Особенности проектирования и строительства промышленных зданий

Классификация промышленных зданий и их функционально-технологические особенности

Промышленные здания проектируют и строят для нужд различных отраслей промышленности. В силу значительного разнообразия технологических процессов, протекающих в различных промышленных зданиях, для них характерно многообразие архитектурных и конструктивных решений. Но с использованием ряда общественных классификационных признаков все промышленные здания могут быть объединены в основные классификационные группы.

• 1. По роли в производственном процессе, или по основному функциональному признаку, промышленные здания подразделяются на следующие типы:
  • • производственные здания, т. е. здания по производству продукции;
  • • энергетические здания (ТЭЦ, котельные, компрессорные, электроподстанции и т. д.);
  • • транспортно-складские здания (гаражи, склады, депо и т. д.);
  • • вспомогательные здания (административные и бытовые здания, заводские столовые и поликлиники и т. д.).
• 2. По этажности промышленные здания подразделяются следующим образом (рис. 18.1):

Рис. 18.1. Виды производственных зданий в зависимости от их этажности:

а — одноэтажные производственные здания; б — многоэтажные производственные здания; в — двухэтажные производственные здания; г — производственные здания смешанной этажности.

• • одноэтажные промышленные здания;
• • двухэтажные промышленные здания;
• • многоэтажные промышленные здания;
• • промышленные здания смешанной этажности.

Одноэтажные промышленные здания в настоящее время составляют до 70% от всего числа соответствующих промышленных зданий.

• 3. По числу пролетов промышленные здания подразделяются на следующие типы:
  • • однопролетные промышленные здания;
  • • многопролетные промышленные здания.
• 4. По наличию подъемно-транспортного оборудования промышленные здания делятся следующим образом:
  • • бескрановые промышленные здания, т. е. здания вообще без кранов или без мостовых кранов;
  • • крановые здания, или здания с мостовыми кранами.
• 5. По наличию отопления промышленные здания подразделяются на три типа:
  • • отапливаемые промышленные здания с наличием внешней теплозащиты;
  • • неотапливаемые промышленные здания с наличием внешней теплозащиты;
  • • неотапливаемые здания без внешней теплозащиты («холодильные» здания).
• 6. По пожарной опасности производства промышленные здания подразделяются на пять категорий: А, Б, В, Г, Д.

На территории промышленных предприятий кроме промышленных зданий возводятся также и инженерные сооружения, к которым относятся эстакады, галереи, емкостные сооружения (резервуары, газгольдеры, бункера, силосы), дымовые трубы, градирни, водонапорные башни, мачты линий электропередач и т. д.

Промышленные здания имеют свой индивидуальный стиль и облик, соответствующий определенному производству. Это объясняется значительным влиянием технологических процессов на объемно-планировочное решение промышленных зданий.

Особенности технологического процесса влияют на выбор технологического оборудования, схемы технологического процесса и внутрицехового транспорта. От этого, в свою очередь, зависит объемно-планировочное и конструктивное решение проектируемых и промышленных зданий.

Внутрицеховой транспорт может быть рельсовым и безрельсовым, напольным и надпольным.

Наиболее часто транспортировка грузов в промышленных зданиях осуществляется крановым оборудованием, но достаточно широко используются также железнодорожный транспорт, электрокары, конвейерные линии и т. д.

Цеховое крановое оборудование (рис. 18.2) представлено несколькими типами кранов, каждый из которых имеет свои особенности и по-разному влияет на архитектурное и конструктивное решение здания.

Рис. 18.2. Основные виды кранового оборудования в производственных зданиях:

а — здание с подвесными кранами (кран-балками); 6 — здания с мостовыми (опорными) крапами; 1 — несущая балка подвесного крана; 2 — механизм передвижения; 3 — подвесной крановый путь; 4 — электроталь (тельфер); 5 — кабина крановщика; 6 — механизм передвижения по крановому пути; 7 — несущий мост крана; 8 — крановая тележка с грузоподъемным механизмом; 9 — подкрановый путь (рельсы); 10 — токопроводы (троллеи) Краны бывают следующих основных типов:

• • монорельсовые подвесные краны (тельферы);
• • подвесные краны-балки;
• • мостовые (опорные) краны;
• • козловые краны.

Монорельсовые подвесные краны грузоподъемностью от 1 до 10 т (обычно 1−2 т) перемещают грузы по вертикали и в одном горизонтальном направлении. Такие краны имеют малую ширину обслуживаемой зоны, и их единственный крановой путь (монорельс) крепится к конструкциям покрытия здания.

Подвесные кран-балки имеют грузоподъемность также до 10 т (обычно 2−5 т) и перемещают грузы по трем направлениям: по вертикали, вдоль и поперек пролета. Крановые пути в виде двух или трех направляющих крепятся к несущим конструкциям покрытия.

Мостовые краны имеют грузоподъемность от 5 до 500 т и подразделяются на легкие, средние и тяжелые. Крановые пути мостовых кранов устраиваются по подкрановым балкам, которые опираются на консоли колонн каркаса здания.

Козловые краны также имеют грузоподъемность до 500 т, но не оказывают дополнительного воздействия на конструкции промышленных зданий, так как крановые пути имеют напольное расположение.

Типизация и унификация объемно-планировочных параметров промышленного здания проводятся на основе укрупненных модулей 6 М, 12 М, 30 М и 60 М. Полученные размеры объемно-планировоных элементов наиболее полно отвечают требованиям различных технологических процессов, протекающих в промышленных зданиях.

Пролеты с использованием модулей ЗОМ и 60 М назначаются размерами 3; 6; 9; 12; 18; 24; 30; 36 и 42 м.

Шаги колонн с использованием модулей 60 М назначаются размером 6 и 12 м.

Высоты промышленных зданий считаются до низа несущих конструкций покрытия и с использованием модулей 6 М и 12 М назначаются равными 3,0; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,0; 13,2; 14,4; 15,6; 16,8 и 18,0 м (рис. 18.3).

Рис. 18.3. Характерный поперечный разрез промздания с унифицированным объемно-планировочным решением:

L — пролет (расстояние между вертикальными несущими конструкциями в поперечном направлении или длина несущей конструкции покрытия); II — высота (расстояние от «чистого пола» до низа несущей конструкции покрытия); ±0,000 — высотная отметка «чистого» пола первого этажа здания Объемно-планировочным элементом, или ячейкой каркаса, промышленные здания называется объемная часть здания с размерами, равными высоте этажа, шагу колонн и пролету горизонтальных несущих конструкций.

На основе этого базового унифицированного объемно-планировочного элемента (УОПЭ), производится компоновка плана промышленного здания из укрупненных планировочных фрагментов, а именно:

• • унифицированных типовых пролетов (УТП), т. е. фрагментов промышленных зданий шириной в пролет и длиной, равной длине температурного блока;
• • унифицированных типовых секций (УТС), т. е. фрагментов промышленных зданий, состоящих из нескольких параллельных пролетов одинаковой ширины и высоты, габариты которых соответствуют размерам температурного блока.

Температурный блок — это часть здания, расположенная между продольными и поперечными температурными швами и наружными стенам здания. Для железобетонных конструкций расстояние между температурными швами должно быть не более 72 м.