Теоретичний матеріал до теми 11.

1. Архітектурно-конструктивні вимоги до промислових будівель

Промисловим будівництвом називають галузь будівництва, яка займається створенням основних фондів промисловості. Призначення ііромисіювого будівництв - це виконаніїя всього комплексу будівельних і монтажних робіт, які забезпечують уведення в дію нових і розширення або реконструкцію (модернізацію) діючих промислових підприємств.
До промислового будівництва належить зведення будівель, споруд, інженерни і транспортних мереж і комунікацій, інших об’єктів виробничої інфраструктури, сукупність яких призначена для забезпеченіїя випуску промислової продукції різних галузей народного господарства.
Промисловим підприємством називають комплекс будівель, споруд та технологічних засобів виробництва, які використовують для виробництва завершеної продукції або напівфабрикатів.
Промислові підприємства класифікують за галузями виробництва, які є складовими загальнодержавного та приватного господарства країни.
Галузева класифікація промислових підприємств поюіадена в основу створеніїя проектних, науково-дослідних і виробничих установ та закладів. Наприклад: Діпромез - Державний проектний інститут з проектування металургійних заводів, Діпротяжмаш - з проектування заводів машинобудування, Діпрохарчопром - з проектування підприємств харчової промисловості, Діпроверф - з проектування заводів суднобудуваніїя тощо.
Промислові будівлі - це будівлі, призначені для розміщеніїя промислових виробництв, та для забезпечення необхідних виробничих та санітарно-гігієнічних умов для працюючих.
Сукупність цих вимог визначає відповідний експлуатаційний режим, який підтримують всередині будівлі системи повітрообміну, опалення, освітлення, водо- і енергопостачання, каналізації, шумопоглинання, пилевидалення тощо. З цією ж метою промислові будівлі оснащують підйомно-транспортними засобами і обладнаніїям, системами комунікацій, пристроями для підтримки і кріпленіїя технологічного обладнаніїя, машин
тощо. Комплекс вказаних інженерно-технологічних систем і пристроїв разом із будівельною і конструктивною системою, об’ємно-планувальними параметрами і поверховістю будівлі визначають її планувальне та просторово-композиційне рішення, яке безпосередньо пов’язане з видом промислового виробництва, що розміщується в ньому. Велика кількість
галузей промисловості та видів виробництв (майже 10 галузей промисловості, в кожну з яких входить декілька десятків видів промислових виробництв) обумовлює великий діапазон
різних за типами і видами промислових будівель.
Дуже різноманітна номенклатура обладнання, яке розміщують в промислових будівлях: від крупногабаритних технологічних агрегатів і великовагових верстатів до
обладнання, робочі операції на яких здійснюють з допомогою автоматизованного програмування оптичних пристроїв тощо.
Одна з основних особливостей промислових виробництв - їх постійне вдосконалення, пов’язане з модернізацією технології та частковою або повною заміною обладнаніїя. У
зв’язку з цим останнім часом, отримав широке застосування універсальний тип промислових будівель для розміщення різних виробництв однієї або декількох галузей промисловості.

Вимоги до промислових будівель
Функціональні вимоги полягають у тому, щоб промислові будівлі найбільш повно відповідали своєму призначенню, тобто заданим параметрам розміщеніїя в них технологічних процесів. Цим вимогам повинні відповідати об’ємнопланувальні та конструктивні рішення будівлі, її внутрішньоцехове підйомно-транспортне обладнання, повітряне середовище, світловий та шумовий режими виробничих приміщень.
Об’ємно-планувальні та конструктивні рішення повинні бути гнучкими для можливості удосконалення технологічних процесів.
Технічні вимоги до об’ємно-планувальних та конструктивних рішень промислових будівель полягають у забезпеченні їх міцності, стійкості та довговічності, у зниженні пожежної та вибухової небезпеки для працюючих, а також у можливості зведення будівель індустріальними методами.
Відповідно до архітектурно-художніх вимог - промислові будівлі повинні мати естетично виразний та привабливий зовнішній вигляд. Архітектуру будівель промислових підприємств необхідно гармонійно пов’язувати із забудовою всього промислового комплексу та з природним середовищем. Сучасні естетичні вимоги викликають необхідність покращувати якість інтер’єрів виробничих приміщень, яка визначається їхньою архітектурно-планувальною організацією, системами їхнього освітлення, характером їхнього
оздоблення і якістю опоряджувальних будівельних матеріалів, зовнішнім виглядом технологічного обладнаніїя. Гарно і якісно вирішені інтер’єри і фасади промислових будівель підвищують продуктивність праці, знижують утомлюваність, зменшують
травматизм, створюють відчуття комфорту, зберігають здоров’я людей і покращують їхній настрій.
Економічні вимоги полягають у забезпеченні доцільно необхідних витрат як на будівництво, так і на експлуатацію промислових будівель. Для забезпечення оптимальної організації технологічного процесу необхідно вибирати найбільш раціональні об’ємнопланувальні, конструктивні та архітектурно-композиційні рішеніїя. На економічність будівель вшіивають також скороченіїя термінів будівництва, використання вітчизняних будівельних матеріалів і конструкцій, зменшення витрат на його
експлуатацію.
Екологічні вимоги, передусім, забезпечуються нормативними виробничотехнологічними процесами, розміщеними в промислових будівлях. Будь-який виробничий
процес повинен виключати або мінімізувати забруднення повітряного і водного басейнів, забезпечувати раціональне використання природних ресурсів (сировини, палива, енергії
тощо) і відходів виробництва. Разом з тим і архітектурно-конструктивне ріщеніїя промислової будівлі та його розміщеніїя на генплані повинні сприяти виключенню або
ослабленню щкідливих впливів виробництва на навколищнє природне середовище, людей і прилеглі житлові райони.

2. Класифікація промислових будівель та їх конструктивні схеми.

Промислові підприємства поділяють на галузі виробництва, що є складовою частиною народного господарства. Промислові підприємства складаються з будівель, які призначені дня здійснення виробничо-технологічних процесів, прямо або посередньо зв'язаних з випуском певного виду продукції.

Незалежно від галузі промисловості будівлі поділяють на чотири основні групи: виробничі, енергетичні, будівлі транспортно-складського господарства і допоміжні будівлі або приміщення.

До виробничих належать будівлі, в яких здійснюється випуск готової продукції або напівфабрикатів. Вони поділяються на багато видів відповідно до галузей виробництва. Серед них механоскладальні, термічні, ковальсько-штампувальні, ткацькі, інструментальні, ремонтні та ін.

До енергетичних належать будівлі ТЕЦ (теплоелектроцентралей), котельних, електричні і трансфор маторні підстанції та ін.

До будівель транспортно-складського господарства належать гаражі, склади готової продукції, пожежні депо та ін.

До допоміжних будівель належать адміністративно-конторські, побутові, пункти харчування, медичні пункти та ін.

Характер об’ємно-розпланувального й конструктивного вирішення промислових будівель залежить від їх призначення та характеру технологічних процесів.

Будівлі поділяють на чотири класи, причому до I класу відносять ті, до яких ставляться підвищені вимоги, а до ІV класу - будівлі з мінімальними вимогами. Для кожного класу визначено свої експлуатаційні властивості, а також довговічність і вогнестійкість основних конструкцій будівель.

Є три ступені довговічності промислових будівель: I ступінь – не менше 100 років; II - не менше 50 років і III- не менше 20 років.

За ступенем вогнестійкості будівлі і споруди поділяють на п’ять ступенів. Ступінь вогнестійкості, що характеризується групою загоряння і границею вогнестійкості основних будівельних конструкцій, установлюють: для будівель I класу - не нижче II ступеня, для будівель II класу – не нижче III ступеня. Для будівель III і ІV класів ступінь вогнестійкості не нормується.

За архітектурно-конструктивними ознаками промислові будівлі поділяють на одноповерхові, багатоповерхові й змішаної поверховості.

Виробництва, в яких технологічний процес відбувається по горизонталі і вони характеризуються важким і громіздким устаткуваням, великогабаритними виробами й значними динамічними навантаженнями, доцільно розміщувати в одноповерхових будівлях.

Залежно від кількості прольотів одноповерхові будівлі можуть бути одно- і багатопрольотними (рис.12.1).

Прольотом називається об’єм промислової будівлі, обмежений по периметру рядами колон і перекриттів за однопрольотною схемою.

Відстань між поздовжніми рядами називають шириною прольоту.

Рис.12.1. Основні типи одноповерхових промислових будівель: а – однопрольотна безліхтарна; б – те саме, з мостовим краном; в,г – багатопрольотні з ліхтарями;        д – загальний вигляд будівлі

У багатоповерхових будівлях розміщують виробництва з вертикально спрямованими технологічними процесами для підприємств легкої, харчової, радіотехнічної та аналогічних їм видів промисловості, їх, як правило, споруджують багатопрольотними (рис.12.2). На перших поверхах розміщують виробництва, що мають важче устаткування, виділяють агресивні стічні води, у верхніх - виробництва, які виділяють газові шкідливі відходи, пожежонебезпечні та ін.

Рис.12.2. Основні типи багатоповерхових промислових будівель:

а-в – схеми поперечних розрізів; г – загальний вигляд будівлі

За розташуванням внутрішніх опор промислові будівлі поділяють на коміркові, пролітні, зальні й комбіновані.

У будівлях коміркового типу звичайно використовують квадратну сітку опор з відносно невел иким поздовжнім і поперечним кроком. У цих будівлях технологічні лінії розміщують у двох взаємно перпендикулярних напрямах.

У будівлях прольотного типу, які найпоширеніші, ширина прольотів переважає над кроком опор.

Будівлі зального типу характерні для виробництв, що потребують значних вільних площ без внутрішніх опор.

Будівлі комбінованого типу являють собою поєднання перелічених вище типів.

За наявністю підйомно -транспортного устаткування будівлі бувають кранові (з мостовим або підвісний транспортом) і безкранові.

За матеріалом основних несучих ко нструкцій будівлі можна поділити на такі різновиди: із залізобетонним каркасом (збір ним, збірно- монолітним і монолітним); із стальним каркасом; з цегляними стінами і покриттям із залізобетонних, металевих або дерев’яних конструкціях.

Крім перелічених фак торів промислові будівлі класифікують і за іншими ознаками: за системою о палення, вентиляції, освітлення, за профілем покриття. Нижче розглядаються особливості проектування будівель з урахуванням цих ознак.

3. Підйомно-транспортне обладнання.

Вибір виду підйомно-транспортного обладнання зумовлюється технологічними процесами, що здійснюються на підприємстві, й залежить від кількості та виду вантажів, характеру транспортно-підйомних операцій, механізмів для навантаження, вивантаження та переміщення вантажів.
Підйомно-транспортне обладнання можна підрозділити на наступні групи: екіпажне
транспортне обладнання (електро- та автокари, автонавантажувачі, рухливий склад вузькота ширококолійних залізниць, ручні візки та ін.).

До екіпажного типу можна віднести також крани, які рухаються по коліям, укладеним по землі, наприклад, козлові крани;
- обладнання станинного типу (надпідлогові конвеєри, елеватори й т.п.);
- мостові крани, для експлуатації яких потрібно влаштовувати підкранові шляхи на
значній висоті від підлоги та посилювати колони;
- консольні крани, які кріплять до стін або колон;
- підвісне обладнання (підвісні крани, конвеєри, монорейки та ін.). Обладнання цього
виду підвішують до несучої конструкції покриття, що викликає необхідність її посилення.
В одноповерхових промислових будівлях особливо широко застосовують мостові
крани, за допомогою яких можна переміщувати значні вантажі по довжині, ширині та
висоті будівлі, не зменшуючи її корисної площі.

Взалежності від режиму експлуатації всі крани ділять на п’ять груп: крани з легким, середнім, важким, вельми важким режимом роботи та крани з вельми важким режимом роботи безперервної дії.
Розглянуті вище види підйомного-транспортного обладнання відносяться до транспортних засобів періодичної дії. До числа транспорту безперервної дії належать конвеєри, переміщення вантажів в яких здійснюється за допомогою прогумованих,
сталевих або сіткових стрічок, ковшів, підвісних ланцюгів й т.д.