В старинных классических англоязычных детективах сюжет очень часто закручивается вокруг падения с лестницы. Подобная причина несчастных случаев — обычное дело и сегодня. Так как второй уровень становится привычным делом не только для загородного дома, но и для городского жилья, вопрос грамотного проектирования лестниц — надёжных и безопасных — становится всё актуальней. Важный этап конструирования лестницы — грамотный расчёт её основных параметров.
На стадии проектирования дома
Чем выше качество проектных работ, тем меньше проблем возникнет во время выполнения работ, тем проще рассчитать предполагаемые затраты и тем лучше конечный результат. Это считается аксиомой, но почему-то в строительной практике бывает иначе. Для устройства удобного и безопасного сообщения между разными жилыми уровнями это особенно актуально.
Тщательно проработать будущую лестницу лучше на самых ранних стадиях проектирования. Втиснуть необходимую лестничную конструкцию в уже существующий, но очень узкий проём в перекрытии, — дело очень проблематичное. Поэтому лучше заранее определить на плане этажей оптимальное место для проёма, рассчитать его необходимый размер. Тем более что для такого важного элемента здания необходимо предусматривать достаточное освещение (лучше естественное) и возможность надёжной фиксации несущих элементов лестницы к строительным конструкциям. Всё это лучше сделать на этапе разработки внутренней планировки и выбора технологии возведения будущего жилья.
Исходные данные
Для того чтобы подобрать оптимальные размеры лестницы на второй этаж, необходимо определиться с исходными данными:
Высота подъема. Это разница высотных отметок чистых полов первого и второго этажа.- Проём в перекрытии (если необходим): форма проёма, его длина, ширина, толщина перекрытия, его конструкция, предполагаемая отделка проёма.
- Оконные и дверные проёмы в зоне установки лестницы.
- Наличие коммуникаций и арматуры в зоне лестницы: труб, электропроводки, выключателей, кранов, распределительных щитов и т. п.
Для детальной проработки будут необходимы и другие данные. В частности, на выбор лестничной конструкции влияет материал стен и перекрытий, не говоря уже об учёте общей концепции дизайна помещения. Но вначале следует рассчитать линию хода, высоту ступени и длину проступи.
Главное — безопасность
Популярность сюжетного хода у Агаты Кристи и её последователей в виде падения персонажей с лестницы объясняется во многом традицией использования в Англии и в Америке (а также в Японии) угла наклона лестниц в 45 градусов, т. е. длина проступи равна высоте ступени. Этим достигается наибольшая экономия площади, занимаемой лестницей в плане. Отечественные рекомендации специалистов призывают рассматривать этот случай как крайний из возможных, потому что подъём, а особенно спуск с этажа на этаж по такому маршу, безопасен только для человека в хорошей физической форме и в удобной обуви.
Более низкая ступень и проступь длиной больше 250 mm - это не только более безопасно, но и более комфортно. Доказано, что так при подъёме на второй этаж тратится меньше усилий, а это особенно важно для пожилого человека.
Основы теории
Опытом и наукой выработаны некоторые оптимальные параметры для проступи и подступенка (в mm): 150х300 и 170х290. Первый рекомендуется для наружных (ландшафтных) лестниц, второй - для внутридомовых. Оптимальный уклон лестницы - от 30 до 40 градусов.
Если же делается расчёт лестницы для существующего здания, следует применять специальные формулы, где используются следующие данные:
a — длина проступи: расстояние в плане между передними рёбрами двух ступеней. Свес, или «нос« (часть ступени, выступающая над подступёнком, который обязательно заглубляется на 20–50 mm для удобства ходьбы) не учитывается.- h - высота ступени: разница вертикальных отметок горизонтальной проступи двух смежных ступеней.
- S - длина «среднего» шага человека: существуют разные цифры, но общепринятым размером считается диапазон 600 – 640 mm.
Расчёт параметров ступеней делается с помощью 3-х основных пропорций:
- "Формула удобства»: a - h = 120 mm
- «Формула безопасности»: a + h = 450 mm
- Формула Блонделя: 600 mm <a + 2h <640 mm или a = S - 2h
Третье уравнение считается наиболее универсальным, т. е. подходящим для большинства случаев.
Пропорция Франсуа Блонделя
Французский архитектор и инженер XVII века Франсуа Блондель (1618–1686) одним из первых стал искать математическую зависимость между параметрами человеческого тела и архитектурными элементами здания. Его исследования лежат в основе многих современных эргономических теорий архитектуры и дизайна.
Расчёт ступеней по Блонделю удобнее начинать с вычисления высоты ступени. Высота межэтажного подъёма делится на предполагаемое число ступеней, ищется результат, наиболее близкий к оптимальной величине - 170 mm для внутренней и 150 mm — для наружной лестницы. Затем по формуле находится длина проступи и вычисляется общая длина хода лестницы. Если ограничения имеют габаритные размеры места под лестницу, следует из этого показателя выводить максимальную длину проступи, т. к. это основной показатель удобства и безопасности.
Форма лестничного марша
Конструкции с забежными ступенями (это те, у которых один край, расположенный у меньшего радиуса поворота лестницы уже, чем другой) и тем более винтовые лестницы, целиком состоящие из таких ступеней, — одни из самых интересных и эффектных по дизайну и конструктивному решению. Но прямолинейные марши с площадками для разворота намного комфортнее и безопаснее, а прямолинейные по форме ступени ещё и намного дешевле криволинейных.
Но если размер проёма и места под лестницу позволяет возвести только поворотную конструкцию, расчёт забежных ступеней производят по центральной линии марша, откладывая по ней рассчитанную длину проступи, причём средняя линия не может иметь радиус кривизны больше 30 градусов. Нормами предусмотрена минимальная ширина проступи по средней линии - 260 mm, а ширина самой узкой части ступени не может быть меньше 100 mm.
Следует помнить ещё об одной особенности человеческого организма, которую должен предусматривать грамотный расчёт лестницы. Длина шага, сделанного правой ногой, в среднем на 2 см длиннее, чем сделанного левой, а безопасность лестницы следует оценивать по спуску — в этом случае площадь под опору ногой на величину свеса («носа») меньше. Вывод — левый заход на поворотный участок лестницы удобнее.
Некоторые нормативные рекомендации
В одном марше не следует делать больше 10 подъёмов, далее следует разместить площадку, шириной не меньше 1000 mm. Ширину прохода нерационально делать меньше 1000 mm, а высоту прохода в свету (до балок и верха проёмов) меньше 2200mm. Размер марша следует рассчитать с учетом того, что по лестнице предстоит поднимать и крупногабаритные грузы.
Количество подъёмов принято делать не больше 18-ти и нечётным: человек начинает подъём и входит на этаж с одной и той же ноги.
Категорически не допускаются различия в высоте ступеней более 5 mm на протяжении одного марша. Вместе с МЧС, которое борется за уменьшение количества несчастных случаев, за это жёсткое требование выступают медики: такая неравномерность в движении приводит к резким точечным нагрузкам на внутренние органы, в частности, на почки.
Высота поручней — около 900 mm, если ширина прохода позволяет, для марша, расположенного у стены, следует делать поручень с обеих сторон, чтобы повысить безопасность при спуске.
К детям отношение особое: предусматривают калитку для предотвращения выхода на лестницу совсем маленьких, а расстояние между балясинами ограждения делают не более 100 mm. Иногда предусматривают детский поручень на высоте 450 mm.
Если по расчету лестничный марш располагается около оконного проёма, недопустимо оставлять его без надёжного ограждения.
При выборе конструктивного решения для лестницы следует рассчитать максимальную нагрузку, которую она способна выдержать.
