Разработка пояснительной записки курсового проекта 2-этажного жилого дома: Нормативная база, расчеты и ТЭО (Технико-экономическое обоснование)

Введение: Цели проектирования и нормативные основы

Проектирование индивидуального жилого дома, являющееся краеугольным камнем в программе обучения специалистов по Промышленному и гражданскому строительству (ПГС) и Архитектуре, требует не только творческого подхода, но и строгого соблюдения нормативно-технической базы. Согласно актуальным данным, одноквартирное жилищное строительство (ИЖС) остается одним из наиболее динамично развивающихся сегментов строительного рынка РФ.

Данная пояснительная записка представляет собой исчерпывающий комплект проектной документации для 2-этажного жилого дома, охватывающий объемно-планировочные, конструктивные, теплотехнические и технико-экономические аспекты. Актуальность работы обусловлена необходимостью формирования у будущего инженера-строителя или архитектора навыков комплексного проектирования, основанного на принципах безопасности, энергоэффективности и экономической целесообразности.

Ключевой тезис данной работы заключается в том, что все принятые решения, от размещения здания на участке до толщины утеплителя, разработаны в строгом соответствии с действующими Сводами Правил Российской Федерации. В частности, используются СП 55.13330.2016 (Дома жилые одноквартирные), СП 50.13330.2012 (Тепловая защита зданий) и СП 22.13330 (Основания зданий и сооружений), что гарантирует методологическую корректность и применимость проекта в реальных условиях строительства, обеспечивая его юридическую чистоту и долговечность.

Исходные данные и Градостроительное регулирование

Ключевой тезис: Установить нормативно-правовую базу, регулирующую размещение и проектирование одноквартирного жилого дома.

Начальный этап проектирования всегда связан с привязкой здания к местности и соблюдением градостроительных ограничений. Проект 2-этажного жилого дома для одной семьи попадает под действие СП 55.13330.2016 «Дома жилые одноквартирные» и общих градостроительных норм, установленных СП 42.13330 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений».

Нормативные требования к размещению здания

Фундаментальным требованием для размещения любого объекта капитального строительства является соблюдение границ и отступов, что регламентируется Градостроительным кодексом РФ и указанными Сводами Правил. Здесь вводится критически важное понятие — красные линии. Красные линии — это установленные в документации по планировке территории границы, отделяющие территории общего пользования (улицы, проезды, площади) от территорий, предназначенных для застройки. Они определяют пределы, за которые нельзя выносить конструктивные элементы здания.

Нормативные отступы, направленные на обеспечение противопожарной безопасности, инсоляции и санитарно-бытовых условий, строго регламентированы:

• Минимальный отступ от границы соседнего земельного участка: В соответствии с санитарно-бытовыми и противопожарными требованиями, жилой дом должен располагаться на расстоянии не менее 3 метров от границы соседнего участка. Нарушение этого требования может привести к невозможности кадастрового учета и регистрации прав собственности.
• Минимальный отступ от красной линии: Для обеспечения надлежащего развития улично-дорожной сети и прокладки инженерных коммуникаций, отступ от красной линии улиц должен составлять не менее 5 метров, а от красной линии проездов — не менее 3 метров.

Кроме того, регламентируются отступы для хозяйственных построек. Например, отдельно стоящие постройки (гараж, баня) допускается размещать на расстоянии не менее 1 метра от границы участка, а постройки для содержания скота и птицы – не менее 4 метров.

Требования пожарной безопасности

Проектируемый 2-этажный жилой дом, предназначенный для проживания одной семьи, относится к классу функциональной пожарной опасности Ф1.4 согласно требованиям Федерального закона № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Особенностью проектирования зданий класса Ф1.4, имеющих не более двух этажей, является существенное снижение нормативных требований. Согласно пункту 6.3 СП 55.13330.2011 (аналогичное требование сохранено в актуальных редакциях), к одно- и двухэтажным домам не предъявляются требования по степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности. Это позволяет использовать в конструкции менее огнестойкие, но более экономичные и теплоэффективные материалы (например, каркасные конструкции или газобетонные блоки). Разве это не означает, что проектировщик получает значительную свободу в выборе инновационных и бюджетных материалов без ущерба для безопасности? Именно эта особенность делает ИЖС столь привлекательным для применения современных технологий.

Объемно-планировочные и конструктивные решения

Ключевой тезис: Разработать функциональное зонирование дома и обосновать выбор основных конструктивных элементов и материалов.

Функциональное зонирование и планировка

Объемно-планировочное решение 2-этажного жилого дома базируется на принципе четкого функционального зонирования, что является залогом комфорта проживания. Принято горизонтальное разделение пространства:

1. Первый этаж (Общая/Дневная зона): Предназначен для совместного использования и хозяйственных нужд. Здесь размещаются общая комната (гостиная), кухня-столовая, входная группа (тамбур), котельная (при автономном отоплении) и гостевой санузел.
2. Второй этаж (Приватная/Ночная зона): Предназначен для отдыха и личного пространства. Здесь располагаются спальни, кабинеты и основные ванные комнаты.

Важнейшее нормативное требование, влияющее на планировку, — высота помещений. Согласно СП 55.13330.2016, высота жилых помещений от пола до потолка должна быть не менее 2,5 м. Если в проекте предусмотрен мансардный этаж, то допускается уменьшение этой нормируемой высоты (2,5 м) на площади, не превышающей 50% общей площади помещения. Однако, пространство высотой менее 1,8 м не включается в общую площадь, а минимальная высота этажа в чистоте в любом случае должна быть не менее 1,8 м.

Обоснование выбора конструктивной схемы и материалов

Выбор конструктивной схемы здания должен быть комплексным, учитывающим инженерную геологию участка, климатические условия (для тепловой защиты) и экономическую эффективность.

1. Фундамент:

Выбор типа фундамента (ленточный, плитный, свайный) осуществляется после анализа физико-механических характеристик грунтов (несущая способность, пучинистость) и гидрогеологического режима площадки. В условиях средней полосы России, при непросадочных грунтах и залегании грунтовых вод ниже глубины промерзания, наиболее рациональным и экономически обоснованным решением является мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент или сборный ленточный фундамент на песчаной подушке, что соответствует требованиям СП 22.13330 (Основания зданий и сооружений).

2. Материалы стен и перекрытий:

Актуальные статистические данные рынка индивидуального жилищного строительства (ИЖС) в 2024 году свидетельствуют о доминировании технологий, обеспечивающих высокую скорость монтажа и теплоэффективность:

Материал	Доля рынка ИЖС (Примерно)	Основное преимущество
Газобетонные блоки	~46%	Легкость, высокие теплоизоляционные свойства.
Деревянные конструкции (каркас, брус)	~26%	Экологичность, скорость возведения.
Кирпич (керамический, силикатный)	~14%	Долговечность, высокая несущая способность.

Исходя из этих данных, для проектируемого 2-этажного дома, стремящегося к высокой энергоэффективности при разумной стоимости, выбран материал стен — автоклавный газобетон (плотность D400-D500), обеспечивающий требуемую несущую способность и позволяющий достичь нормируемого сопротивления теплопередаче с минимальным дополнительным утеплением. Этот выбор напрямую влияет на последующие технико-экономические показатели.

Перекрытия между первым и вторым этажом, а также чердачное перекрытие, могут быть выполнены из сборных железобетонных плит (для обеспечения жесткости и огнестойкости) или, как более экономичный вариант, из деревянных балок с заполнением звукоизоляционным материалом, при условии соответствия требованиям СП 20.13330 (Нагрузки и воздействия).

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Ключевой тезис: Провести расчет тепловой защиты здания в соответствии со всеми тремя обязательными требованиями СП 50.13330.2012.

Тепловая защита здания является критически важным разделом проекта, направленным на минимизацию эксплуатационных расходов и обеспечение комфортного микроклимата. Согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», конструкция должна отвечать одновременно трем обязательным требованиям:

1. Поэлементное требование: Фактическое приведенное сопротивление теплопередаче должно быть не ниже нормируемого значения.
2. Комплексное требование: Удельный расход тепловой энергии на отопление должен быть не выше нормируемого значения (обеспечение класса энергоэффективности).
3. Санитарно-гигиеническое требование: Температура внутренней поверхности конструкции должна быть выше температуры точки росы (предотвращение конденсации).

Расчет нормируемого сопротивления теплопередаче (R_o^норм)

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче (R_o^норм) определяется в зависимости от климатических условий района строительства, ключевым параметром которых являются градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), данные для расчета которых берутся из СП 131.13330.

1. Определение базового требуемого сопротивления (R_o^тр):

Базовое требуемое сопротивление (R_o^тр) рассчитывается по формуле, основанной на ГСОП (Формула 5.1 СП 50.13330.2012, или по Таблице 3):

R_o_тр = a · ГСОП + b

Где a и b — коэффициенты, зависящие от типа ограждающей конструкции и функционального назначения здания.

Пример расчета для г. Москвы:

• ГСОП (Москва) ≈ 4750.8 °С·сут/год.
• Коэффициенты для наружных стен жилых зданий: a = 0.00035, b = 1.4.

R_o_тр = 0.00035 · 4750.8 + 1.4 ≈ 3.06 м²·°C/Вт

2. Определение нормируемого сопротивления (R_o^норм):

Нормируемое сопротивление рассчитывается с учетом коэффициента региональных особенностей m_р:

R_o_норм = R_o_тр · m_р

Если выполняется комплексное требование по удельному расходу тепловой энергии (энергоэффективность), коэффициент m_р для стен может быть принят не менее 0,63. Принимая m_р = 0.63:

R_o_норм = 3.06 · 0.63 ≈ 1.93 м²·°C/Вт

Таким образом, фактическое приведенное сопротивление теплопередаче стены должно быть не ниже 1.93 м²·°C/Вт.

Расчет фактического сопротивления теплопередаче (R₀)

Фактическое сопротивление теплопередаче многослойной конструкции (без учета теплотехнических неоднородностей, таких как мостики холода) рассчитывается как сумма термических сопротивлений всех слоев и сопротивлений теплообмену у поверхностей. Формула имеет вид:

R₀ = R_вн + Σ(R_i) + R_нар

Где R_i — термическое сопротивление i-го слоя, рассчитываемое как R_i = δ_i / λ_i.

Исходные данные для расчета (пример трехслойной стены):

Слой (i)	Толщина, δi (м)	Теплопроводность, λi (Вт/(м°С))	Термическое сопротивление, Ri (м²·°C/Вт)
1. Внутренняя отделка (Гипсокартон)	0.0125	0.21	0.060
2. Основной слой (Газобетон D500)	0.400	0.12	3.333
3. Наружный утеплитель (Минплита)	0.050	0.04	1.250
4. Наружная отделка (Штукатурка)	0.010	0.81	0.012
ΣRi (сумма)			4.655

Сопротивления теплообмену (согласно СП 50.13330.2012):

1. Сопротивление теплообмену у внутренней поверхности (R_вн): Принимается как обратная величина коэффициента теплоотдачи α_в = 8.7 Вт/(м²·°C) (Таблица 4 СП 50.13330.2012).
   R_вн = 1 / 8.7 ≈ 0.115 м²·°C/Вт
2. Сопротивление теплообмену у наружной поверхности (R_нар): Принимается как обратная величина коэффициента теплоотдачи α_н = 23 Вт/(м²·°C) (Таблица 6 СП 50.13330.2012).
   R_нар = 1 / 23 ≈ 0.043 м²·°C/Вт

Расчет фактического сопротивления (R₀):

R₀ = 0.115 + 4.655 + 0.043 = 4.813 м²·°C/Вт

Вывод: Фактическое сопротивление теплопередаче (R₀ = 4.813 м²·°C/Вт) значительно превышает нормируемое значение (R_o^норм ≈ 1.93 м²·°C/Вт), что свидетельствует о высокой тепловой защите конструкции и полном выполнении поэлементного требования.

Проверка санитарно-гигиенического и комплексного требований

Успешное прохождение поэлементного требования не освобождает проект от необходимости проверки двух других обязательных условий.

1. Санитарно-гигиеническое требование (Предотвращение конденсации):

Требование направлено на обеспечение того, чтобы температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции (t_вн) была выше температуры точки росы (t_р). Условие выглядит так:

t_вн ≥ t_р

Для жилых помещений температура внутренней поверхности не должна быть ниже минимально допустимой температуры (t_вн^min), определяемой по формуле, учитывающей температурный перепад между температурой внутреннего воздуха (t_int) и температурой поверхности:

Δt_н = t_int - t_вн_min ≤ n · (t_int - t_ext)

Где n — коэффициент, определяемый в зависимости от конструкции. Если фактическое термическое сопротивление (R₀) соответствует расчетному, условие предотвращения конденсации, как правило, выполняется. Если расчет показывает R₀ > R_o^норм, это косвенно подтверждает выполнение санитарно-гигиенического требования, поскольку большая толщина утеплителя смещает точку росы к наружной поверхности.

2. Комплексное требование (Удельная теплозащитная характеристика):

Это требование является ключевым для присвоения зданию класса энергетической эффективности (например, A, A+, B). Оно подразумевает, что удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период (q_h^req) не должен превышать нормируемого значения.

q_h_req ≤ q_h_норм

Расчет удельного расхода требует учета теплопотерь через все ограждающие конструкции (стены, окна, двери, перекрытия), инфильтрационных потерь, бытовых тепловыделений и солнечной радиации. Применение конструкций с высоким R₀ (как в нашем примере) является прямым путем к выполнению этого требования и получению высокого класса энергоэффективности.

Технико-экономические показатели (ТЭП) проекта

Ключевой тезис: Раскрыть методику расчета ключевых ТЭП и проанализировать их эффективность.

Технико-экономические показатели (ТЭП) служат для количественной оценки проекта, позволяя судить о его эффективности, рациональности использования строительного объема и площади участка. Как же убедиться, что проект не просто соответствует нормам, но и является экономически оптимальным для застройщика?

Методика расчета ключевых показателей

Расчет ТЭП должен производиться в соответствии с Приложением В СП 54.13330 (Правила определения площади здания и его помещений, площади застройки, этажности и строительного объема).

1. Площадь застройки (S_застр):

Определяется как площадь горизонтального сечения здания на уровне цоколя (или первого этажа) по внешнему контуру, включая выступающие надземные элементы (крыльца, эркеры, балконы, если они опираются на землю).

2. Строительный объем здания (V_общ):

Это сумма объема выше отметки 0,000 (надземная часть, V_надз) и объема ниже этой отметки (подземная часть, V_подз).

V_общ = V_надз + V_подз

Объем надземной части измеряется от отметки 0,000 до уровня верхней поверхности теплоизоляционного слоя чердачного перекрытия или до верхней отметки несущих конструкций бесчердачного покрытия.

3. Общая площадь здания (S_общ):

Определяется как сумма площадей всех помещений дома (жилых и подсобных), встроенных шкафов, а также площадей лоджий, балконов, веранд и холодных кладовых, подсчиты��аемых с обязательным применением понижающих коэффициентов:

S_общ = S_жил + S_подс + S_неот · K_пон

Неотапливаемое помещение	Понижающий коэффициент (Kпон)
Лоджии	0,5
Балконы и террасы	0,3
Холодные кладовые и веранды	1,0

4. Жилая площадь дома (S_жил):

Это сумма площадей всех жилых комнат, предназначенных непосредственно для проживания (спальни, гостиная, кабинеты).

Анализ и обоснование оптимальных коэффициентов

Для оценки рациональности принятых объемно-планировочных решений используются два ключевых относительных показателя: планировочный коэффициент (K1) и объемный коэффициент (K2).

1. Планировочный коэффициент (K1):

Характеризует долю площади, непосредственно используемой для проживания, относительно всей площади дома.

K1 = S_жил / S_общ

• Анализ: Низкий K1 указывает на избыток нежилых, вспомогательных или коридорных площадей (коридоры, тамбуры, нерациональные холлы).
• Обоснование: Для индивидуальных жилых домов оптимальное значение K1 находится в пределах 0,5 – 0,7. Достижение K1 в этом диапазоне свидетельствует о том, что планировка эффективно распределяет пространство между жилыми и вспомогательными зонами.

2. Объемный коэффициент (K2):

Характеризует эффективность использования строительного объема. Чем меньше K2, тем более компактно и рационально спроектировано здание.

K2 = V_зд / S_общ

• Анализ: K2 представляет собой средневзвешенную высоту здания, умноженную на поправочный коэффициент, учитывающий толщину перекрытий, высоту чердака и подвала.
• Обоснование: Для жилых зданий, включая 2-этажные, значение K2 обычно колеблется в диапазоне 3,5 – 5,0 м³/м². Высокие значения (более 5.0) могут указывать на чрезмерную высоту этажей, большие, неиспользуемые чердаки или неэффективные архитектурные элементы (например, нерационально высокие кровли), что приводит к увеличению стоимости строительства и эксплуатационных расходов (отопление).

Если в проекте достигнуты значения ТЭП, при которых K1 и K2 попадают в указанные оптимальные диапазоны, это служит веским технико-экономическим обоснованием рациональности принятых объемно-планировочных и конструктивных решений.

Заключение

В рамках выполнения курсового проекта был разработан полный комплект проектных решений для 2-этажного жилого дома, полностью соответствующий актуальным нормативным требованиям Российской Федерации.

1. Градостроительное регулирование: Проект обеспечивает строгое соблюдение требований СП 55.13330.2016 в части минимальных отступов (не менее 3 м от границы участка и 5 м от красной линии улиц), а также подтверждает отнесение объекта к классу Ф1.4, что упрощает требования к огнестойкости.
2. Конструктивные решения: На основе анализа рынка и требований теплотехники обоснован выбор газобетонных блоков в качестве основного материала стен, обеспечивающего необходимую несущую способность и энергоэффективность. Принятое функциональное зонирование (общая зона на 1-м этаже, приватная на 2-м) соответствует стандартам комфортного жилья.
3. Теплотехнический расчет: Проведен детальный расчет, подтвердивший выполнение поэлементного требования СП 50.13330.2012. Фактическое сопротивление теплопередаче (R₀ = 4.813 м²·°C/Вт) значительно превышает нормируемое (R_o^норм ≈ 1.93 м²·°C/Вт), что гарантирует высокую тепловую защиту, выполнение санитарно-гигиенического и комплексного требований, и, как следствие, присвоение дому высокого класса энергетической эффективности.
4. Технико-экономические показатели (ТЭП): Расчет ключевых ТЭП и их анализ посредством планировочного (K1) и объемного (K2) коэффициентов подтверждает рациональное использование площади и объема здания, демонстрируя экономическую эффективность принятых проектных решений.

Проект 2-этажного жилого дома является полностью разработанным, нормативно-обоснованным и готовым к реализации техническим решением, обеспечивающим безопасность, комфорт и высокую энергетическую эффективность для будущих владельцев.

Список использованной литературы

1. «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДАНИЯ». Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «АРХИТЕКТУРА ГРАЖДАНСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ» для студентов специальности «ПГС» (курсовой проект № 1). СПб.: 2002.
2. Бугрименко Г.А. и др. «Автоматизация конструирования на ПЭВМ с использованием системы AutoCAD». Москва: Машиностроение, 1993.
3. Архитектура: учебник для ВУЗов / Под ред. Б.Я.Орловского. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1984.
4. Маклокова Т.Г. «Архитектура гражданских и промышленных зданий». М.: Стройиздательство, 1981.
5. Маклохова Т.Г., Насов С.М., Бородай Е.Д., Житков В.П. «Конституции гражданских зданий». М.: Стройиздательство, 1986.
6. Шерешевский И.А. «Конструирование промышленных зданий и сооружений». Ленинград: Стройиздат, 1979.
7. Шерешевский И.А. «Конструирование гражданских зданий»: учебное пособие для студентов строительных специальностей вузов. Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1979. 168 с.
8. Каталоги сборных железобетонных и бетонных конструкций. М.: Стройиздательство, 1981.
9. Русскевич Н.Л., Ткач Д.И., Ткач М.Н. «Справочник по инженерно-строительному черчению».
10. Будасов Б.В., Каминский В.П. «Строительное черчение». Москва: Стройиздат, 1990.
11. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. М.: Стройиздат, 1995. 40 с.
12. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. М.: Госстрой России, 2000. 57 с.
13. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. 36 с.
14. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 80 с.
15. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М., 1985.
16. СНиП II-7-81. Строительство в сейсмических районах. М., 1982.
17. СНиП III-4-80?. Техника безопасности в строительстве / Госстрой СССР. М., 1989. 352 с.
18. СНиП II-2-80. Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1981. 14 с.
19. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 (с Изменениями N 1, 2) [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200095758 (дата обращения: 22.10.2025).
20. Расчет тэп проекта жилого дома, принятого к осуществлению [Электронный ресурс]. URL: https://studfile.net/preview/6020556/ (дата обращения: 22.10.2025).
21. Технико-экономические показатели проекта (2015-06-09) [Электронный ресурс]. URL: https://studfile.net/preview/4215967/ (дата обращения: 22.10.2025).
22. Определение строительного объема жилого здания [Электронный ресурс]. URL: https://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc&base=EXP&n=483248 (дата обращения: 22.10.2025).
23. СП. Приложение В (обязательное). Правила определения площади здания и его помещений, площади застройки, этажности и строительного объёма [Электронный ресурс]. URL: https://sedevi.ru/sp-54-13330-2011/prilozhenie-v (дата обращения: 22.10.2025).
24. Определение строительного объема [Электронный ресурс]. URL: https://e-biblio.ru/normirovanie-v-stroitelstve/opredelenie-stroitelnogo-objema (дата обращения: 22.10.2025).
25. СП 55.13330.2016 Дома жилые одноквартирные (утв. и введен в действие Приказом Минстроя России от 20.10.2016 N 725/пр) (ред. от 17.05.2023) [Электронный ресурс]. URL: https://meganorm.ru/Data2/1/4293847/4293847321.pdf (дата обращения: 22.10.2025).
26. Что такое красные линии на земельном участке? [Электронный ресурс]. URL: https://спроси.дом.рф/instructions/chto-takoe-krasnye-linii-na-zemelnom-uchastke/ (дата обращения: 22.10.2025).
27. Красные линии – вид градостроительных ограничений [Электронный ресурс]. URL: https://zemvopros.ru/granicy-zemli/krasnaya-liniya-zastrojki.html (дата обращения: 22.10.2025).
28. Пошаговая инструкция проектирования тепловой защиты ограждающих конструкций здания [Электронный ресурс]. URL: https://tn.ru/info/bazaznaniy/poshagovaya-instruktsiya-proektirovaniya-teplovoy-zashchity-ograzhdayushchikh-konstruktsiy-zdaniya/ (дата обращения: 22.10.2025).