνθέτει οντότητες (αποτελούμενες από φυσικά και τεχνητά μέρη), με τις οποίες, στη συνέχεια, μπορεί να αναπτύξει επιδιωκόμενες σχέσεις τις οποίες ονομάζει “λειτουργίες”. Η επιθυμία του ανθρώπου για την ανάπτυξη μίας "λειτουργίας" οφείλεται στην ύπαρξη σχετικής "ανάγκης", ενός αισθήματος ανεπιθύμητου για τον άνθρωπο, το οποίο καλύπτεται (αίρεται) με την ανάπτυξη της συγκεκριμένης λειτουργίας.
2.1.2
Η Έννοια της “Δομής”
Ως "δομή" θα ονομάσουμε ένα σύνολο οντοτήτων και των αλληλεξαρτήσεών τους, το οποίο με τη μοναδική οργάνωσή του στο χώρο και τον χρόνο είναι κατάλληλο να αποδώσει, αλληλεξαρτώμενο με τον δημιουργό του, τη συγκεκριμένη επιζητούμενη λειτουργία. Όλες οι τυχόν άλλες μορφές αλληλεξάρτησης των συγκεκριμένων μερών στο χώρο και τον χρόνο, που μπορούν να δημιουργηθούν τυχαία ή από εσφαλμένες δημιουργικές δραστηριότητες, είναι ακατάλληλες να καλύψουν τον συγκεκριμένο στόχο και άρα δεν μπορούν να ενταχθούν στην κατηγορία των δομών. Είναι, για τον συγκεκριμένο άνθρωπο και για την εκάστοτε συγκεκριμένη επιθυμία του, άχρηστες ή και επιζήμιες και μπορούν να χαρακτηρισθούν ως αθροίσματα, συνονθυλεύματα, σωροί, κ.λπ. των μερών τους όχι όμως ως δομές. Με βάση τα περί της εννοίας της "δομής" προλεχθέντα, μπορούμε να αναπροσαρμόσουμε τον ορισμό της λειτουργίας λέγοντας ότι ως "λειτουργία" θα δεχθούμε την ειδική και μοναδική σχέση μεταξύ ενός ανθρώπου (νοούμενου ως φυσική δομή) και μίας "δομής" (φυσικής ή/και τεχνητής) η οποία είναι ειδικό και μοναδικό δημιούργημά του
(επιλεκτικά ή/και κατασκευαστικά) με αυτόν ακριβώς τον σκοπό: την επίτευξη ανάπτυξης της συγκεκριμένης λειτουργίας. Και θα δεχθούμε ότι καμία άλλη συσχέτιση των ιδίων μερών της συγκεκριμένης τεχνητής δομής, στο χώρο και τον χρόνο, δεν μπορεί να επιτρέψει την ανάπτυξη της συγκεκριμένης λειτουργίας και, κατ' επέκταση, την κάλυψη της εκάστοτε συγκεκριμένης ανάγκης.
2.1.3
Οι Έννοιες της “Σύνθεσης” και της "Ανάλυσης"
Με μία προσεκτική ματιά μπορούμε να διαπιστώσουμε, ότι κάθε δομή είναι μία "σύνθετη", από τα μέρη της, οντότητα ή, το ίδιο, ότι κάθε δομή "αναλύεται" σε επί μέρους δομές που είναι τα προαναφερθέντα μέρη της. Επίσης, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η αναφερόμενη χρονική και τοπική οργάνωση δεν είναι τίποτε άλλο από μία χωρική και χρονική αλληλεξάρτηση των επί μέρους δομών. Και μάλιστα η κάθε μία από τις αλληλεξαρτήσεις αυτές των επί μέρους δομών ανά δύο πρέπει να είναι μοναδική αν το τελικό αποτέλεσμα, η τελική δομή δηλαδή, είναι αντίστοιχα μοναδική. Με άλλα λόγια, μία δομή αναλύεται σε επί μέρους μοναδικά ζεύγη αλληλεξαρτώμενων μερών, άρα σε επί μέρους δομές χαρακτηριζόμενες από τις δικές τους μοναδικές λειτουργίες. Και αν προσεγγίσουμε την οπτική αυτή από την αντίθετη πλευρά και προς την αντίθετη κατεύθυνση τότε μπορούμε να πούμε ότι κάθε άνθρωπος που αλληλεξαρτάται με μία δομή με μία ειδική και μοναδική λειτουργία δημιουργεί μία συγκεκριμένη δομή ανώτερης τάξης. Ή, το ίδιο, κάθε δομή αναλύεται στις επί μέρους δομές της και κάθε δομή μπορεί να συντεθεί, μαζί με μία άλλη, σε μία συγκεκριμένη δομή ανώτερης βαθμίδας (υπερδομή) μέσω μίας, εκάστοτε μοναδικής, σχέσης λειτουργίας που αναπτύσσεται μεταξύ τους. Νοείται, ότι η συνθετική μετάβαση από ένα συγκεκριμένο αριθμό επί μέρους οντοτήτων προς την μία και συγκεκριμένη τελική οντότητα μπορεί να ακολουθήσει διάφορους δρόμους. Σε οποιοδήποτε ενδιάμεσο στάδιο μπορούμε να οδηγηθούμε συνθέτοντας με διαφορετικές επιλογές τα ζεύγη βασικών οντοτήτων, που ανά δύο θα μας παρέχουν, συνθετικά, μία οντότητα ανώτερης τάξης (περισσότερων δηλαδή μερών), η οποία στη συνέχεια θα συντεθεί με κάποια άλλη βασική ή σύνθετη οντότητα κ.ο.κ. Η επίτευξη της τελικής δομής μπορεί να προκύψει από μία ποικιλία εναλλακτικών συνθετικών διαδρομών.
2.1.4
Οι Έννοιες του “Στόχου” και της “Αστοχίας”
Με βάση όσα αναφέραμε στις προηγούμενες παραγράφους ως "στόχος" μπορεί να οριστεί η δημιουργία ή/και η εύρεση της μοναδικής εκείνης δομής με την οποία ο δημιουργός της μπορεί να αναπτύξει μία συγκεκριμένη επιζητούμενη (επιθυμητή) λειτουργία και να καλύψει σχετική ανάγκη του. Η επίτευξη της λειτουργίας αυτής λειτουργεί ως το κίνητρο για τη συγκεκριμένη δημιουργική ενεργοποίηση οργάνωσης ή αναζήτησης της εκάστοτε κατάλληλης δομής. Αν ο επιδιωκόμενος στόχος επιτευχθεί τότε αναφερόμαστε σε μία "εύστοχη" ενεργοποίηση και τα αντίστοιχου χαρακτηρισμού αποτελέσματά της. Στην αντίθετη περίπτωση διαπιστώνουμε την ανάπτυξη "αστοχίας".