Проєктування школи в м. Буча, Київської області

Abstract

Сучасний розвиток системи освіти в Україні висуває підвищені вимоги до архітектурно-планувальних рішень закладів загальної середньої освіти. Школа сьогодні розглядається не лише як місце отримання знань, але й як багатофункціональний освітній простір, що сприяє всебічному розвитку особистості, формуванню соціальних навичок та комфортному перебуванню учнів протягом навчального дня. Актуальність даної теми зумовлена зростанням потреби у сучасних освітніх закладах у передмістях великих міст, зокрема в Київській області, де спостерігається активна житлова забудова та збільшення кількості населення. Місто Буча є одним із таких населених пунктів, що динамічно розвиваються, що потребує розширення освітньої інфраструктури та створення нових шкіл, здатних забезпечити навчання значної кількості учнів на сучасному рівні. Метою даної магістерської роботи є розробка проекту загальноосвітньої школи в місті Буча Київської області, розрахованої на 1600 учнів, з урахуванням сучасних вимог до функціональності, безпеки, енергоефективності та комфортного освітнього середовища. У процесі виконання роботи передбачається вирішення таких завдань: - аналіз сучасних тенденцій проектування шкільних будівель; - визначення функціональної структури навчального закладу; - розробка об’ємно-просторового та планувального рішення школи; - врахування інклюзивності та безбарєрності середовища; - застосування сучасних будівельних та енергоефективних технологій. Об’єктом дослідження є загальноосвітня школа на 1600 учнів, а предметом − архітектурно-планувальні та конструктивні рішення навчального закладу. Розроблені рішення генерального плану ділянки забудови, об’ємно-планувальні та конструктивні рішення, включаючи фундаменти проєктованої будівлі школи. Розроблено технологічну карту на влаштування котловану, будівельний генеральний план на основний період будівництва та календарний графік виконання будівельно-монтажних робіт. У ході виконання роботи було досліджено вплив жорсткості діафрагм на напружено-деформований стан несучих конструкцій будівлі школи. Проведений аналіз показав, що діафрагми жорсткості є одним із ключових елементів забезпечення просторової стійкості та надійності монолітно-каркасних будівель. На основі модального аналізу та скінченно-елементного моделювання встановлено, що кількість, розміщення та геометричні параметри діафрагм суттєво впливають на динамічні характеристики будівлі, зокрема власні частоти, форми коливань, величини горизонтальних переміщень і розподіл внутрішніх зусиль. Раціональне розташування діафрагм дозволяє зменшити крутильні ефекти, підвищити загальну жорсткість конструкції та забезпечити більш рівномірну роботу елементів каркасу. Дослідження підтвердило, що найбільш ефективним є розміщення діафрагм по периферії будівлі та формування жорстких ядер, що сприяє зменшенню деформацій і підвищенню стійкості до горизонтальних навантажень. Водночас надмірне збільшення жорсткості або нераціональне розташування діафрагм може призводити до небажаного перерозподілу зусиль і появи додаткових напружень у конструкціях. Запропонована методика варіантного моделювання дозволила визначити оптимальні параметри діафрагм жорсткості з урахуванням вимог міцності, жорсткості, експлуатаційної придатності та економічної доцільності. Встановлено, що досягнення мінімально достатньої жорсткості конструкції забезпечує зниження матеріалоємності без втрати надійності. Отримані результати мають практичну цінність і можуть бути використані при проєктуванні громадських будівель, зокрема шкіл, із застосуванням сучасних програмних комплексів. Вони сприяють підвищенню ефективності проєктних рішень, зниженню вартості будівництва та забезпеченню відповідності нормативним вимогам.