Промышленная Кратко

Промышленная архитектура.

Литература:

1.Шубин. Архитектура промышленных и гражданских зданий. Том V. «Промышленные здания».

2.Демидов и Хрусталев. «Архитектурное проектирование промышленных предприятий».

3.Орловский. «Промышленные здания».

4.Дятлов. «Архитектура промышленных зданий».

5.Шерешевский. «Конструкции промышленных зданий и сооружений».

6.Тропиненков. «Альбом, чертежи и детали промышленных зданий».

7.«Проектирование вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий».

8.СНиП II-89-90 «Генплан промышленных предприятий».

9.СНиП 2.09.02-85 «Производственные здания».

10.СНиП 2-09.04-87 «Административные и бытовые здания».

Основы проектирования промышленных предприятий.

Исходные термины, определения и понятия.

Промышленное строительство

Промышленная архитектура

Промышленное предприятие

Орудия и средства	Здания	Сооружения
производства
Технологи,	Архитекторы,	Инженеры-
промышленные	инженеры-	конструкторы
дизайнеры	строители

Промышленное строительство – область строительства, включающая комплекс проектных, строительных и монтажных работ, связанных с возведением новых, расширением и модернизацией существующих промышленных предприятий.

Промышленная архитектура – отрасль архитектурно-строительной деятельности внутри промышленного строительства, в задачу которой входит проектирование промышленных предприятий.

Промышленное предприятие – совокупность орудий и средств производства, зданий и сооружений.

Орудия и средства производства разрабатываются технологами и промышленными дизайнерами. Здания проектируются архитекторами и инженерами-строителями. Сооружения проектируются инженерами-конструкторами, для этого создаются специальные проектные институты.

Особенности проектирования промышленных зданий,предприятий.

Большая номенклатура отраслей промышленности с разнообразием технологических процессов.

Выделение вредности в отдельных видах производства (выделение газов, взрывы и т.п.).

Специфические виды транспорта и подъемно-транспортного оборудования.

Насыщенностьинженерными сооружениями и оборудованием.

Тенденция к изменению технологий и при необходимости возникновения требований по реконструкции.

Большие габаритные размеры и специфические формы (завод в Тольятти длиной 2,5км,высотой 18м).

Специфические архитектурные средства и инженерно-конструктивные приемы решения задач.

Основы проектирования промышленных зданий с учетом их типологии.

I.Типологическая (отраслевая) классификация промышленных предприятий. Промышленные предприятия – 10 групп.

1.Горно-добывающие и горно-обогатительные предприятия (Костомукша ГОК).

2.Металлургические предприятия (Надвоицы Алюминиевый завод).

3.Нефтехимические и химические предприятия (в РК нет).

4.Предприятия машиностроения (Петрозаводск МАШ,Судостроительныйзавод).

5.Предприятия приборостроения и радиоэлектроники (раньше в РК был завод Светланы Ламповой).

6.Предприятия по деревообработке и целлюлозно-бумажной промышленности(ЦБК в Сегеже и Кондопоге).

7.Предприятия строительной индустрии (КСК, ДОК,Кирпичные заводы).

8.Предприятия текстильной и легкой промышленности.

9.Предприятия пищевой промышленности (Хлебо- и молокозаводы).

10.Энергетические предприятия (ТЭЦ).

Учитывая специфические особенности технологических процессов в каждой группе дополнительно выделяются подгруппы,учитывающие:

а) площадь территории проектируемого предприятия, б) число рабочих, в) специфические противопожарные требования.

Например, в группе предприятий по деревообработке выделяются около 10 подгрупп: лесопильные;домостроительные;мебельные; спичечные и т.д.

Внутри групп начинает действоватьвторой принцип классификации.

II.Классификация промышленных зданий с учетом места и роли в технологическом процессе. Промышленные здания – 4 группы.

1.Производственные: основные и вспомогательные цеха, выпускающие готовую продукцию или полуфабрикаты.

2.Энергетические: здания ТЭЦ, котельные, электро- и трансформаторные подстанции, компрессорные и т.п.

3.Транспортно-складского хозяйства: склады исходной и готовой продукции, пожарные депо,производственные гаражи,стоянки напольного транспорта и т.п.

4.Здания вспомогательные административно-конторские, санитарно-бытовые, общественного питания,медицинские учреждения.

III.Классификация промышленных зданий по числу пролетов:

а) однопролетные б) многопролетные

IV.Классификация промышленных зданий по числу этажей:
а) одноэтажные	в) многоэтажные		г) смешанной этажности		д) комбинированной
					этажности
б) двухэтажные
1 – административно-бытовой комплекс АБК,2 – основное производственное здание.
V. Классификация промышленных зданий по наличиюподъемно-транспортного оборудования:
а) бескрановые	б) крановые:
	с подвесными кранами			с мостовыми кранами	с козловыми кранами
VI.Классификация промышленных зданий по конструктивным схемам покрытий:
а) с плоскостными покрытиями		б) с пространственными покрытиями
1. с балочными покрытиями		1. с оболочками:			2. складки
			а) с полуцилиндрическими
			одинарной кривизны
2. с форменными покрытиями					3. висячие (вантовые)
			б) с оболочками двоякой
				кривизны
3. с рамными покрытиями					4. структуры
					(стержневые системы)
			в) с гиперболическими
			параболоидами
4. с арочными покрытиями					5. пневмонадувные

VII. Классификация промышленных зданий по материалу основных несущих конструкций:

1.Здания с несущими стенами из мелкоразмерных элементов (кирпич, мелкие каменные,керамические и бетонные блоки).

2.Здания с железобетонным каркасом: сборный, монолитный,сборно-монолитный.

3.Здания с металлическим каркасом.

4.Здания с деревянным каркасом (в основном для сельскохозяйственных зданий).

VIII.Классификация промышленных зданий по системам отопления:

1.Неотапливаемые здания: с избыточными тепловыделениями,холодильники.

2.Отапливаемые здания. Граница температур: +5 градусов Цельсия (ниже – неотапливаемые).

IX. Классификация промышленных зданий по системам вентиляции: 1. С естественной вентиляцией или аэрацией:

а) через оконные проемы б) через светоаэрационные надстройки в наружных стенах

в) комбинированный

2. С искусственной приточно-вытяжной вентиляцией:

В здании требуется проектирование вентиляционной камеры – 3, системы воздуховодов– 2 и воздухозаборников – 1.

3. С кондиционированием воздуха – «герметизированное производство» – в котором поддерживаются постоянная требуемая температура,влажностьи скоростьвоздуха.

X.Классификация промышленных зданий по системам освещения:

1.

С естественным освещением:

а) с боковым освещением

б) с верхним освещением через:

в) смешанный тип

через

оконные проемы

светоаэрационные

зенитные фонари

наружных стен

надстройки

2. С искусственным освещением:

а) общее освещение

б) местное освещение на

в) смешанное освещение

рабочих местах

1 – настольная лампа.

3. С совмещенным (интегральным) освещением:

XI. Классификация промышленных зданий поразмерам пролетов:

1. Мелкопролетные

2. Среднепролетные

3. Крупнопролетные

6,9, 12м

19, 24,30, 36м

более 36м

Максимальный пролет– 144м – здание для сборки самолетов.

XII. Классификация промышленных зданий по типу застройки:

а) павильонной застройки (до 3-х пролетов)

б) сплошной застройки (более3-х пролетов)

XIII. Классификация промышленных зданий по объемно-планировочному решению:

а) пролетного типа

б) ячейкового типа

в) здания зального типа

- кран

Технологический процесс как основа объемно-планировочных решений.

Составление описания производственного процесса(инженерами-технологами).

1.Описание передвижения материалов или изделий по территории предприятия между цехами и внутри цехов, а также их хранение на складах исходных материалов и готовой продукции.

На основании этого описания составляется генеральнаятехнологическая схема описания. Генеральная технологическая схема – схема размещения и взаимосвязи производственных зданий и сооружений на территории предприятия.

2.Технологический процесс – процесс, при котором происходит качественное изменение материалов или полуфабрикатов.

При разработке технологического процесса технологи:

1.Составляют схему производственных операций.

2.Разрабатывают схему расстановки технологического оборудования.

3.Составляют паспорта на технологическое оборудование инженеры-технологи, промышленные дизайнеры и инженеры по технике безопасности.

1.

2.

3.

4. Разрабатывают технологические схемы размещения и взаимосвязи производственных помещений. Схема дополняется описанием отдельных операций производственного процесса и минимальными размерами требуемых производственных помещений. 5. Определяют набор исходных параметров по объемно-планировочному и конструктивному

решению отдельных производственных зданий: габаритные размеры зданий в плане и по высоте; форма зданий; конструктивное устройство; необходимое подъемно-транспортное оборудование;необходимое санитарно-техническое оборудование;средства архитектурного решения фасадов.

Требования к объемно-планировочному решению производственных зданий. Комплекс требований,предъявляемых к производственным зданиям разделяется на:

1.Технологические (функциональные) требования.

2.Технические требования.

3.Архитектурно-художественные требования.

4.Экономические требования.

1.Технологические требования.

1)Требования к производственному пространству:размеры производственных помещений;

наличие и грузоподъемность подъемно-транспортного оборудования и требования к ширине проходов между технологическим оборудованием.

2)Требования к рабочему пространству:

необходимые габариты рабочих мест и пути передвижения по производственным помещениям.

СН 245-71* «Санитарно-технические нормы проектирования промышленных предприятий» - определяется минимальная площадь и минимальный объем производственных помещений

на одного работающего.

Например,предприятие по деревообработке: один рабочий– 45м2 и 15м3.

3)Требования к воздушной среде:

	температура;	влажность;		скорость движения воздуха;
	агрессивностьсреды (кислоты / щелочи);			требования к воздухообмену и аэрации.

4)Требования к световому режиму:

необходимая степеньосвещенности рабочих мест;

необходимый спектральныйсостав света.

5)Требования к акустическому режиму:

уровень шума и необходимые средства изоляции от посторонних звуков: наушники, маски, экраны.

2. Технические требования.

1)Требования прочности строительных конструкций:

способность конструкции воспринимать силовые и несиловые воздействия от подъемнотранспортного оборудования, от технологического оборудования, от внутренней воздушной среды: температура,влажность,агрессивность.

2)Требования к устойчивости:

способность конструкции воспринимать динамические нагрузки и обеспечивать пространственную жесткость.

3)Требования к долговечности:

выбор материалов с учетом их ползучести, морозостойкости, влагостойкости, огнестойкости,биостойкости.

Существует четыре степени долговечности:

а) здания до 20 лет эксплуатации (склады);	в) здания до 100 лет эксплуатации;
б) здания до 50 лет эксплуатации;	г) здания более 100 лет эксплуатации (АЭС).

4) Требования по взрывной,взрывопожарной и пожарной опасности: СНиП 2.09.02-85 «Производственные здания».

Шесть категорий: А,Б,В,Г,Д, Е.

А – наиболее взрывопожароопасные (горючие газы и легковоспламеняющиеся жидкости); Д – взрывы без пожара.

5)Требования к санитарно-техническому и инженерному оборудованию здания:

тип вентиляции, отопления, кондиционирования воздуха, водоснабжения и лифтового оборудования.

3. Архитектурно-художественные требования:

1)Градостроительные требования:

месторасположение промышленного предприятия и его связьс селитебной (жилой) зоной;

определяются по СНиП «Генеральные планы промышленных предприятий».

2)Требования к архитектуре промышленного комплекса:

форма и габаритные размеры отдельных зданий и сооружений.

3)Требования к архитектуре отдельных зданий:

	материал;	цвет;	фактура поверхностей наружных стен и покрытий.
	4) Требования,предъявляемые к интерьерам:
	оптимальные пропорции помещений;			освещенность;	цвет поверхностей.

4.Экономические требования:

1)экономичность объемно-планировочных решений;

2)экономичность конструктивных решений;

3)экономичность средств в архитектурно-художественных решениях.

На основе перечня требований производится выбор объемно-планировочного решения.

Типология промышленных зданий.

Промышленные здания классифицируются по типу на одноэтажные, двухэтажные и многоэтажные.

Одноэтажные промышленные здания.

Достоинства:

Размещение технологического оборудования в горизонтальной плоскости с удобными производственными связями и дешевым технологическим транспортом (напольный транспорт или подвесные краны).

Независимость решения конструкций от технологического оборудования (под оборудование устанавливаются автономные фундаменты).

Равномерное естественное освещение по всей площади производственных помещений (боковое и верхнее - через покрытие).

Недостатки:

Большая площадь застройки.

Сложностьстроительства на крутом рельефе.

Большая площадь теплопотерь через наружные конструкции.

Сложностьархитектурных решений (большая протяженностьи незначительная высота).

Классификация:

I.По характеру застройки:

а) павильонной застройки (до 3-х пролетов) б) сплошной застройки (более3-х пролетов)

II.По расположению опор:

а) пролетного типа

б) ячейкового типа

в) здания зального типа

- кран

III.По основным параметрам несущих конструкций:

1)Для пролетных зданий:

а) размер пролетов при отсутствии мостовых кранов: 6,9,12, 18,24, 30,36м. б) при наличии мостовых кранов: 18,24,30, 36м.

Шаг колонн: 6, 12м. Высота колонн: 3,6-7,2м и 7,2-18м.

2) Для ячейковых зданий:

Шаг колонн и пролет: 18*18 и 24*24. Высота колонн: 3,6-7,2м и 7,2-18м.

3) Для зальных зданий:

Пролет более 36м. Шаг колонн: 6, 12, 18 м. Высота колонн: 3,6-7,2м и 7,2-18м.

IV. По функциональному зонированию: 1) С плоскостным зонированием:

а) поперечным (при необходимости здания достраиваются в продольном направлении); б) продольным (при необходимости здания достраиваются в поперечном направлении); в) диагональным (при необходимости здания достраиваются в обоих направлениях); г) комбинированным зонированием.

2)

С пространственным зонированием.

а)

б)

в)

2)

а),б),в)1 – административно-бытовая,		2) аналогично,сдополнениями:
2	– основная производственная,	1	– во встройках,в пристройках и в отдельно
3	– вентиляционно-энергетическая,	стоящих зданиях с теплыми переходами,
4	– подсобно-производственная,	4	– на антресолях или в подвале,
5	– складская зона.	5	– во встройках.

Двухэтажныепромышленныездания.

Причины выделения в отдельный тип:

1.Замена одноэтажных зданий с цоколями и подвалами.

2.совмещение технологических процессов с различным подъемно-транспортным оборудованием:

тяжелое оборудование – на уровне первого этажа,

легкое и вертикальное – на уровне второго этажа.

Достоинства:

Возможность совмещения тяжелого и легкого оборудования.

Сокращение протяженности инженерных коммуникаций за счет проведения их через перекрытия.

Сокращение технологических связей.

Возможность изменения сетки колонн наI и II этажах.

Сокращение площади застройки.

Классификация:

I.По характеру застройки:

а) павильонной застройки (не более трех пролетов); б) сплошной застройки (болеетрех пролетов).

II. По расположению вертикальных опор: а) с одинаковой сеткой колонн наI и II этажах;

б) с укрупненной сеткой колонн на уровнеII этажа;

в) с укрупненной сеткой колонн на уровнеI этажа и с подвесными перекрытиями;

г) с укрупненной сеткой колонн на уровне I этажа и техническими ферменными

перекрытиями.
а)	б)	в)	г)

III.По параметрам конструктивных элементов:

1)Сетка колонн:

для I этажа: 6*6, 12*12;

для II этажа: по пролетному типу с пролетами 18,24, 30,36 и шагом 6 и 12м.

2)Высота этажа:

для I этажа: 4,8м, 6м, 7,2м, 8,4м;

для II этажа:6-18м.

Многоэтажныепромышленныездания.

Областьприменения:

1)Производство с вертикальным технологическим процессом.

2)Изготовление мелких промышленных изделий, не требующее тяжелого технологического и подъемно-транспортного оборудования.

3)Ограниченная площадьзастройки.

Достоинства:

Малая площадьзастройки.

Сокращение площади наружных стен на единицу объема здания.

Сокращение затрат на обслуживание кровли.

Возможность строительства в плотной городской застройке. Недостатки:

Необходимость устройства вертикального технологического и подъемно-транспортного оборудования для перемещения людей и грузов.

Увеличение площади проездов на единицу площади здания.

Ограниченная свобода планировочных решений при малой сетке колонн.

Классификация:

I.По характеру застройки:

а) рядовой

б) угловой

в) П-образной

г) Ш-образной сдвумя

д) каре-образной с

застройки

застройки

застройки

полузамкнутыми дворами

замкнутыми дворами.

При выборе типа застройки число этажей и их площадь определяется по СНиП «Производственные здания» с учетом категорий процессов.

Для категорий А,Б, В, Е - не более 6 этажей,Г, Д – 10 и более этажей.

II.По расположению опор:

а) с равномерной разбивкой

б) с уменьшенными

в) с устройством консолей

шагов и пролетов

средними пролетами

по периметру здания

III.	По параметрам конструктивных элементов:
1)	Сетка колонн:
для зданий пролетного типа			для зданий ячейкового типа		для зданий зального типа
	12*6; 18*6		6*6; 9*6; 9*9; 12*12		размер пролетов 18 и 24м

2) Высота этажей:

до 3,6м – высота кратна 300; более 3,6м – высота кратна 600.

При назначении высоты этажей типовые этажи измеряются от пола нижележащего до пола вышележащего. Высота верхнего этажа – от пола до низа выступающих стропильных конструкций.

IV. По функциональному зонированию:

а) вертикальное зонирование.

На уровне верхнего этажа: производство с тепловыделениями, пожаровзрывоопасные (с устройством сбрасываемой кровли), с внутрицеховым транспортом, требующим большой сетки колонн, производство, требующее повышенной освещенности (зенитные фонари).

На уровне первого этажа: производство с тяжелым технологическим оборудованием, с динамическим оборудованием, мокрые технологические процессы с выделением сточных вод.

б) горизонтальное зонирование.

1 – основная производственная зона– по периметру наружных стен.

2 – комбинированная: подсобные производства, энергетическое оборудование и санитарно-бытовые помещения.

а)

б)