Классификация промышленных зданий

Требования к промышленным зданиям

Функциональные требования. Здания должны обеспечивать нормальное функционирование размещаемого технологического оборудования и нормальный ход технологического процесса в целом. Т.е. здание должно отвечать определенным эксплуатационным требованиям и создавать в помещениях нормальные санитарно-гигиенические условия для деятельности человека. С учетом функциональных требований назначают: объемно-планировочные параметры здания исходя из необходимого состава, площадей, высот и взаимосвязи помещений; вид и материал несущих и ограждающих конструкций; тип и грузоподъемность внутрицехового транспорта и обеспечивают нормальные санитарно-гигиенические условия в помещениях (освещенность, воздухообмен и т.п.).

Технические требования заключаются в обеспечении прочности, устойчивости, долговечности зданий и в возможности их возведения индустриальными методами.

Архитектурно-художественные требования заключаются в придании зданию выразительного архитектурного облика на основе фактуры и цвета поверхности ограждающих конструкций здания, пропорций отдельных его объемов и т.п.

Экономические требования достигаются: рациональной организацией технологического процесса; оптимальным использованием площади и объема здания; назначением соответствующих шагов колонн и ширины пролетов, этажности, материалов и т.п.

Классификация промышленных зданий

По назначению промышленные здания подразделяют на следующие группы:

- Производственные, которые предназначены для основных процессов производства. К ним относятся прокатные, кузнечные, механосборочные и т.п. цеха.

- Подсобно-производственные здания, необходимые для вспомогательных процессов. К ним относятся ремонтные, тарные и т.п. здания.

- Энергетические, снабжающие предприятие электроэнергией, сжатым воздухом, паром, газом. К таким сооружениям относят ТЭЦ, компрессорные, паровые установкит.п.

- Складские здания, предназначенные для хранения сырья, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и пр.

- Транспортные, к которым относятся гаражи, электровозные депо и т.п. здания.

- Санитарно-технические здания, предназначенные для обслуживания водопровода, канализации и т.п. Это насосные станции, очистные сооружения, водохранилища, водонапорные башни и др.

- Вспомогательные и общезаводские здания, к которым относятся административные помещения, заводоуправления, столовые, медицинские пункты и т.п.

На территории промышленных предприятий, в зависимости от их назначения, строят специальные сооружения такие как: резервуары, газгольдеры, градирни, эстакады, дымовые трубы и т.п.

Для конкретного производства состав зданий и сооружений, располагаемых на территории промышленного предприятия, зависит от назначения здания, его специализации и мощности.

По архитектурно-конструктивным признакам промышленные здания делят на одноэтажные, многоэтажные и смешанной этажности.

Одноэтажными проектируют здания для производственных процессов, связанных с необходимостью применения тяжелого громоздкого оборудования для изготовления крупногабаритных изделий, а также где возможны динамические нагрузки больших значений (кузнечные, прокатные, термические, литейные и т.п. цеха).

В многоэтажных зданиях размещают производства с вертикально направленным технологическим процессом с использованием тяжести сырья и полуфабрикатов, например, мельницы, химические заводы, хлебозаводы и т.п. производства.

Промышленные предприятия, в которых размещаются производства, связанные с горизонтальным и вертикальным технологическими процессами проектируют смешанной этажности. Многие предприятия химической промышленности имеют смешанную этажность.

В основном промышленные производства размещают в одноэтажных зданиях. Одноэтажные здания составляют до 80% от общего объема промышленного строительства.

В зависимости от количества пролетоводноэтажные здания делят на одно- и многопролетные.

По ширине пролетов различаютмелкопролетные (L<12 м) и крупнопролетные (L>12 м) здания.

В современном промышленном строительстве основными типами являются многопролетные здания с широкими пролетами, в которых большие производственные площади не стеснены промежуточными опорами.

Применение железобетонных и армоцементных оболочек, стальных и алюминиевых ферм, пространственных систем и других высокопрочных легких конструкций покрытий позволяет строить большепролетные промышленные здания с пролетами равными 36, 42, 60 м и более. В таких зданиях, как правило, размещают цеха авиационных заводов, ангары, гаражи и т.п.

Объемно-планировочные параметры одноэтажных промышленных зданий

Конфигурация и размеры плана, высота и профиль промышленного здания определяются параметрами, количеством и взаимным расположением пролетов. Эти факторы зависят от технологии производства, характера выпускаемой продукции, производительности предприятия, требований санитарных норм и пр.

Ширина пролетав промышленном здании (L) – расстояние между продольными координационными осями – складывается из величины пролета мостового крана (L_к) и удвоенного расстояния между осью рельса подкранового пути и модульной координационной осью (2К): L= L_к + 2К (рис.1).

Рис. 1. К определению параметров пролета

Пролеты мостовых кранов увязаны с шириной пролетов и определяются ГОСТом. Величину К принимают: 750 мм при кранах грузоподъемностью Q ≤ 500 кН; 1000 мм (и более кратно 250 мм) при Q > 500 кН, а также при устройстве в надкрановой части колонн прохода для обслуживания подкрановых путей.

Минимально допустимая ширина пролетов, определяемая условиями технологии производства (габариты и характер оборудования, система его расстановки, ширина проездов и др.) не всегда экономически целесообразна. Цеха равновеликие по площади и имеющие одинаковую длину могут быть как мелкопролетными, так и крупнопролетными, а в некоторых случаях и большепролетными. Например, здание шириной 72 м может быть сформировано шестью пролетами размером 12 м, четырьмя пролетами по 18 м, тремя пролетами по 24 м, двумя – по 36 м или одним пролетом шириной 72м. При этом надо помнить, что большепролетные здания, имея укрупненную сетку осей, являются высоко универсальными в технологическом отношении.

Шаг колонн – расстояние между поперечными координационными осями – назначают с учетом габаритов и способа расстановки технологического оборудования, размеров выпускаемых изделий, вида внутрицехового транспорта. Так, при крупногабаритном оборудовании и больших изделиях шаг колонн назначают большим, что повышает эффективность использования производственных площадей, но усложняет конструкции покрытия и подкрановых путей. В основном принимают шаг колонн равным 6 или 12 м.

Высота пролета – расстояние от уровня чистого пола до низа несущих конструкций покрытия – зависит от технологических, санитарно-гигиенических и экономических требований, предъявляемых к промышленному зданию. Складывается она в пролетах с мостовыми кранами из расстояний от уровня чистого пола до верха кранового рельса Н₁ и расстояния от верха рельса до низа несущей конструкции покрытия Н₂ (рис. 1).

Одноэтажные здания, как правило, проектируют с параллельными пролетами одинаковой ширины и высоты. В случаях технологической необходимости здания проектируют с взаимно-перпендикулярными пролетами разной ширины и высоты. В последних случаях перепады высот рекомендуется совмещать с продольными температурными швами, а величину разницы в высотах назначать кратной 0,6 м и не менее 1,2 м.