| 21681190 23552 13350 920 1ения (в разнообразных климатич. условиях) облегчённых конструкций и новых строительных материалов.
Задача обеспечения необходимых теплотехнич. качеств наружных ограждающих конструкций решается приданием им требуемых теплоустойчивости и сопротивления теплопередаче. Допустимая проницаемость конструкций ограничивается заданным сопротивлением воздухопроницанию. Нормальное влажностное состояние конструкций достигается уменьшением начального влагосодержания материала и устройством влагоиэоляции, а в слоистых конструкциях, кроме того,- целесообразным расположением конструктивных слоев, выполненных из материалов с различными свойствами.
Сопротивление теплопередаче должно быть достаточно высоким, с тем чтобы в наиболее холодный период года обеспечивать гигиенически допустимые температурные условия на поверхности конструкции, обращённой в помещение. Теплоустойчивость конструкций оценивается их способностью сохранять относит, постоянство темп-ры в помещениях при периодич. колебаниях темп-ры возд. среды, граничащей с конструкциями, и потока проходящего через них тепла. Степень теплоустойчивости конструкции в целом в значительной мере определяется физическими свойствами материала, из которого выполнен внеш. слой конструкции, воспринимающий резкие колебания темп-ры. При расчёте теплоустойчивости применяются методы С. т., основанные на решении дифференциальных ур-ний для периодически изменяющихся условий теплообмена. Нарушение одномерности передачи тепла внутри ограждающих конструкций в местах теплопроводных включений, в стыках панелей и углах стен вызывает нежелательное понижение темп-ры на поверхностях конструкций, обращённых в помещение, что требует соответств. повышения их теплозащитных свойств. Методы расчёта в этих случаях связаны с численным решением дифференциального ур-ния двумерного температурного поля (Лапласа уравнения).
Распределение темп-р в ограждающих конструкциях зданий изменяется и при проникновении внутрьконструкций холодного воздуха. Фильтрация воздуха происходит в основном через окна, стыки конструкций и др. неплотности, но в нек-рой степени и сквозь толщу самих ограждений. Разработаны соответств.методы расчёта изменений температурного поля при установившейся фильтрации воздуха. Сопротивление воздухопроницанию у всех элементов ограждений должно быть больше нормативных величин, установленных Строительными нормами и правилами.
При изучении влажностного состояния ограждающих конструкций в С. т. рассматриваются процессы переноса влаги, происходящие под влиянием разности потенциалов переноса. Перенос влаги в пределах гигроскопич. влажности материалов происходит в основном вследствие диффузии в парообразной фазе и в адсорбированном состоянии; за потенциал переноса в этом случае принимается парциальное давление водяного пара в воздухе, заполняющем поры материала. В СССР получил распространение графоаналитич.метод расчёта вероятности и кол-ва конденсирующейся внутри конструкций влаги при диффузии водяного пара в установившихся условиях. Более точное решение для не- , стационарных условий может быть получено решением дифференциальных ур-ний переноса влаги, в частности с помощью различных устройств вычислит, техники, в т. ч. использующих методы физ. аналогии (гидравлич. интеграторы).
Лит.: Л ы к о В.А. В., Теоретические основы строительной теплофизики, Минск, 1961; Богословский В. H., Строительная теплофизика, M., 1970; Фокин К. Ф., Строительная теплотехника ограждающих частей зданий, 4 изд., M., 1973; Ильинский В. M., Строительная теплофизика, M., 1974. В. M. Ильинский
СТРОИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА, совокупность науч. дисциплин (разделов прикладной физики), рассматривающих физ. явления и процессы, связанные со стр-вом и эксплуатацией зданий и сооружений, и разрабатывающих методы соответствующих инж. расчётов. Осн. и наиболее развитыми разделами С. ф. являются строительная теплотехника, строительная акустика, строительная светотехника (см. Светотехника), изучающие закономерности переноса тепла, передачи звука и света (т. е. явлений, непосредственно воспринимаемых органами чувств человека и определяющих гигиенич. качества окружающей его среды) с целью обеспечения в зданиях (сооружениях) необходимых температурно-влажностных, акустич. и светотехнич. условий. Получают развитие и др. разделы С. ф. - теория долговечности строит, конструкций и материалов, строит, климатология, строит, аэродинамика. Вопросы прочности, жёсткости и устойчивости зданий и сооружений рассматриваются в особом разделе прикладной физики - строительной механике.
При решении задач С. ф. используются: теоретич. расчёты на основе устанавливаемых общих закономерностей; методы моделирования, с помощью к-рых исследуемые процессы воспроизводятся или в изменённом масштабе, или на базе известных аналогий; лабораторные испытания элементов конструкций (напр., в камерах искусств, климата); натурные наблюдения и измерения в сооружённых объектах. Развитие С. ф. обеспечивается наличием теоретич. и экспериментальных данных совр. физики и физической химии.
Данные С. ф. служат основой для рационального проектирования строит, объектов, обеспечивающего соблюдение требуемых эксплуатац. условий в течение заданного срока их службы. Разрабатываемые в С. ф. методы расчёта и испытаний позволяют дать оценку качеству стр-ва (как на стадии проектирования, так и после возведения зданий и сооружений).
Становление С. ф. как науки относится к нач. 20 в. До этого времени вопросы С. ф. обычно решались инженерами и архитекторами на основе практического опыта. В СССР первые науч. лаборатории этого профиля были организованы в кон. 20-х-нач. 30-х гг. при Гос. ин-те сооружений (ГИС) и Центр, н.-и. ин-те пром. сооружений (ЦНИПС). В последующие годы важнейшие н.-и. работы по осн. разделам С. ф. были сосредоточены в Институте строительной техники (ныне - строительной физики инстwnyrri). Особенно интенсивное развитие С. ф. получила в связи со значит, увеличением объёмов стр-ва различных по назначению зданий с применением индустриальных облегчённых конструкций и новых материалов, требующих предварит, оценки их свойств. Сов. учёными впервые были разработаны теория теплоустойчивости ограждающих конструкций зданий (О. E. Власов), методы расчёта влажностного состояния конструкций (К. Ф. Фокин) и их воздухопроницаемости, выполнен ряд др. фундаментальных исследований по важнейшим проблемам С. ф., имеющим большое значение для совр. стр-ва.
Расширение масштабов полносборного строительства потребовало проведения комплексных исследований в области долговечности строит, конструкций и материалов. Происходящие в конструкциях процессы неустановившегося, изменяющегося по направлению теплообмена и, в гораздо большей степени, явления перемещения и замерзания влаги вызывают постепенное изменение структурно-механич. свойств материалов, что проявляется в их набухании, усадке, образовании микротрещин и постепенном необратимом разрушении. Температурные напряжения при неустановившемся теплообмене, фазовые переходы и особенно объёмно-напряжённое состояние материалов (при неравномерном распределении влаги) являются осн. причинами процесса постепенного нарушения прочности строит, конструкций и в значит, мере определяют их долговечность. Чрезмерное увлажнение материалов и конструкций содействует их ускоренному разрушению от мороза, коррозии, биол. процессов (см. Морозостойкость, Влагостойкость}.
Расчётные методы С. ф., а также осн. положения физико-химической механики, изучающей влияние физико-хим. процессов на деформации твёрдых тел, являются необходимым фундаментом для создания материалов с заданными свойствами и развития теории долговечности, особенно важной при массовом применении новых материалов и облегчённых индустриальных конструкций, не проверенных опытом многолетней эксплуатации. Структурно-механич. свойства строит, материалов (бетонов, кирпича и др.) зависят от процессов переноса тепла и влаги при обжиге, сушке, тепловлажностной обработке. Изменяя режимы технологич. процессов в соответствии с закономерностями целесообразного переноса тепла и вещества, можно существенно повысить качество материалов. T. о., расчётные методы С. ф. служат науч. основой и для совершенствования технологии произ-ва строит, материалов и изделий.
Разработка методов инж. расчёта долговрем. сопротивления конструкций зданий разрушающим физико-хим. воздействиям внутр. и наружной атмосферы связана с необходимостью изучения закономерностей изменения внутр. микроклимата помещений и внеш. климатич. условий. Внешние воздействия на здания и их конструкции рассматриваются самостоят, разделом С. ф. - строительной климатологией, развивающейся на основе достижений физики атмосферы и общей климатологии. В большинстве случаев воздействие климата является комплексным (совместное влияние темп-ры и ветра, осадков и ветра и т. п.). Интенсивному развитию строит, климатологии способствует увеличение объёмов стр-ва в разнообразных климатич. условиях.
Отд. разделом С. ф., изучающим воздействие на здания и сооружения ветра и др. потоков воздуха, возникающих при разности темп-р и давлений, является строительная аэродинамика. Учёт распределения аэродинамических давлений на внешних поверхностях важен для проектирования естеств. и искусств, (механич.) вентиляции, предотвращения местных снежных заносов (напр,, на кровле здания), а также для установления ветровых нагрузок на здания и сооружения. Особенности внутр. климата помещений зависят от их размещения в здании и аэродинамич. характеристик последнего, поскольку распределение темп-р и влажности в помещениях связано с условиями естеств. воздухообмена. Изучение аэродинамич. характеристик объектов стр-ва с различными геометрич. очертаниями и объёмами позволяет обеспечить хорошие эксплуатац. качества производств, и обществ, зданий, а также установить рациональные типы гор. застройки при различных климатич. условиях.
Перспективы дальнейшего развития С. ф. связаны с использованием новых средств и методов науч. исследований. Так, напр., структурно-механич. характеристики материалов и их влажностное состояние в конструкциях зданий изучаются с помощью ультразвука, лазерного излучения, гамма-лучей, с применением радиоактивных изотопов и т. д. При создании эффективных средств отопления и кондиционирования воздуха, а также ограждающих конструкций, характеризующихся малыми потерями тепла, находит применение полупроводниковая техника. Распределение темп-р на поверхностях конструкций, в возд. среде помещений и потоках воздуха исследуется методами моделирования и термографии на основе закономерностей интерференции света при различном тепловом состоянии среды.
Лит.: Строительная физика. Состояние и перспективы развития, M., 1961; Ильинский В. M., Проектирование ограждающих конструкций зданий (с учетом физико-климатических воздействий), 2 изд., M., 1964; Реттер Э. И., Стриженов С. И., Аэродинамика зданий, M., 1968. См. также лит. при статьях Строительная теплотехника. Строительная акустика, Светотехника. В. M. Ильинский.
СТРОИТЕЛЬНОГО И ДОРОЖНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ ИНСТИТУТ Всесоюзный научно-исследовательский (ВНИИстройдормаш), находится в Москве, в ведении Мин-ва строительного, дорожного и коммунального машиностроения СССР. Создан в 1947. Осуществляет н.-и. и опытно-конструкторские работы по созданию строит, и дорожных машин и оборудования, а также координацию разработок в этой области. В составе Ин-та филиал в г. Красноярске, центр, научно-испытательный полигон-филиал и опытный з-д в г. Ивантеевке Моск. обл. Ин-т имеет аспирантуру; учёному совету предоставлено право приёма к защите кандидатских диссертаций. Издаёт "Сборники трудов".
СТРОИТЕЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ, высшее, среднее и профессионально-технич. образование, имеющее целью подготовку специалистов для проектирования, конструирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений различного назначения.
Строит, иск-во зародилось в глубокой древности. Подготовка строителей вначале осуществлялась под руководством мастеров непосредственно в процессе строительства различных сооружений, в Др. Греции и Др. Риме появились спец. школы (см. Архитектурное образование)
Истоки С. о. в России относятся к 10 в. Обучение мастеров-строителей осуществлялось непосредственно на стройке.
В 1724 по предписанию Петра I в Москве было создано неск. т. н. архитектурных команд, ученики к-рых изучали арифметику, черчение, рисование и получали практич. навыки по архитектуре, ремонту и перестройке зданий. По мере совершенствования мастерства их производили в сержанты (что давало право проектировать и строить), из сержантов - в гезели (производители работ).
M. Ф. Казаков основал в Москве архит. команду, к-рая в 1788-89 была реорганизована в Первое архит. уч-ще, а с 1814- в Моск. дворцовое архит. уч-ще.
В 1773 в Петербурге учреждено горное уч-ще (нынеЛенинградский горный институт), студенты к-рого изучали проектирование и стр-во каменных и деревянных плотин, шлюзов, фундаментов и т. д. В уч-ще в нач. 19 в. преподавал И. И. Свиязев - автор первого рус. руководства по архитектуре (с основами строит, иск-ва).
В горнозаводских школах Урала, особенно в Екатеринбургском уч-ще, кроме горного производства, изучались также механика, архитектура, фортификация и др. предметы строит, иск-ва.
Для подготовки инженеров по стр-ву дорог и искусств, сооружений в 1809 в Петербурге осн. Ин-т корпуса инженеров путей сообщения (ныне Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта). В ин-те изучались математика, геодезия, рисовальное искусство и архитектура, производство строит, работ, основы механики и гидравлики, составление проектов и смет и др., проводилась практика по стр-ву. Ин-т окончили ставшие впоследствии известными учёными и инженерами, построившими крупные сооружения и создавшими научно-пед. школы: M. С. Волков (строительное иск-во), С. В. Кербедз и H. Ф. Ястржембский (организаторы механич. лаборатории по испытанию материалов), Ф. С. Ясинский (теория упругости), П. П. Мельников (прикладная механика), П. И. Собко,
Д. И. Журавский и H. А. Белелюбский (строит, механика).
Первым специализированным высшим уч. заведением по подготовке кадров для стр-ва инж. сооружений было Уч-ще гражд. инженеров, осн. в 1832 в Петербурге, с 1882 - Ин-т гражд. инженеров (ныне Ленинградский инженерно-строительный институт). Изучение теоретич. курсов сочеталось с практич. и лабораторными работами, курсовым проектированием, практикой на строит, объектах. В ин-те были созданы научно-пед. школы по проектированию и стр-ву жилых, гражд. и пром. зданий, сан.-технич. устройств и др. (В. В. Эвальд, С. Б. Лукашевич, В. А. Косяков, И. А. Евневич, А. К. Павловский и др.). В нач. 20 в. началась специализация в подготовке инженеров строит, профиля, и с 1905 ин-т стал выпускать инженеров-архитекторов, инженеров санитарной техники и дорожников.
В 1907 в Петерб. политехнич. ин-те открылось инженерно-строит. отделение (с гидротехнич. и сухопутно-дорожным подотделениями), где сформировались научно-пед. школы в области механики сыпучих тел, гидравлики и гидротехники (С. П. Белзецкий, В. Л. Кирпичёв, Б. Г. Галёркин, К. Г. Ризенкампф, Б. А. Бахметев, H. H. Павловский).
В 1902 в Москве акад. И. А. Фомин организовал первые женские строит, курсы, а в 1905 проф. H. В. Марковников открыл женские техническо-строит. курсы. В 1909 эти курсы объединились и в 1916 были преобразованы в женский политехнич. ин-т с архит. и инженерно-строит. отделениями (после Окт. революции 1917- Моск. политехнич. ин-т, затем Моск. ин-т гражд. инженеров). Выпускникам ин-та присваивались звания инженера-архитектора или инженера-строителя.
Существенную роль в становлении С. о. сыграли осн. в Москве в 1905 ср. строит, уч-ще и в 1907 ср. строит, уч-ще Товарищества инженеров и педагогов, членами к-рого были В.Н.Образцов, Е.Р.Бриллинг, И. В. Рыльский, A. E. Ильин и др. (в 1921 на базе этих уч-щ создан Моск. практич. строит, ин-т, объединённый затем с Моск. ин-том гражд. инженеров).
В 1907 в Моск. высшем технич. уч-ще (МВТУ) введено преподавание курса архитектуры (проектирование, конструирование и строительство зданий и инж. сооружений), в 1918 открылся инженерно-строит. ф-т с архитектурным отделением (в 1924 в состав ф-та влился Моск. ин-т гражд. инженеров), к-рый стал центром подготовки инженеров-строителей. Значит, вклад в развитие С. о. внёс осн. в 1896 Моск. ин-т инженеров ж.-д. транспорта (МИИТ).
В 30-е гг. созданы самостоят, инженерно-строительные институты и в ряде политехнич. ин-тов - строит, ф-ты; началась подготовка инженеров-строителей на вечерних и заочных ф-тах. Учебные планы строит, специальностей (пром. и гражд. стр-во, гидротехнич. стр-во речных сооружений, гидроэлектростанций, портов и водных путей, теплогазоснабжение и вентиляция, водоснабжение и канализация, стр-во ж.-д. путей и путевое X-BO, автомоб. дороги, мосты и тоннели, произ-во строит, изделий и конструкций и др.) включают общенаучные дисциплины (обществ, науки - история КПСС, марксистско-ленинская философия, политич. экономия, науч. коммунизм; основы сов. права, иностр. язык, высшая математика, физика, химия, теоретич. механика и др.), общеинженерные (инж. геодезия, сопротивление материалов, строит, механика, электротехника, теплотехника, гидравлика и др.) и специальные (архитектура, строит, конструкции, водоснабжение, канализация, теплогазоснабжение, вентиляция, технология строит, произ-ва, организация, планирование и экономика стр-ва, автоматика и автоматизир. системы управления, вычислит, техника и т. д.). За время обучения студенты выполняют 15-20 курсовых проектов и работ в зависимости от специализации, проходят уч. и производств, практику (до 25 недель). Обучение заканчивается защитой дипломного проекта (дипломной работы). Сроки обучения - 5-6 лет. Выпускники вузов проходят по месту работы стажировку сроком до одного года.
Подготовка техников-строителей ведётся (1975) в дневной, вечерней и заочной формах обучения по 22 (более узким, чем в вузах) специальностям в 221 строительном и 252 др. отраслевых (нестроительных) техникумах (см. Среднее специальное образование).
Резкое увеличение масштабов и темпов строит, произ-ва обусловило дальнейшее совершенствование С. о. и увеличение выпуска специалистов. В 1950 строит, специальностям в вузах обучалось 37,1 тыс. чел. и выпуск составил 4,9 тыс. чел., в 1955 соответственно - 232,8 тыс. и 14,6 тыс., в 1974- 340,1 тыс. и 21,3 тыс. чел. В техникумах в 1950 обучалось 79,6 тыс. чел. и выпуск составил 36,2 тыс. чел., в 1965 соответственно- 247,7 тыс. и 38,7 тыс., в 1974 - 424,4 тыс. и 87,9 тыс. чел. В 1975 в вузы принято 71,9 тыс. чел., в техникумы - 76,2 тыс. чел.
Широко известны в СССР и за рубежом рус. научно-пед. школы по строит, механике и строит, конструкциям (H. С. Стрелецкий, А. Ф. Лолейт, А. А. Гвоздев, В. 3. Власов, H. M. Беляев, А. Ф. Смирнов, И. П. Прокофьев, И. M. Рабинович, E. О. Патон, Л .И. Онищик, Г. Г. Карлсен, К. В. Сахновский и др.), по гидротехнич. стр-ву и гидравлике (Б. E. Веденеев, В. E. Ляхницкий, M. M. Гришин, P. P. Чугаев и др.), по механике грунтов (H. M. Герсеванов, В. А. Флорин, H. Я. Денисов, H. А. Цытович, H. H. Маслов и др.).
Проф.-технич. С. о. осуществляется по более чем 150 профессиям и специальностям (арматурщик-электросварщик, каменщик-монтажник конструкций, машинист кранов, маляр, столяр, штукатур-облицовщик-плиточник и др.). Квалифицированных рабочих для стр-ва и пром-сти строит, материалов в 1974 готовили св. 1,5 тыс. профессионально-технических учебных заведений (ок. 650 тыс. уч-ся); в 1975 строит, уч-ща выпустили св. 370 тыс. чел., приём - 405 тыс. чел. Научные и научно-пед. кадры по инженерно-строит. специальностям готовятся в аспирантуре, во втузах и н.-и. ин-тах.
Системы С. о. в др. социалистич. странах во многом сходны с сов. системой, однако профили подготовки специалистов несколько шире, чем в СССР. Напр., в ПНР инженеров-строителей готовят по специальностям - наземное стр-во, гидротехника, санитарное оборудование и др., в ГДР - инженерное стр-во, технология строит, индустрии, гидротехнич. стр-во и водное X-BO и др. Подготовку инженеров-строителей осуществляют спец. ф-ты политехнич. вузов и ун-тов (напр., в ЧССР - инженерно-строит. ? ты политехнич. ин-тов в Праге, Брно и др.; в СФРЮ - ф-ты ун-тов в Белграде, Загребе, Любляне, Сараево и др.), в нек-рых странах есть специальные строит, вузы (напр., в ГДР - в Лейпциге и Веймаре).
В капиталистических странах подготовка инженеров-строителей ведётся в специализированных вузах и на ф-тах ун-тов. Крупнейшим центром С. о. во Франции является Нац. школа мостов и дорог в Париже (осн. в 1747, готовит также инженеров по гражд. стр-ву, строит, конструкциям и гор. благоустройству). Период обучения в вузах Франции, как правило, делится на 3 цикла. После 2-го цикла присуждается академич. степень инженера (срок обучения 4 года), а после 3-го - доктора 3-го цикла или доктора-инженера в зависимости от перечня экзаменов и дипломной работы. Общий срок обучения примерно 6 лет. В Японии инженеры-строители подготавливаются в течение 4 лет, как правило, на инж. ф-тах ун-тов и колледжей в порядке специализации; в Великобритании - в течение 3 лет в ун-тах, высших технич. колледжах (напр., строит, школа Лондонского совета в Ламбете - Брикстоне, Ливерпульский строит, колледж) и ряде политехнич. колледжей. В США в 1974 инженеры-строители готовились в более чем 200 ун-тах и колледжах (срок обучения 4 г.). После защиты дипломной работы выпускник вузов Великобритании, США, Японии и нек-рых др. получает степень бакалавра (архитектуры, инженерных наук, технологии), далее может сдать дополнительные экзамены и защитить вторую дипломную работу (диссертацию) на получение степени магистра наук (1-1,5г.), доктора философии, доктора технич. наук или доктора наук (2-3 г.). Однако эти степени не дают права на самостоят, проектирование сооружений и производство строит, работ; оно приобретается после 2 - 5 лет работы на производстве на инженерно-технич. должностях в сдачи комплексных экзаменов (по фундаментальным и спец. дисциплинам). В Массачусетсском технологич. ин-те (США) получившие степень бакалавра в течение 2 лет дополнит, обучения могут получить академич. степень инженера. В ФРГ инженеры-строители готовятся в гос. строит, школах или инж. школах по стр-ву, а также в Высших технич. уч-щах (Брауншвейг, Дармштадт, Карлсруэ, Мюнхен и Штутгарт). В инж. школах преподавание ведётся с практич. уклоном в тесной связи с процессом производства. Курс обучения (3 г.) заканчивается сдачей гос. экзаменов на звание инженера. Для поступления в эти школы требуйся стаж практич. работы по специальности. Срок обучения, включая сдачу экзаменов на диплом инженера, - 4-5 лет. Практически студенты завершают весь уч. план за 5-6 лет. Это образование позволяет выпускнику работать самостоятельно как на стройке, так и в проектных и н.-и. организациях. Выполнившему и защитившему диссертацию присуждается академич. степень доктора-инженера (эквивалентная квалификации инженера, присваиваемой в сов.вузах).
А. И. Богомолов.
СТРОИТЕЛЬНОЕ СТЕКЛО, изделия из стекла, применяемые для остекления световых проемов, устройства прозрачных и полупрозрачных перегородок, облицовки и отделки стен, лестниц и др. частей зданий. К С. с. относят также тепло- и звукоизоляционные материалы (пеностекло |
