Объемно-планировочные решения унифицированных производственных зданий

Объемно-планировочные и конструктивные решения производственных зданий принимают в зависимости от характера технологических процессов, протекающих в этих зданиях, особенностей технологического оборудования и транспортных устройств. Несколько осложняет проектирование значительное разнообразие технологических процессов производства (металлургия, металлообработка, химия, приборостроение и пр.). Однако можно существенно сократить число типоразмеров зданий и их конструктивных деталей путем применения унифицированных типовых секций (УТС) для промышленных предприятий.
Такие секции, являющиеся новым словом в проектировании заводов и фабрик, утверждены Госстроем СССР для строительства предприятий машиностроительной, химической, легкой и пищевой промышленности. Их возможно применять и в других отраслях промышленности, однако после тщательного анализа вариантов.
Унифицированные типовые секции разработаны как для одноэтажных, так и для многоэтажных зданий (последние преимущественно для машиностроительной, легкой и пищевой промышленности).
Для предприятий машиностроения одноэтажные здания компонуют из основных и дополнительных секций. Однако габариты литейных, прессовых и кузнечных производств в эту сетку не входят, —они имеют некоторые особенности.
Основные секции имеют размеры в плане 144 X 72 м и 72 X 72 м; сетки колонн приняты 24 X 12 м и 18 X 12 м.
Высота пролетов зависит от типа внутрицехового транспорта, а именно: для бескрановых пролетов или с подвесным транспортом грузоподъемностью до 5 т включительно — 6 и 7,2 м до низа несущих конструкций покрытия. Высота пролетов зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т включительно равна 10,8 и 16,2 м.
Дополнительные секции для поперечных пролетов: при грузоподъемности мостовых кранов до 30 т размеры секций в плане принимают равными 24 X 72 м и 48 X 72 м. Высота от пола до низа несущих конструкций покрытия может составлять 10,8 и 16,2 м. При грузоподъемности мостовых кранов до 50 т размеры секций в плане установлены в 30 X 72 м, высота до низа конструкций покрытия — 16,2 и 18 м.
Унифицированные типовые секции для литейных, кузнечных и прессовых цехов имеют свои особенности как по сетке колонн, этажности зданий, так и по высоте помещений.
Одноэтажные здания имеют размеры помещений в плане 144 х 72 м и 72 X 72 м при сетке колонн 24 X 12 м. Высоту помещений при подвесном подъемно-транспортном оборудовании и грузоподъемности его до 5 т включительно принимают равной 8,4 или 10,8 м, а при мостовых кранах грузоподъемностью до 30 т включительно — 10,8; 12,6; 16,2 и 18 м.
Двухэтажные здания должны иметь размеры в плане 96 X 72 м и 72 X 72 м при сетке основных колонн 24 X 12 м; сетка колонн 1-го этажа имеет размеры 12 X 6 м.
Общую высоту помещений (от пола до низа несущих конструкций покрытия) при подвесном подъемно-транспортном оборудовании и мостовых кранах той же грузоподъемности принимают равной 16,2 или 18 м. Высота первого этажа, включая конструкции междуэтажных перекрытий, равна 7,8 м.
Дополнительные секции для поперечных пролетов с мостовыми кранами до 30 т включительно — 24 X 72 м и 48 X 72 м. Высота до низа несущих конструкций покрытий принимается 12,6; 16,2 и 18 м.
Для химических производств размеры зданий в плане унифицированных типовых секций принимают равными 60 X 24; 60 X 30; 72 X 24; 72 X 30; 60 X 48; 60 X 60; 72 X 48 и 72 X 60 м.
Высота пролетов унифицированных типовых секций равна 10,8; 12,6; 14,4 и 18 м.
При проектировании многопролетных одноэтажных зданий химической промышленности, как и зданий с подвесным транспортом грузоподъемностью до 5 т включительно, разрешается, кроме указанных выше секций, применять унифицированные типовые секции, рекомендуемые для предприятий машиностроения.
Некоторые (единичные) предприятия невозможно сблокировать с другими производственными предприятиями химической промышленности по санитарно-гигиеническим условиям или в силу их пожароопасности или взрывоопасноси. В этих условиях допускается возводить одно-и двухпролетные здания длиной, кратной 12 м. Такие здания разрешается строить и в тех случаях, когда оборудование технологических установок выносят на открытые площадки.
Типовые секции многопролетных бескрановых зданий и зданий с подвесным подъемно-транспортным оборудованием грузоподъемностью до 5 Г включительно имеют следующие размеры:
а) в плане 144 X 72 и 72 X 72 м при сетке колонн, равной 18 X X 12 м. Высоту помещений от пола до низа несущих конструкций покрытия принимают в 8,4 м;
б) при сетке колонн в 24 X 12 м принимают те же размеры зданий в плане, что и в предыдущем случае, но высоту помещений устанавливают в 8,4 или 10,8 м;
в) при сетке колонн 30 X 12 м размеры зданий равны 120 X X 72 м; высота помещений в этом случае равна 7,2 или 8,4 м.
Производства предприятий легкой и пищевой промышленности размещают в зависимости от технических процессов как в одноэтажных, так и в многоэтжных зданиях.
1. Для одноэтажных зданий нормами рекомендуются следующие размеры в плане: 60 X 24; 60 X 48; 60 X 72- 60 X 144; 72 X 24; 72 X 48; 72 X 72 и 72 X 144 м. Высоту одноэтажных зданий от пола до низа несущих конструкций покрытий следует принимать 4,8 м при ширине зданий 24 м и 4,8 и 6,0 м — для знаний шириной 48; 72 и 144 м.
Сетки колонн приняты 6 X 12 м для зданий шириной 24; 48 и 72 м и 12 X 18 м — для зданий шириной 72 и 144 м.
2. Для многоэтажных зданий утверждены следующие габариты: размеры секций в плане — 48 X 24- 48 X 36-48 X 48; 60 X 24; 60 X 36 и 60 X 48 м. Количество этажей — 4 высота этажа — 4,8 м сетка колонн 6 X 6 м.
Для специализированных предприятий бытового обслуживания принимают здания размером в плане 24 X 60 м при высоте этажа в 4,8 м; сетки колонн 6 X 12 м — для одноэтажных зданий, 6 X 6 м — для двухэтажных зданий.
Выбор объемно-планировочных и конструктивных решений.
При проектировании производственных зданий и отдельных помещений следует учитывать помимо указанных выше общих замечаний следующие дополнительные положения:
1) блокировку цехов целесообразно производить во всех случаях, когда это не противоречит технологическим, санитарно-техническим и противопожарным требованиям;
2) на выбор высоты помещений в основном влияют габариты наиболее крупного оборудования цеха, типы и размеры подъемно-транспортных устройств, а также необходимый по нормам объем воздуха в цехах;
3) многообразие отраслей промышленности и особенностей технологических процессов не позволяет формулировать общие условия рационального выбора строительных конструкций. Только после тщательного анализа характера производства — условий влажности, выделений пара, химических влияний, пожаро- и взрывоопасности — останавливаются на определенных решениях.
Так, в производствах, применяющих легковоспламеняющиеся жидкости, руководящим требованием к материалу конструкций здания будет обеспечение условий пожарной безопасности и как следствие — полной их огнестойкости.
В мокрых цехах (кожевенных, меховых производств и др.) основными требованиями являются подбор влагоустойчивых конструктивных элементов зданий и меры, предупреждающие появление тумана и конденсата в помещениях.
В цехах пищевой промышленности в целях создания наилучшего санитарно-гигиенического режима в помещениях предъявляют повышенные требования к конструкциям и материалу пола, стен, перекрытий и пр.
Разумеется, что при проектировании технологических процессов должно быть предусмотрено применение лишь высокопроизводительных и совершенных агрегатов, отвечающих уровню современных достижений техники по данной отрасли промышленности;
4) для многоэтажных зданий при нормативных полезных нагрузках 500, 1000 и 1500 кг/м2 рекомендуется применять сетку колонн 6Х6 и 9Х6 м, при этом при нагрузке до 1000 кг/м2 преимущественно применяют сетки 9 X 6 м. При нагрузке 2000 и 2500 кг/м2 следует применять сетку колонн 6 X 6 м;
5) везде, где это возможно по характеру оборудования и климатическим условиям, следует размещать технологическое, энергетическое и санитарно-техническое оборудование на открытых площадках. Такой прием применяют в тех отраслях промышленности, где внедряется автоматизация технологических процессов (в первую очередь в химических и нефтеперерабатывающих заводах).
В тех случаях, когда некоторые узлы технологического оборудования открытых установок необходимо защищать от атмосферных осадков, делают небольшие закрытые участки. Конструкции, в том числе и так называемые этажерки, на которых размещают технологическую аппаратуру, должны иметь минимальную высоту;
6) технико-экономические исследования выявили существенные преимущества укрупненной сетки колонн 12 X 12, 12 X 18 и 12 X 24 м. В этих случаях линии станков можно располагать как вдоль, так и поперек пролетов, что позволяет компоновать здание из одних параллельно расположенных пролетов. Облегчается перестановка оборудования в случае изменения технологического процесса и модернизации агрегатов, так как значительно уменьшается количество колонн и пр. Кроме того, укрупненная сетка колонн дает возможность улучшить условия работы в цехе, сократить транспортирование деталей и уменьшить количество вспомогательных и обслуживающих рабочих. Таким образом, с укрупнением сетки колонн улучшается «гибкость» цеха.
Коэффициент использования площади цехов при крупных сетках колонн получается на 5—10% выше, чем при мелких планировочных сетках, что полностью компенсирует небольшое увеличение первоначальной стоимости постройки гибких зданий;
7) иногда по условиям расположения оборудования и особенно подъемно-транспортных устройств принимают в одном и том же здании разные высоты отдельных пролетов. Такой прием очень усложняет конструкцию покрытий и эксплуатацию здания в зимних условиях. Между тем повышение некоторых пролетов незначительно влияет на общую стоимость здания в целом, но позволяет применять однотипные конструкции. Поэтому следует назначать по возможности одинаковую высоту для всех пролетов здания;
8) конструкции промышленных зданий следует применять из сборного железобетона с предварительно напряженной арматурой.