Одноэтажные промышленные здания.
Одноэтажные здания представляют собой исторически сложившийся и до настоящего времени наиболее распространенный тип промышленного здания. Этому способствуют его несомненные преимущества:
простота организации технологического процесса и возможность передачи тяжелых (в том числе динамических) нагрузок от оборудования непосредственно на грунт;
простота конструктивного решения, легко поддающегося унификации и типизации, меньшая стоимость (на 10%) по сравнению с многоэтажными зданиями;
наиболее просто осуществляемое блокирование;
возможность равномерного естественного освещения через фонари и управляемого естественного воздухообмена за счет аэрации.
Недостатками одноэтажных зданий являются необходимость большой территории застройки с сопутствующим увеличением площади покрытия, расходов на инженерные сети, дороги, благоустройство и эксплуатационных расходов на уход за покрытиями.
Одноэтажные здания возводят в виде сплошной или павильонной застройки с пролетной, ячейковой или зальной организацией внутреннего пространства. В соответствии с технологическими требованиями иногда используют и комбинированные объемно-планировочные схемы зданий, основанные на сочетании пролетной и ячейковой, зальной и ячейковой, зальной и пролетной схем.
Здания сплошной застройки представляют собой сблокированный корпус с простой квадратной или прямоугольной формой плана без пристроек площадью до 30—35 тыс. м2. Дальнейшее увеличение площади нерационально, так как вызывает удорожание здания и усложнение перемещения людей и грузов по нему.
Применяют две разновидности зданий сплошной застройки — фонарные и бесфонарные. В первых используют естественное верхнее освещение и естественный воздухообмен за счет аэрации, применяя в необходимых случаях
активизацию профиля покрытия, во вторых — искусственное освещение и механическую вентиляцию. Бесфонарные цехи обеспечивают экономию строительных затрат (за счет исключения фонарей), но требуют больших эксплуатационных затрат в связи с повышенным расходом электроэнергии на вентиляцию и освещение. Поэтому приведенные затраты на фонарные и бесфонарные цехи эквивалентны. Выбор типа здания определяется технологическими требованиями к режиму его помещений.
Здания павильонной застройки с относительно небольшим числом пролетов возводят для предприятий с производственными процессами, нуждающимися в активной аэрации, естественном освещении, с вертикальным технологическим потоком и оборудованием, размещенным на различных отметках (предприятия химии, нефтехимии, промышленности строительных материалов, горнообогатительной и др.), а также для «горячих цехов» — кузнечных, прессовых, прокатных. В здании такого типа оборудование размещается на встроенных железобетонных или стальных каркасах (этажерках), не связанных с основными конструкциями здания. Это позволяет передавать динамические нагрузки ст оборудования непосредственно на грунт. Павильонные здания проектируют только фонарными с внутренним или наружным водоотводом.
Пролетные здания используют для предприятий с постоянной и единой направленностью технологического потока. Их компонуют в виде групп параллельных пролетов, иногда дополняемых по технологическим требованиям поперечными пролетами по одному или обоим торцам. Согласно техническим требованиям, здания пролетного типа могут быть скомпонованы в виде сооружений сложной объемной формы. Однако наиболее целесообразно проектировать их с пролетами одинаковой ширины и высоты.
Использование пролетной композиции цехов характерно для ряда отраслей, в том числе для предприятий сборного железобетона и домостроительной промышленности, а также для промышленности строительных материалов. Унифицированные габариты пролетов для этих отраслей составляют 18 x144, 24 х 144 и 30 х L(кратное 72) м с высотами 9,6 и 10,8 м.
Пролетные здания обычно проектируют с использованием УТП или У ТС. В зданиях пролетного типа широко применяются мостовые краны.
Ячейковые здания (рис. 17.3) с квадратной или близкой к квадрату сеткой колонн чаще всего проектируют в виде зданий сплошной застройки с применением УТС. При проектировании таких сооружений применительно к отдельным отраслям (для автоматизированных производств станко-, тракторо-, автомобилестроения и др.) достигнута наиболее высокая степень комплексной унификации конструкций и оборудования до стадии типизированного решения «корпус — завод». В зданиях ячейкового типа применяют крупные сетки колонн 18 х18 и 24 x24 м, что обеспечивает экономию производственных площадей на 4—7% по сравнению с решениями, основанными на мелких сетках (6 х6, 6 х9 м). Здания ячейкового типа проектируют, как правило, с подвесным и напольным транспортом, что позволяет запроектировать несущие конструкции таких зданий менее материало- и металлоемкими, чем пролетных. Планировочное решение универсальных зданий сплошной застройки базируется на расчленении производственной площади сквозными эксплуатационными и противопожарными проездами шириной 4,5 м через 30 м в продольном и 60 м в поперечном направлении. Наличие сквозных проездов способствует широкому применению напольного транспорта. В сблокированных цехах проезды размещают по границам различных технологических зон либо на границах производственной и вспомогательной зон.
Производственные и вспомогательные участки в здании сплошной застройки размещают по схеме продольного (глубинного) или поперечного зонирования. В первом случае зона роста при расширении производства располагается со стороны глубинного торца здания, во втором – по его флангам.
В зданиях универсального типа размещаются преимущественно предприятия с автоматизированными системами производства, которые нуждаются в увеличенном количестве инженерных сетей и стабильности микроклиматических параметров. Для большого объема проводок нецелесообразно традиционное размещение в подпольных каналах. Их размещают в межферменном пространстве, высота которого при пролетах 18 м и более превышает 3 м, с образованием антресольного технического этажа (рис. 17.5) либо в цокольном этаже. Если антресольный этаж предусматривается преимущественно для размещения воздуховодов и обслуживания светильников, от него целесообразно отказаться, совместив воздуховоды с несущими конструкциями покрытий. Такое решение возможно при применении для покрытий настилов коробчатого типа, полости которых используются в качестве воздуховодов. В промежутках (до 1 м) между настилами размещают осветительные приборы.
Размещение коммуникаций в цокольном этаже особенно целесообразно при строительстве на рельефе с использованием земельных участков, считающихся (по величине уклонов территории) непригодными для промышленного строительства. В соответствии с примененными схемами размещения инженерных сетей универсальное здание трансформируется из одноэтажного в двухэтажное с цокольным или антресольным техническим этажом. Вспомогательные помещения таких цехов размещают в межферменном пространстве или в цокольном этаже.
Здания зального типа с пролетами до 100 м и более не являются массовыми и их объемно-планировочные или конструктивные решения не подвергаются жесткой унификации. Обычно такие здания предназначают для производств с крупногабаритной продукцией (самолетостроение и др.) или для универсального использования (преимущественно в химической и нефтехимической промышленности) с автоматизированным производством и организацией технологического процесса и движения внутрицехового транспорта по двум направлениям. Вспомогательные помещения в таких цехах чаще всего размещают на встроенных этажерках со сборным стальным или железобетонным каркасом с сеткой колонн бх6 м.