Лекция 7. Конструктивные системы и конструктивные элементы производственных зданий

7.1. Основные сведения о промышленных зданиях

Объемно-планировочные и конструктивные решения промышленных зданий должны обеспечивать наилучшие условия для организации в них производственного процесса и размещения оборудования.

Производственным процессом называют совокупность технологических, транспортных и складских операций, совершаемых в определенной последовательности над обрабатываемым материалом.

Промышленные здания различают признакам: по этажности – на одноэтажные, двухэтажные и многоэтажные.

Промышленные здания могут классифицироваться

• по подъемно-транспортному оборудованию – на крановые, снабженные мостовыми и подвесными кранами, и бескрановые;

• по виду освещения – на здания с естественным освещением (боковым или верхним), с постоянным рабочим искусственным освещением (безоконные и бесфонарные) и здания с комбинированным освещением (сочетающим искусственное и естественное освещение);

• по системам воздухообмена – на здания с общей естественной вентиляцией (аэрацией), с механической вентиляцией и с кондиционированием воздуха;

• по температурному режиму – на неотапливаемые и отапливаемые.

Общие требования к промышленным зданиям аналогичны требованиям к гражданским зданиям, но имеются специальные требования, вызываемые особенностями различных производств.

Одноэтажные промышленные здания обычно используют для размещения производств с тяжёлым технологическим и подъёмно-транспортным оборудованием либо связанных с изготовлением крупногабаритных громоздких изделий, а также производств, работа которых сопровождается выделением избыточного тепла, дыма, пыли, газов. Одноэтажные промышленные здания создают благоприятные условия для рациональной организации технологического процесса и модернизации оборудования, они позволяют располагать непосредственно на грунте фундаменты тяжёлых машин и агрегатов с большими динамическими нагрузками, обеспечивают возможность равномерного освещения и естественной вентиляции помещений через световые и аэрационные устройства в покрытии.

В массовом строительстве преобладают одноэтажные крановые многопролётные промышленные здания прямоугольной (в плане) формы с верхним естественным освещением через фонари и проветриванием с помощью аэрационных устройств или систем механической вентиляции. Такие промышленные здания характерны для предприятий черной металлургии, машиностроения, металлообработки строительных материалов и ряда других отраслей промышленности. Для одноэтажных промышленных зданий массового строительства характерны следующие объёмно-планировочные параметры: пролёт 12-36 метров, шаг колонн 6-12 метров, высота помещений 5-12 метров в бескрановых и 10-20 метров в крановых зданиях.

Многоэтажные промышленные здания сооружаются в основном для производств, требующих организации вертикального технологического процесса, а также для ряда производств, оснащенных сравнительно лёгким малогабаритным оборудованием (точное машиностроение, приборостроение, электронная и радиотехническая промышленность, лёгкая и пищевая индустрия, полиграфическая промышленность). Многоэтажные промышленные здания. обычно освещаются естественным светом через боковые светопроёмы. Широкие многоэтажные промышленные здания имеют совмещенное освещение. Для современных многоэтажных промышленных зданий характерны сетки колонн 6×6 метров, 9×6 метров, 12×6 метров с тенденцией к использованию ещё более крупных сеток.

В практике современного промышленного строительства наибольшее распространение получили двухэтажные многопролётные промышленные здания с крупной сеткой колонн и верхним естественным освещением. В таких зданиях основные производства размещают преимущественно на втором этаже, а склады и участки с тяжёлым оборудованием – на первом.

Пространственная жесткость промышленного здания обеспечивается с учетом воздействия вертикальных и горизонтальных динамических нагрузок, вызываемых работой технологического и подъемно-транспортного оборудования.

Технологические процессы часто бывают связаны с выделением производственных вредностей: пыли, дыма, газов и других, поэтому в них должна предусматриваться система мероприятий для обеспечения здоровья и безопасности работающих людей.

Возможность возникновения пожара является значительно большей, чем в гражданских зданиях, поэтому противопожарные требования к промышленным зданиям шире и сложнее.

В различных производствах используется и перерабатывается горючие и взрывоопасные материалы. Новые технологические линии основаны на интенсификации, повышении производительности, объемов взрывопожароопасных веществ и обусловили необходимость повышения до критических значений такие параметры, как давление, температура, соотношение горючих компонентов и окислителя и других вредностей. В связи с этим возрастает потенциальная опасность взрывов большой разрушительной силы и пожаров, наносящих значительный материальный ущерб и приводящий к травмам и гибели обслуживающего персонала.

Классификация производственных помещений и зданий позволит объективно установить их условный уровень взрывопожарной опасности и обосновать конкретные организационно-технические решения, позволяющие в пределах допустимого риска от пожара эксплуатировать производственные объекты.