Содержание материала

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

 

Требования, предъявляемые к производственным зданиям. Основы классификации

К производственным зданиям вне зависимости от их назначения предъявляется комплекс функциональных, технических, архитектурно-художественных, экологических и экономических требований. ф Функциональные требования заключаются в том, что объемнопланнровочное и конструктивное решения здания должны обеспечивать наилучшие условия для организации в нем заданного технологического процесса. При этом следует учитывать возможности расширения, реконструкции, технического перевооружения производства. Кроме того, в здании должны быть созданы безопасные, комфортные или близкие к комфортным условиям работы человека — участника производственного процесса, ф Технические требования предусматривают обеспечение достаточных характеристик прочности, устойчивости, изолирующей способности, долговечности, огнестойкости здания в целом, его конструктивных элементов и их сопряжений. При этом должны учитываться климатические, геологические и другие местные условия, а также параметры внутренней среды в здании. В число технических требований входят применение унифицированных типовых решений, а также ремонтопригодность конструктивных элементов зданий. ф Архитектурно-художественные требования предъявляют к зданию как к фрагменту городской застройки, предприятия, промышленного района. Привлекательный внешний облик и интерьер производственного здания должны оказывать благотворное воздействие на человека, способствовать созданию хорошего настроения, повышению производительности труда, ф Экологические требования, предъявляемые к производственным зданиям, имеют постоянную и обоснованную тенденцию к ужесточению. Современный промышленный объект должен обеспечивать рациональное использование природных ресурсов (безотходные и малоотходные технологии), сохранение сельскохозяйственных и лесных угодий, естественного природного ландшафта, минимальное, строго регламентированное загрязнение воздушного и водного бассейнов. Экономические требования, предъявляемые к производственному зданию, предусматривают оптимизацию затрат на строительство и эксплуатацию здания, применение индустриальных методов возведения, максимальное использование сборных элементов полной заводской готовности.

Приведенная выше градация требований, предъявляемых к производственным зданиям, по основным группам достаточно условна. Многие из перечисленных требований можно отнести сразу к нескольким группам. Так, рациональное использование природных ресурсов, охрана окружающей среды являются не только экологическими, но и архитектурно-художественными, а также экономическими требованиями. Применение унифицированных типовых конструктивных и объемно-планировочных решений оправдывается не только техническими, но и при условии массового строительства функциональными и экономическими требованиями. В целом же дифференциация требований, предъявляемых к зданиям, позволяет обеспечить разносторонний системный подход к принятию объемно-планировочных и конструктивных решений. Этому же способствует классификация производственных зданий по различным признакам, характеризующим их назначение, планировочную и конструктивную структуру, параметры внутренней среды и т. д. ф По назначению среди многообразных производственных объектов различных отраслей и подотраслей промышленности можно выделить два основных типа зданий: для размещения основных цехов, переделов, отделений; для подсобно-производственных, транспортных, складских и энергетических служб.

Примерное соотношение площадей объектов большинства отраслей промышленности перечисленных выше групп 2:1. Отдельную группу зданий и помещений на промышленных предприятиях составляют административно-бытовые объекты, которые рассматриваются в гл. 7, 8 данного пособия. Для зданий основных производств в большей степени решены вопросы унификации объемно-планировочных и конструктивных решений, что позволяет блокировать их, применять современные экономичные приемы застройки. Важной задачей является унификация и типизация разнохарактерных подсобно-производственных, складских, транспортных, энергетических объектов, что позволит в результате их рационального объединения сократить площадь предприятий и реализовать другие преимущества блокирования зданий с одинаковыми параметрами объемно-планировочных и конструктивных решений. По признаку соответствия технологического процесса и архитектурно-строительного решения здания можно выделить обширную группу объектов, приспособленных для размещения только одного определенного производства. В этих зданиях, примером которых могут служить основные корпуса металлургических и цементных заводов, обогатительных фабрик, энергетических объектов, объемно-планировочное решение имеет индивидуальный характер и полностью определяется особенностями технологического процесса (рис. 5.1). Другую группу составляют так называемые универсальные здания, в которых могут быть размещены производства со сходными параметрами технологических процессов. Универсальные здания нашли широкое применение в машиностроении, приборостроении, легкой промышленности, на производственных предприятиях агропромышленного комплекса. Параметры универсальных зданий (нагрузки на перекрытия, сетка колонн, высота помещений) обычно принимают с некоторым «запасом», что позволяет беспрепятственно вести перестановку и замену оборудования, модернизацию производства. Выделение подсобно-производственных, энергетических и административно-бытовых помещений в локальные, чаще всего пристроенные, объемы позволяет освободить производственное здание и вести его проектирование и строительство, опережая разработку технологической части проекта. Особую группу составляют пока еще сравнительно немногочисленные производственные объекты, структура которых определена комплектно-блочным методом их возведения. Этот метод предусматривает агрегирование в единые блоки технологического оборудования, инженерных коммуникаций, несущих и ограждающих конструкций зданий, что позволяет максимально перенести строительные, монтажные и даже пусконаладочные работы со стройплощадки в более благоприятные заводские условия (рис. 5.2).

В соответствии с размещением внутренних опор производственные здания разделяют на пролетные, ячейковые и зальные. В зданиях пролетного типа, как правило одноэтажных, размер пролета значительно превышает размер шага колонн. Наибольшее распространение в практике массового строительства получили здания с пролетами 12...24 м. При пролетах 30 м и более здания принято считать большепролетными.

В зданиях ячейкового типа размеры шага и пролета равны или имеют близкие значения. Ячейковую структуру имеют отдельные одноэтажные и большинство многоэтажных зданий.

При очень больших расстояниях между противоположными опорами, к которым крепятся конструкции покрытия, и при отсутствии промежуточных опор здания характеризуются как зальные. Зальная структура характерна для отдельных уникальных одноэтажных зданий. Классификация зданий по этажности позволяет выделить четыре основные группы: одноэтажные, двухэтажные, многоэтажные здания и здания смешанной этажности.

Одноэтажные здания — наиболее распространенный тип производственных объектов. На их долю приходится 70...75% площади всех промышленных производств (рис. 5.4, а). К достоинствам одноэтажных зданий следует отнести: относительную простоту конструкции и возведения; возможность размещать крупногабаритное оборудование, использовать мостовые краны большой грузоподъемности, передавать непосредственно на естественное основание неограниченные технологические нагрузки, включая и динамические; относительную простоту организации естественного освещения и аэрации; лучшие (по сравнению с многоэтажными зданиями) условия эвакуации. Сравнительно небольшие одноэтажные производственные здания агропромышленного комплекса наиболее корректно вписываются в природный ландшафт, не нарушая его естественных очертаний.

Недостатками одноэтажных зданий являются: большая площадь застройки; большая площадь наружных ограждающих конструкций; ограниченные возможности получения выразительных архитектурно-художественных решений, особенно при размещении производственного здания вблизи или в комплексе с селитебной застройкой. Применение двухэтажных зданий позволяет примерно на 40% уменьшить площадь застройки по сравнению с соответствующими одноэтажными зданиями, а также уменьшить относительную площадь ограждающих конструкций и повысить возможности получения более совершенных архитектурно-художественных решений (рис. 5.4, б, б).

При рациональном вертикальном зонировании на верхнем этаже, имеющем, как правило, более крупную сетку колонн, располагают основное производство, обслуживаемое кранами, а нижний этаж с частой сеткой колонн занимают подсобно-производственными, техническими и вспомогательными службами. Существенным недостатком двухэтажных зданий является потребность в вертикальном транспорте для перемещения сырья, полуфабрикатов, комплектующих материалов и изделий, готовой продукции. В широкогабаритном двухэтажном здании практически невозможно организовать естественное освещение и проветривание помещений нижнего этажа, что накладывает дополнительные ограничения на размещение на этом этаже постоянных рабочих мест. Практика эксплуатации двухэтажных зданий выявила невозможность размещения в верхнем большепролетном этаже мостовых кранов ввиду значительных динамических нагрузок на конструкции. Более сложной по сравнению с одноэтажными зданиями является организация эвакуации. Время эвакуации существенно увеличивается при движении с верхнего этажа по лестницам. Крупногабаритное оборудование, размещаемое на верхнем этаже, создает значительные нагрузки, которые не всегда могут быть восприняты промежуточным перекрытием. Для преодоления этого недостатка применяют более мощные конструкции перекрытий, устраивают высокие сквозные фундаменты-постаменты, прорезающие перекрытие и передающие нагрузки от особо тяжелого оборудования непосредственно на основание. Интересным и сравнительно редко встречающимся является решение, при котором перекрытие не опирается на дополнительные ряды колонн, а подвешивается к мощным стропильным конструкциям. В этом случае первый этаж имеет более крупную сетку, что позволяет передавать нагрузки от тяжелого, крупногабаритного оборудования непосредственно на основание.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить