Проектирование производственных систем. Промышленное проектирование - проект промышленных предприятий, зданий, сооружений Проектирование производственных зданий и сооружений

Отдел разработок и продаж комплексных проектов был создан в 2008 году. В отделе работают опытные специалисты, руководители крупных деревообрабатывающих производств по России, а также ведущие специалисты из ГИПРОЛЕСПРОМа и ВНИИДМАШа.

Основные цели и задачи отдела - это подбор, расчёт, поставка производств «под ключ», а именно:

• разработка технологической части проекта для производства клеёных изделий, деревянного домостроения, столярно-строительных и погонажных изделий;
• подбор необходимого технологического оборудования и инструмента;
• формирование планов расстановки оборудования;
• расчёт расхода материалов, комплектующих, эл. энергии, тепловой энергии;
• расчёт количества производственного персонала;
• разработка технико-экономического обоснования;
• поставка оборудования;
• шеф-монтажные работы, запуск оборудования и обучение персонала;
• помощь в освоении различных схем организации производства и вывод на расчётную производственную мощьность.

Используя новейшую технику и бесценный опыт, ведущие конструкторы и проектировщики спланируют весь технологический процесс от сырья до конечного продукта с привязкой к Вашим производственным площадям.

За время работы отдела было разработано более 500 проектов различных деревообрабатывающих производств, многие из этих проектов успешно реализованы. На предприятиях укомплектованных отделом комплексных проектов создано более 5000 рабочих мест.

Оборудование поставленное отделом комплексных проектов на сегодняшний момент позволяет выпускать каркасно-панельные дома общей площадью более 120000 м²/год, более 500000 м³ деталей домов/год из стенового бруса. Общая площадь построенных цехов за время работы отдела составила более 160000 м².

Технологические расчёты различных производств

Отдел комплексных решений (ведущие специалисты из ГИПРОЛЕСПРОМа и ВНИИДМАШа) осуществляет индивидуальный подбор, расчет и расстановку оборудования для любых производств «под ключ», согласно нормам и ГОСТам. Предпроектное решение с расчётами предоставляется Заказчикув виде пояснительной записки.

• Предпроектные технологические решения
• Расчеты объемов производства и подбор оборудования
• Схемы технологического процесса
• Организация рабочих мест и приемы работы на оборудовании
• Общие мероприятия по организации производства
• Технические характеристики применяемого оборудования
• Схемы расстановки оборудования

Подготовка предпроектной документации, расстановка оборудования в цехе

Проектирование производства - это система чертежей, проектов и смет, выполненных на основе экономических и технических расчетов. Совокупность всех показателей, составляющих проектирование производства, должна обосновывать экономическую целесообразность и возможность с технической точки зрения осуществления проекта. Проектирование производства дает ответы на вопросы: какое понадобится оборудование, сколько оно стоит, окупятся ли затраты и в какие сроки, сколько потребуется материалов, деталей, механизмов, на какой период рассчитана работа и т. д. Без проектирования производства невозможно создать конкурентно способное предприятие. Значение проектирования производства заключается не только в подготовке расчетов, смет и чертежей. Проектирование производства – важное звено, позволяющее связать науку с производством. В проектах отражается внедрение современных технических решений, помогающих сделать производство наиболее рентабельным. Проектирование производства – одно из основных условий эффективности любого создаваемого производства!

Если помещение уже имеется, то привязка технологического оборудования производится сразу после предоставления Заказчиком планировки помещений. В случае строительства новых производственных помещенийнаши специалисты предложат оптимальную планировку цехов.

Наши ведущие специалисты могут произвести необходимый расчёт автоматизации процессов и вспомогательного оборудования, а также расчёт аспирации и компрессорного оборудования.

Разработка ТЭО и бизнес-планов

На основе технологических расчётов составляется технико-экономическое обоснование или же бизнес-план.

Технико-экономическое обоснование

Технико-экономическое обоснование (ТЭО) представляет собой документально оформленные результаты маркетинговых и технико-экономических исследований, обосновывающих целесообразность (или нецелесообразность) и возможности реализации инвестиционного проекта, выбор наиболее эффективных организационных, технических и экономических решений для ввода в действие новых или реконструкции и модернизации действующих производственных мощностей. При необходимости, включается в состав бизнес-плана.

Обычно, на первых этапах проведения предпроектных работ, мы производим краткий экономический расчёт - ТЭО для правильного подбора оборудования нашим клиентам. Краткий экономический расчёт помогает изначально понять, какое оборудование необходимо принять для технологических расчётов по оптимальному критерию: цена оборудования (капвложения) - производительность (отдача, нормы прибыли).

По результатам расчётов наши заказчики получают такие данные как: рентабельность, срок окупаемости проекта, точка безубыточности производства.

Бизнес-план

Для полного представления финансового профиля проекта рассчитывается бизнес-план.

Производится полный расчёт со всеми экономическими показателями будущего проекта, а так-же анализ чувствительности проекта.

Бизнес-план является документом, позволяющим управлять бизнесом, поэтому его можно представить как неотъемлемый элемент стратегического планирования. В большинстве случаев наши клиенты используют бизнесплан для защиты своего инвестиционного проекта в банках.

Рассчитывается на основе предварительного ТЭО и подготовленных технологических решений и расчётов. Основные разделы:

• Сущность предлагаемого проекта
• Оценка рынка сбыта
• План маркетинга
• Технологическое обоснование проекта
• Организационный план производства
• Финансовый план

Выделяют следующие типы промышленных объектов:

1. По назначению: производственные (цеха), энергетические, подсобно-производственные, транспортно-складские.
2. По отрасли промышленности: металлургические, пищевые, химические, медицинские, полиграфические и т. д.
3. По классу опасности:

• 1 класс - санитарно-защитная зона до 1 км, аварии на таких объектах могут стать причиной федеральных и межрегиональных ЧС. Это предприятия по производству/обработке некоторых химических продуктов, черных металлов, полигоны, птицефабрики и т. д.;
• 2 класс - санитарно-защитная зона до 0,5 км, аварии на таких объектах могут стать причиной региональных ЧС. Это предприятия АПК, строительной, химической, медицинской промышленности;
• 3 класс - санитарно-защитная зона до 0,3 км, аварии на таких объектах могут стать причиной муниципальных ЧС. Самая распространенная группа. Это предприятия по добыче полезных ископаемых, по ремонту суден, производству ЖБИ, кирпича, по обработке древесины, по выпуску мясной продукции, сахара, различных напитков, НИИ и т. д.
• 4 класс - санитарно-защитная зона до 0,1 км, ЧС на таких объектах носят локальный характер. Это предприятия по производству и склады для хранения бытовой химии, мебели, разнообразных пищевых продуктов, продукции легкой промышленности, минеральных удобрений и т. д.
• 5 класс - санитарно-защитная зона до 0,05 км. Это некоторые предприятия пищевой, бумажной, металлургической и других отраслей за исключением микробиологической и строительной. В эту же группу входит ряд объектов общественного назначения: рынки, АЗС, химчистки и т. д.

Проектирование промышленных предприятий: особенности

При разработке проектной документации для объектов промышленности необходимо руководствоваться теми же соображениями, что при проектировании гражданских зданий и сооружений. Следует заботиться об их функциональной целесообразности, эстетическом качестве, экономической рентабельности, правильном размещении на структурных схемах населенных пунктов.

Также важно учитывать целесообразность организации технологического процесса, создавать комфортную рабочую среду, обеспечивать высокий уровень обслуживания работников. Большую роль в промышленном проектировании играет соблюдение требований по охране труда, охране природы, защите воды, воздуха и атмосферы в целом от вредных воздействий производства. На этапе проектирования важно продумать инженерное, транспортное обеспечение объекта.

Какие нюансы должны учитываться при проектировании промышленных объектов?

В процессе разработки проекта нового промышленного предприятия выбирается материал для несущих конструкций с учетом необходимой степени огнестойкости. Определяется шаг колонн, утверждаются прочие конструктивные решения.

От технологии внедряемого производства зависит количество проектируемых зданий/сооружений их габариты, планировка и прочие характеристики. Все данные, важные для создания проекта, фиксируются в техническом задании. Оно становится базой для разработки документов, которые будут использоваться в ходе строительства.

Если у заказчика уже есть действующие предприятия той же направленности, что и проектируемое, то стоит ознакомить проектировщиков со спецификой их работы. Это позволит оптимизировать все решения будущего объекта, соответственно, ускорить время на его возведение и сократить расходы.

Исходные данные для разработки проекта промышленного объекта:

• Для разработчиков генерального плана: расположение наземных элементов конструкции объекта по отношению к наружным коммуникациям и соседним строениям.
• Для архитекторов: отметки, где в здании/сооружении будет установлено оборудование, расчет категорий помещений по взрывопожарной опасности, режим работы, размер штата, информация о дополнительном оснащении.
• Для конструкторов: характеристики технологического оборудования, в соответствии с которыми будут определяться размеры несущих конструкций, выполняться расчеты нагрузок на несущие конструкции и фундамент.
• Для электриков: планируемые нагрузки на электросеть после введения производственного оборудования в эксплуатацию.
• Для инженеров по прокладке коммуникаций: количество выделяемого тепла, кратность воздухообмена при работе производственного оборудования, точки подключения сливов и сетей.

5 причин обратиться к нам за разработкой проектно-сметной документации

1. Наша компания состоит в проектной СРО и располагает разрешительными документами для проведения работ в области архитектурного проектирования объектов любого типа и любой сложности, в том числе лицензией на ИИИ, сертификатами ISO и т. д.
2. Услуги оказываются «под ключ» - вы получаете готовый комплект документов.
3. Возможно проведение дополнительных работ: оформление лицензий и сертификатов, авторский надзор за реализацией проекта и т. д.
4. Вы можете ознакомиться с отзывами наших клиентов, разработанными нашей компанией и успешно реализованными проектами.
5. Мы регулярно проводим акции и снижаем цены на услуги, предлагаем заказчикам индивидуальные выгодные условия сотрудничества.

Многие организации пользуются такой услугой как проектирование промышленных зданий и сооружений. Эти постройки являются ключевым элементом любой производственной инфраструктуры. Поэтому от создания правильного плана зданий зависит эффективность их эксплуатации. Поскольку стоимость проектирование производственных зданий не очень высока, то не только крупные, но также средние и мелкие компании могут его заказать.

Проектирование промышленных и производственных зданий и сооружений должно осуществляться с учетом технологических требований, которые предъявляются к объектам данного типа. Кроме того, они должны сочетаться с существующей вокруг них застройкой и иметь высокие характеристики. Также в плане следует предусмотреть возможность расширения производства без необходимости его остановки на длительное время.

Виды промышленных зданий и сооружений

Проектирование производственных зданий и сооружений подразумевает работу над планами построек самого разного назначения. К числу этих объектов относятся:

• Предприятия машиностроения.
• Табачные фабрики.
• Предприятия пищевой промышленности.
• Заводы химической промышленности.
• Хлебопекарное производство.
• Металлургические цеха.

Особенности проектирования промышленных зданий и сооружений

Проектирование жилых общественных производственных зданий обязательно должно проводиться с учетом назначения постройки. Речь идет о том, что тип производимого продукта играет существенную роль при оформлении проектной документации. Например, проектирование энергоустановок производственных зданий в разных отраслях может серьезно различаться. Многие технологические процессы требуют определенных условий для их осуществления. Задачей проектировщиков является создание этих условий, когда выполняется проектирование вентиляции производственных зданий и других систем этих объектов.

При создании проекта должны учитываться все специфические особенности производства. Кроме того, большое значение имеет проектирование инженерных и коммуникационных систем. Ведь эффективность производственного процесса во многом зависит от возможности его бесперебойного осуществления.

Производственные постройки обладают множеством конструкционных особенностей. Например, в них могут располагаться крупные помещения с большой высотой потолков. Это необходимо для размещения внутри оборудования. Конструкция объекта должна не только удовлетворять требованиям, касающимся назначения постройки. Также она должна обладать долговечностью и экономичностью. Если предполагается, что в здании будет применяться вибрационное оборудование, то проектировщики обязаны учесть этот факт при создании проектной документации.

Кто должен выполнять проектирование промышленных зданий и сооружений?

При разработке проектной документации требуется хорошее знание множества нормативных документов. Поэтому выполнение таких работ должны заниматься квалифицированные специалисты, обладающие обширными знаниями. Кроме того, само проектирование отличается высокой сложностью и может быть выполнено на должном уровне лишь теми, кто хорошо разбирается во всех тонкостях оформления проектной документации данного типа.

Этапы проектирования промышленных зданий и сооружений

Создание проекта промышленных зданий осуществляется в несколько этапов, как и проектирование построек других типов:

• Сбор разрешительных документов.
• Инженерные изыскания на месте строительства.
• Создание проектной документации.
• Экспертиза документации.
• Оформление рабочей документации.

Заказать проектирование промышленных зданий и сооружений в Москве

Воспользоваться профессиональными услугами по оформлению проектов промышленных зданий различного типа можно в нашем Центре Независимых Строительных Экспертиз. Наши специалисты осуществляют проектирование различных уровней сложности. Они многие годы занимаются выполнением таких работ. Поэтому для их проведения им не потребуется много времени. Точные сроки проектирования будут зависеть от объема работ и других факторов. Воспользоваться услугами нашей компании можно по доступным ценам. Поэтому заказать здесь создание проекта постройки могут разные организации.

Промышленное проектирование предприятий является одной из наиболее масштабных и сложных задач для архитекторов и инженеров. Архитектурные, конструктивные особенности и инженерные сети, как правило, для каждого промздания индивидуальны. В расчёт при проектировании должны приниматься, кроме характеристик грунтов и района строительства, экономической эффективности и скорости возведения, такие факторы, как технологические особенности производства и повышенная техника безопасности при эксплуатации.

Особенности планировки участка при проектировании размещения объектов

При выполнении раздела проекта СПОЗУ, разработчик обязан детально изучить особенности будущего производства и грамотно спланировать участок, на котором необходимо отобразить:

1. Производственный корпус требуемой площади с указанием мест погрузки сырья и выгрузки готовой продукции из цеха.

2. Подъездные пути в пределах участка к промышленному зданию, если предусматривается заданием на проектирование – железнодорожный тупик.

3. Тёплые и холодные склады для хранения готовой продукции или сырья (по необходимости). Они должны располагаться с максимальным удобством для обеспечения логистики.

4. Административно бытовой корпус для размещения персонала (иногда устраивается внутри цеха).

5. Прочие вспомогательные площадки и строения – пункт КПП, бытовые помещения, дополнительные доготовочные цеха (если требуется).

6. Ограждение площадки, зоны благоустройства, основные показатели ТЭП по генплану.

Проводя и сооружений и планировку участка важно соблюсти каждую мелочь, особенно касающуюся движения грузового автотранспорта по территории – радиусы разворотов, возможность двухстороннего движения, карманы-отстойники, эстакады - места досмотра на въезде и т.д.

Наименование работ	Площадь объекта	Стадия П	Стадия Р
Проектирование нового строительства зданий (раздел "КР")	от 1000 м 2	от 120000 ₽	от 270000 ₽
	от 5000 м 2	от 320000 ₽	от 670000 ₽
	от 10000 м 2	от 450000 ₽	от 970000 ₽
Проектирование реконструкции зданий (раздел "КР")	от 1000 м 2	от 150000 ₽	от 300000 ₽
	от 5000 м 2	от 350000 ₽	от 700000 ₽
	от 10000 м 2	от 490000 ₽	от 750000 ₽

* Цены указанные в таблице ориентировочные, точная стоимость рассчитывается индивидуально для каждого проекта.

Объёмно-планировочные решения для проведения монтажных работ

При разработке архитектурной части проекта промздания важно учесть особенности производственной линии, или нескольких линий согласно заданию от поставщиков оборудования и заданием от заказчика, а именно:

1. Согласно схеме расположения линий, назначить количество и размеры пролётов промышленного здания. При этом важно использовать типовые размеры для удобства дальнейшего проектирования и строительства – 12, 18, 24, 30 м и т. д. Затем на данном этапе определяется длина здания и шаг поперечных колонн (также в модульном шаге – 6, 12 м).

2. Назначается сетка колонн на пересечениях осей. Здесь важно уделить внимание производственному процессу – обычно, в каждом пролёте цеха происходят различные операции, и они выполняются независимо друг от друга. Но в каких-то местах требуется сообщение линий посредством устройства транспортёра, локальной кран-балки или тележки на рельсах и, часто, в зоне сообщения линий, колонны вдоль центральных осей не ставятся. Таких мест по длине здания может быть 2 – 3.

3. Когда строится завод, проектирование предполагает схематичную прорисовку производственных участков и линий на главном этаже с площадками для прохода персонала, входами и выходами, камерами и бункерами, операторскими будками, локальными мостками, трапами и лестницами, офисными помещениями (если имеются), выполняется экспликация помещений и производственных участков.

4. Разрабатываются планы остальных этажей (если требует технология или прописано в задании заказчика)

5. Назначается уклон кровли исходя из требований СНиП для предотвращения образования снеговых мешков, особенностей конструкции стропильных ферм и наличия светопрозрачных конструкций на кровле.

6. Разрабатываются основные продольные и поперечные разрезы здания с указанием отметок всех поверхностей, а также фасады зданий с воротами, окнами, фирменным стилем, исходя из задания заказчика.

Конструктивные решения зданий под заводские цеха

Конструкция промздания – наиболее ответственная и сложная часть работы при промышленном проектировании. При расчёте каркаса, необходимо учесть все виды нагрузок и их сочетаний. Это как классические снеговые, ветровые и постоянные и временные нагрузки, действующие на любое здание, а также эксплутационные нагрузки.

Каждая колонна каркаса должна быть рассчитана на сближение двух, а иногда и четырёх мостовых кранов (если такие имеются), поперечные связи здания должны удовлетворять нагрузкам, возникающим от торможения кранов, узлы крепления должны обеспечивать прочность при воздействии вибрационных и прочих динамических нагрузок. А также могут быть дополнительные условия, прописанные в ТЗ или в задании завода-поставщика оборудования.

По материалу здания бывают с несущим железобетонным сборным или монолитным, металлическим или комбинированным каркасом. Выбор материала каркаса зависит от экономических и технологических факторов.

Проектирование промышленных зданий включают в себя:

1. Фундаменты – чаще всего монолитные железобетонные стаканного типа, на сваях и без, объединенные между собой рандбалками.

2. Колонны каркаса – как правило, выполняются в сборном варианте в виде готовых изделий, монтируются в стакан фундамента, центрируются по вертикали и горизонтали и замоноличиваются (в ЖБ варианте) или устанавливаются на анкерные болты (в металлическом варианте). На колоннах предусматриваются консоли для крепления подкрановых балок, закладные детали по длине в случае необходимости крепления ограждающих конструкций, на оголовках для устройства стропильных конструкций и строповочные петли. При значительных поперечных пролётах для восприятия ветровых нагрузок ограждающими конструкциями, вдоль первой и последней осей здания устраиваются фахверковые колонны.

3. Подкрановые балки – монтируются на консоли колонн с тщательной выверкой по вертикали и по оси движения оборудования. В ЖБ варианте выполняются, в основном, в преднапряжённом варианте. Поверх балок устраиваются подкрановые рельсы с тормозками.

4. Стропильные конструкции при пролётах 6 и 12 м могут выполняться в виде балок, свыше 12 м целесообразно применять фермы для снижения собственного веса конструкции и её удешевления. Поверх ферм устраивается конструкция кровли.

5. Продольные связи устраиваются крестообразными в крайних или портальными в центральных пролётах. Поперечные связи, чаще всего, монтируются между стропильными фермами и воспринимают ветровые нагрузки и усилия от торможения крановых тележек.

6. В завершении, выполняются работы по устройству пола с закладными деталями и приямками по заданию поставщика оборудования, ограждающие конструкции, окна, двери, ворота, 2-й и 3-й ярусы цеха устраиваются по необходимости в облегчённом варианте.

Каркасная система промзданий наиболее эффективна, так как в случае производственной необходимости может быть достаточно легко продлена путём дополнительных строительно-монтажных работ.

Инженерное оборудование в цехах предприятий

При проектировании внутренних инженерных сетей важно понять требования технологического процесса - в холодном или тёплом режиме должна изготавливаться продукция, количество воды, необходимое для обеспечения процесса, наличие вредных выделений, что определит тип системы вентиляции, а также количество персонала в смене для обеспечения их бытовых нужд.

Проектирование промышленных зданий и предприятий включает основные инженерные сети:

1. Отопление. При необходимости отопления цеха, производится расчёт тепловыделений от работающего оборудования, прогревочных камер, печей, которые также участвуют в теплоснабжении. Разность необходимого тепла компенсируется либо регистрами вдоль стен здания, а при значительных пролётах, когда излучения тепла от них недостаточно, применяются промышленные тепловентиляторы типа Volcano, производящие комплексное излучающее и рассеивающее действия.

2. Вентиляция. Рассчитывается в зависимости от технологического процесса. Выполняется либо естественной – через специальные дефлекторы в кровле, либо приточно-вытяжной, либо комбинированной. Может быть как общеобменной, т. е., подбор оборудования и воздуховодов осуществляется исходя из общей кратности воздухообмена в здании, так и локальной – от конкретного производственного оборудования. Часто локальная вентиляция нужна для сбора отходов производства, например, фрезерного, и направления их в накопительные бункера для последующего рециклинга.

3. Водоснабжение и канализация. Вода необходима для обеспечения бытовых нужд в зависимости от количества персонала в смене и, при необходимости, для обеспечения технологического процесса. Подключение осуществляется либо по заранее переданным ТУ, либо от собственного ВЗУ. Канализация принимает стоки и посредством коллекторов расчётного диаметра с требуемыми уклонами (либо посредством устройства КНС) проводит их на очистные сооружения. При необходимости в здании выполняется проект автоматического пожаротушения.

4. Электроснабжение. В 99% случаев на территории завода стоит собственная ТП, с сухими или масляными трансформаторами в зависимости от нормативов и требования техники безопасности. Разводка низкой стороны устраивается в цеху и к станкам в соответствии с рабочим проектом и схемами подключения оборудования.

5. Слаботочные системы. Сугубо индивидуальны для каждого объекта. Чаще всего, для того чтобы обеспечить промышленные здания всеми современными системами, проектируются разделы АПС, АПМ, СОУЭ, по заданию заказчика прорабатывается видеонаблюдение. Что же касается автоматизации и диспетчеризации оборудования, чаще всего этим занимаются специализированные компании, работающие совместно с поставщиками и проводящие комплексную обвязку машин с оснащением диспетчерского пункта.

1.1. Виды промышленных зданий

Промышленные предприятия классифицируют по отраслям производства.

Всего насчитывается более 15 крупных отраслей (электроэнергетика, черная металлургия, цветная металлургия, машиностроение, металлообработка и др.)

На основе отраслевой классификации производства построена у классификация промышленных зданий. В начале изучения настоящего курса было сказано, что промышленные здания независимо от отрасли промышленности разделяют на четыре основные группы: производственные, энергетические, здания транспортно-складского хозяйства и вспомогательные здания или помещения .

К производственным относят здания, в которых размещены цехи, выпускающие готовую продукцию или полуфабрикаты. Производственные здания по назначению разделяют на многие виды соответственно отраслям производства. Это могут быть металлообрабатывающие, механосборочные, термические, кузнечно-штамповочные, мартеновские цехи, цехи по производству железобетонных конструкций, ткацкие цехи, цехи по обработке пищевых продуктов, цехи вспомогательного производства, например, инструментальные, ремонтные и др.

К энергетическим относят здания ТЭЦ (теплоэлектроцентралей), снабжающих промышленные предприятия электроэнергией и теплом, котельные, электрические и трансформаторные подстанции, компрессорные станции и др.

Здания транспортно-складского хозяйства включают гаражи, стоянки напольного промышленного транспорта, склады готовой продукции, полуфабрикатов и сырья, пожарные депо и т.п.

К вспомогательным относятся здания для размещения администра­тивно-конторских помещений, помещений общественных организаций, бытовых помещений и устройств (душевых, гардеробных и пр.), пунктов питания и медицинских пунктов. Вспомогательные помещения в зависимости от вида производства можно располагать непосредственно в производственных зданиях.

Объемно-планировочные и конструктивные решения промышленных зданий зависят от их назначения, характера размещения в них техноло­гических процессов и отличаются значительным разнообразием. Такие здания можно классифицировать по следующим признакам:

1. По числу пролетов – однопролетные и многопролетные одноэтажные промышленные здания. Однопролетные здания (рис. 1.1, а) целесообразны для небольших производственных, энергетических или складских зданий. Они применяются также для размещения производств, требующих значительной величины пролетов (от 36 м и более – большепролетные здания) и значительной высоты (более 18 м). Однопролетные здания характерны, например, для производств с расположением технологического оборудования на специальных конструкциях – «этажерках», не связанных с несущими конструкциями самого здания (рис. 1.1, в).

Многопролетные (рис. 1.1, б) – наиболее распространенный тип одноэтажных промышленных зданий, широко используемый в различных отраслях промышленности. Многопролетные здания с одинаковыми или близкими параметрами пролетов (шириной и высотой) без внутренних открытых дворов называются зданиями сплошной застройки (рис. 1.2) и могут достигать в плане значительных размеров (несколько сотен метров по ширине и длине).

2. По числу этажей – одноэтажные и многоэтажные. В современном строительстве преобладают одноэтажные здания (примерно 80% общего объема строительства), так как они имеют определенные преимущества. В них лучше условия для размещения оборудования, организации производственных потоков, применения различных транспортных и грузоподъемных устройств. В любом месте здания может быть установлено технологическое оборудование любого веса, поскольку оно ставится непосредственно на грунт. В одноэтажных зданиях обеспечивается большая маневренность при изменении технологического процесса.

Применение многоэтажных промышленных зданий (рис. 2.3) ограничивается производствами с относительно легким технологическим оборудованием, размещаемым на междуэтажных перекрытиях (легкая промышленность, приборостроение, полиграфическая промышленность и пр.).

Многоэтажные здания также целесообразны в случаях, когда технологический процесс организован по вертикальной схеме и материалы могут перемещаться за счет собственного веса (например, склады сыпучих материалов). Многоэтажные промышленные здания проектируют, кроме того, при ограниченных размерах террито­рии. Многоэтажные промышленные здания нередко выполняют с так называемыми техническими этажами (рис. 1.3, г), в которых располагают технологические коммуникации (короба вентиляции, электрические проводки, трубопроводы и т.п.), а также в некоторых случаях вспомогательные помещения. В многоэтажных зданиях чаще всего применяют сетку колонн: 6x6; 6x9; или 6х12 м. В зданиях же с техническими этажами, при высоте несущей конструкции перекрытия (например, фермы) в пределах всей высоты технического этажа, пролеты удается увеличивать до 24 м. Верхний этаж во всех типах многоэтажных промышленных зданий может быть свободен от промежуточных вертикальных опор (рис. 1.3, б, в).

Рис. 1.1. Виды одноэтажных промышленных зданий: а – однопролетные; б – многопролетные; в – однопролетные с напольным транспортом; 1 – подвесной кран 2 – фонарь; 3 – опорный кран

Промышленное здание может состоять из одноэтажных частей разной высоты или из многоэтажной и одноэтажной частей (рис. 1.3, в). Последние называют зданиями смешанной этажности.

При наличии технического этажа в одноэтажных промышленных зданиях используют межферменное пространство, цокольные этажи или пространства под рабочими площадками. Постепенно этот прием привел к появлению двухэтажного типа промышленного здания (рис. 1.4), в котором на первом этаже располагают цехи с тяжелым оборудованием, устанавливаемым непосредственно на грунта на втором – производства с легким оборудованием, требующие хорошего естественного освещения. Двухэтажные здания используют для некоторых производств легкой и пищевой промышленности, цехов электролиза и др.

3. По наличию подъемно-транспортного оборудования – на бескрановые и крановые (с мостовыми кранами или подвесным транспортом, см. рис. 1.1 и 1.3).

Все промышленные здания (одноэтажные и многоэтажные), как правило, снабжают подъемно-транспортным оборудованием для перемещения готовой продукции, изделий в процессе их изготовления, сырья или технологического оборудования при его монтаже или демонтаже. Однако при изучении видов промышленных зданий надо иметь в виду, что подъемно-транспортное оборудование оказывает большое влияние на объемно-планировочные и конструктивные решения зданий.

4. По конструктивным схемам покрытий – каркасные плоскостные (с покрытиями по балкам, фермам, рамам, аркам), каркасные пространственные (с покрытиями – оболочками одинарной и двоякой кривизны, складками), висячие различных типов, перекрестные, пневматические, в том числе воздухоопорные и воздухонесущие (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Конструктивные схемы покрытий каркасных промышленных зданий

плоскостные: а – по балкам; б – по фермам; в – по рамам; г – по аркам;

пространственные: д – оболочки одинарной кривизны, е – оболочки двоякой кривизны; ж – оболочки двоякой кривизны в виде гиперболического параболоида; и – складки; к – висячее вантовое; л – перекрестное; м – пневматическое воздухоопорное; н – пневматическое воздухонесущее

5. По материалу основных несущих конструкций – с железобетонным каркасом (сборным, монолитным, сборно-монолитным), стальным каркасом, кирпичными несущими стенами и покрытием по железобетонным, металлическим или деревянным конструкциям (рис. 1.6). Кроме перечисленных классификационных признаков можно выделить еще несколько, определяемых условиями технологического процесса и требуемыми характеристиками среды производственных помещений.

Рис. 1.6. Промышленные здания: а – со сборным железобетонным каркасом; б – со стальным каркасом; в – с несущими конструкциями в виде деревянных клееных трехшарнирных арок; г – с несущими кирпичными стенами и покрытием по сборным железобетонным балкам; 1 – фундаменты; 2 – железобетонные колонны; 3 – железо­бетонные балки покрытия; 4 – подкрановые железобетонные балки; 5 – наружная стена; 6 – фундаментные балки; 7 – плиты покрытия; 8 – места расположения воронок внут­реннего водостока; 9 – мостовые краны; 10 – стальные колонны; 11 – стальные фермы; 12 – светоаэрационньй фонарь; 13 – аэрационный фонарь, 14 – несущая кирпичная стена; Н – расчетная высота цеха; Н к – высота от уровня пола до уровни головки подкранового рельса; h – высота от уровня пола до верха подкрановой консоли колонны

6. По системе отопления – неотапливаемые и отапливаемые. К неотапливаемым относят здания, в которых производство сопровождается избыточными тепловыделениями (так называемые горячие цехи: литейные, прокатные и др.), а также здания, не требующие отопления (холодные цехи: склады, хранилища и пр.). К отапливаемым относят все остальные промышленные здания, где по са­нитарно-гигиеническим или технологическим условиям требуется положительная температура воздуха в холодное время года.

7. По системам вентиляции – с естественной вентиляцией или аэрацией через специальные проемы в ограждающих конструкциях; искусственной приточно-вытяжной вентиляцией с помощью вентиляторов и системы воздуховодов; кондиционированием воздуха, т.е. с искусственной вентиляцией, создающей постоянные заданные параметры воздушной среды (температура, влажность, степень чистоты воздуха). Кондиционирование воздуха всегда применяют в так называемых герметизированных зданиях (полностью изолированных от внешней среды), предназначенных для производств, требующих особой точности или чистоты при изготовлении продукта.

8. По системам освещения – с естественным, искусственным или совмещенным (интегральным) освещением. Естественное освещение осуществляют через светопроемы в стенах (окна) и в покрытии (фонари).

Искусственное освещение – основное в зданиях без естественного освещения или в зданиях без фонарей. В зданиях без естественного освещения и без фонарных надстроек применяют электрические лампы, дающие спектр, близкий к естественному, благодаря чему легче обеспечить требуемые санитарно-гигиенический и производственный режимы, в частности герметизированные здания легче осу­ществить без естественного освещения.

Последние три признака определяют еще один классификационный признак объемно-планировочного решения здания.

9. По профилю покрытия – с фонарными надстройками или без них. Здания с фонарными надстройками (рис. 1.7) устраивают в целях аэрации или естественного освещения или для того и другого. Фонарные надстройки усложняют конструктивное решение здания и их эксплуатацию (происходит накопление снега на крыше в межфонарных пространствах).

Рис. 1.7. Промышленные здания с фонарями

а – световыми зенитными (светопрозрачные колпаки); б – светоаэрационными прямоугольного профиля; в – профиль светового зенитного треугольного фонаря; г – профиль светового трапециевидного фонаря; д – профиль прямоугольного светоаэрационного фонаря; е– профиль аэрационного фонаря с ветроотбойными щитами: 1 – светоаэрационный фонарь; 2 – зенитный световой фонарь; 3 – подвесной кран; 4 – мостовой кран: 5 – ветроотбойный щит

Наконец, к особой группе могут быть отнесены специальные виды зданий , например, навесы для открыто установленного оборудования, здания для взрывоопасных производств, здания для производств с высокой степенью радиации, здания, совмещенные с технологическим оборудованием, – так называемые «здания-агрегаты».

В состав промышленного предприятия кроме промышленных зданий обычно входят промышленные сооружения . К ним относятся сооружения для промышленного транспорта (эстакады для мостовых кранов, наклонные галереи и др.), сооружения для коммуникаций (тоннели, каналы, отдельные опоры и эстакады и пр.), устройства для установки оборудования (фундаменты под машины), этажерки (в зданиях и открытые) для размещения оборудования, специальные сооружения (емкости для хранения жидкостей, бункера для хранения сыпучих материалов, дымовые трубы, градирни для охлаждения оборотной воды, водонапорные башни и пр.) (табл. 1.1).

Следует отметить, что нередко промышленные сооружения представляют собой элементы здания. Например, эстакада для мостового крана в одноэтажном промышленном здании входят в состав несущих конструкций здания.

Промышленные здания часто подразделяют и по размерам пролетов: на мелкопролетные (6, 9, 12 м), среднепролетные (18, 24, 30, 36 м), крупнопролетные (свыше 36 м – 60, 90, 120 м и более). Пролеты небольшой величины применяют в основном во вспомогательных и складских, а также в многоэтажных производственных зданиях. Пролеты средней величины в настоящее время имеют наибольшее распространение.

Можно предположить, что в строительной практике будут все больше применять крупнопролетные промышленные здания, так как пространство свободное от вертикальных опор, облегчает размещение оборудования, не стесняет модернизацию технологических процессов. Однако при этом следует иметь в виду возможности уст­ройства подъемно-транспортного оборудования. При применении напольных самоходных кранов возможности увеличения пролетов зданий значительно возрастают.

Таблица 1

Промышленные сооружения

Промышленные здания с большими пролетами, отвечающие требованиям современного автоматизированного производства, могут быть решены с несущими конструкциями покрытий в виде арок, оболочек, складок. Такие конструкции позволяют размещать производства в однопролетных зданиях (рис. 1.1, в).

В условиях быстроускоряющегося технического прогресса проблема повышения «гибкости» , т.е. приспособляемости здания к размещению различного оборудования, различных технологических процессов, которые совершенствуются значительно быстрее, чем изнашивается здание, приобретает большое значение. В этом отношении в послевоенное время проектными и научно-исследовательскими организациями была проделана большая работа по созданию различных видов «гибких» и «универсальных» промышленных зданий, отличающихся от обычных тем. что они могут быть использованы для размещения различных производств, имея одинаковые объемно-планировочные и конструктивные параметры. Примером может служить промышленное здание с двумя разнородными производствами (текстильное и электротехническое).

В настоящее время различные цехи и отделения одного производства, как правило, размещают или, как говорят, «блокируют» в одном большом здании. Отсюда возникают упомянутые выше здания сплошной застройки . В недалеком прошлом основное место в промышленном строительстве занимала так называемая «павильонная» застройка, при которой почти каждый цех размещался в отдельном здании. Блокирование дает значительный экономический эффект, сокращая территорию предприятия, протяженность коммуникаций, площадь ограждающих конструкций здания и, следовательно, эксплуатационные расходы за счет сокращения теплопотерь и т.п.

Вместе с тем не потеряла своего значения и павильонная застройка . Она применяется в тех случаях, когда, например, блокирование невозможно по технологическим условиям (вредные воздействия производства одного цеха на другой) или когда павильонная застройка целесообразна по экономическим соображениям (относительно небольшие по объему здания с автономным технологическим процессом могут быть построены значительно быстрее, чем большое сблокированное здание).

Как сказано ранее, получают распространение здания с большими пролетами (одно- и многопролетные), в которых технологическое оборудование устанавливают на этажерках (рис. 1.9). Эти здания применяют, например, в химической промышленности. Павильонная застройка целесообразна также в тех случаях, когда технологический процесс сопровождается значительными газо- или тепловыделе­ниями, удаляемыми с помощью аэрации через отверстия в наружных стенах и покрытии.

Рис. 1.9. Поперечный разрез промышленного здании со встроенными этажерками

В последнее время стало широко применяться открытое размещение технологического оборудования тех производств, для которых перепад температуры окружающей среды не имеет существенного значения. Открытое размещение части оборудования позволяет сократить объем здания, упростить и облегчить объемно-планировочное и конструктивное решение, а на взрывоопасных производствах повысить уровень безопасности. На рис. 1.10 показан завод аммиака с открытым размещением колонн, теплообменной и другой аппаратуры.

Рис. 1.10. Завод аммиака с открытым расположением технологического оборудования

Здания с фонарными надстройками широко распространены в промышленном строительстве. В бесфонарных зданиях сплошной застройки часто применяют так называемое «психологическое» освещение в виде окон по периметру здания, с помощью которого работающие не теряют зрительной связи с внешней средой, так как полное отсутствие естественного света оказывает отрицательное психологическое и физиологическое воздействие на работающих.

Несомненно также, что здания без естественного освещения требуют значительного расхода электроэнергии, исключают естественное проветривание через окна и фонари. Для ряда производств бесфонарные здания вообще непригодны. Поэтому здания с фонарными надстройками различного профиля и в настоящее время сохраняют свое значение.

Как указывалось, в одноэтажных зданиях межферменное пространство используют для технологических нужд, нередко отделяют от помещения с помощью подвесного потолка , в который вмонтированы светильники искусственного освещения. Подвесные потолки в значительной степени улучшают интерьер цеха, кроме того, отделяя от производственной зоны коммуникации и вспомогательные технологические устройства, улучшают условия работы.