Особенности модульной координации, унификации и типизации в
ПРОМЫШЛЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Унификация объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий имеет две формы — отраслевуюи межотраслевую.Если в прошлом унификация объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий проводилась в рамках данной отрасли промышленности, то в настоящее время создаются унифицированные промышленные здания для разных отраслей. Для удобства унификации объем промышленного здания расчленяют на отдельные части или элементы.
Объемно-планировочным элементом или пространственной ячейкойназывают часть здания, с размерами равными высоте этажа, пролету и шагу.
Планировочным элементом или ячейкойназывают горизонтальную проекцию объемно-планировочного элемента. Объемно-планировочные и планировочные элементы в зависимости от расположения их в здании могут быть угловые, торцевые, боковые, средние элементы у температурного шва.
Температурным блокомназывают часть здания, состоящую из нескольких объемно-планировочных элементов, расположенных между продольными и поперечными температурными швами или между температурными швами и торцевой или продольной стеной здания.
С момента своего возникновения унификация прошла несколько стадий: линейную, пространственнуюи объемную.
В целях упрощения конструктивного решения одноэтажные промышленные здания проектируют в основном с пролетами одного направления, одинаковой ширины и высоты. Применение в одном здании различных по величине и высоте пролетов возможно только в том случае, если это обусловливается технологическим процессом и необходимостью удовлетворить требования, связанные, например, с блокированием цехов. В тех же случаях для отдельных производств может быть допущено взаимно перпендикулярное расположение пролетов.
Перепады высот в многопролетных зданиях менее 1,2 м обычно не устраивают, поскольку они значительно усложняют и удорожают решение здания. Перепады более 1,2 м, необходимые по технологическим условиям, обычно совмещают с температурными швами.
Шаг колонн по крайним и средним рядам принимают на основании технико-экономических соображений с учетом технологических требований. Обычно он составляет 6 или 12 м. Возможен и больший шаг, но кратный укрупненному модулю б м, если допускает высота здания и величина расчетных нагрузок.
В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, создающими значительные нагрузки, высоту помещения и отметку верха крановой консоли колонн увязывают не только с пролетом, но и с грузоподъемностью крана и шагом колонн каркаса.
В многоэтажных промышленных зданиях сетку колонн каркаса назначают в зависимости от нормативной полезной нагрузки на 1 м2 перекрытия. Размеры пролетов назначают кратными 3 м, шаг колонн кратным 6 м. Так, при нагрузке до 10000 Н/м2 {1000 кг/м2) применяют сетку колонн 9x6 м, а при нагрузках 20000 и25000 Н/м2 {2000 и 2500 кг/м2) — 6x6 м. Применение других сеток колонн возможно лишь при соответствующем технико-экономическом обосновании. Высоты этажей многоэтажных зданий устанавливают кратными укрупненному модулю 0,6 м, но не менее 3 м.
Унификация промышленных зданий предусматривает определенную систему привязки конструктивных элементов к модульным разбивочным осям. Она позволяет получить идентичное решение конструктивных узлов и возможность взаимозаменяемости конструкций.
Для одноэтажных промышленных зданий установлены привязки колонн крайних и средних рядов, наружных продольных и торцевых стен, колонн в местах устройства температурных швов и в местах перепада высот между пролетами одного или взаимно перпендикулярных направлений. Как видно, выбор «нулевой привязки»(т. е. совпадение наружной грани колонн с разбивочной осью) или привязки на расстоянии 250 или 500 мм от наружной грани колонн крайних рядов зависит от грузоподъемности мостовых кранов, шага колонн и высоты здания. Такая привязка позволяет сократить типоразмеры конструктивных элементов, учитывать действующие нагрузки, устанавливать подстропильные конструкции и устраивать проходы по подкрановым путям.
Геометрические оси торцевых колонн основного каркаса смещают с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мм, внутренние поверхности торцевых стен должны совпадать с поперечными разбивочными осями, т. е. иметь нулевую привязку. При этом отпадает необходимость в доборных элементах.
Привязка конструктивных элементов одноэтажных
каркасных промышленных зданий к разбивочным
осям колонн в местах перепада высот
Привязка несущих наружных стен
Многоэтажные промышленные зданияпроектируют, как правило, с полным сборным железобетонным каркасом и самонесущими или навесными стенами и, в отдельных случаях, с неполным каркасом и несущими стенами. Основные элементы каркаса — колонны, ригели, плиты перекрытий и связи.
Привязка конструктивных элементов многоэтажных каркасных промышленных зданий к разбивочным осям
а — варианты расположения разбивочных осей; б, в — примеры привязки колонн и самонесущих или навесных стен; е—примеры привязки колонн и стен в местах устройства деформационных швов
В многоэтажных каркасных промышленных зданиях разбивочные оси колонн средних рядов совмещают с геометрическими. Исключением могут быть колонны, располагаемые в местах деформационных швов, перепада высот зданий и в тех случаях, когда конструкции опор различны.
Колонны крайних рядов зданий либо имеют «нулевую привязку», либо внутреннюю грань колонн размещают на расстоянии а от модульной разбивочной оси. Величину а принимают равной половине толщины внутренней колонны. Привязка самонесущих или навесных стен к разбивочной оси ведется с учетом привязки колонн крайних рядов и особенностей примыкания стен к колоннам или перекрытиям. В местах устройства деформационных швов привязку колонн и стен осуществляют согласно. В случае перепада высот при установке одинарных колонн используют двойные разбивочные оси.
Требования пожарной безопасности в конструктивных решениях промышленных зданий сказываются прежде всего в устройстве противопожарных преград, т. е. противопожарных стен, противопожарных зон, ав многоэтажных зданиях — в устройстве несгораемых перекрытий.
Противопожарные преграды разделяют объем здания на отдельные части, ограничивая при возникновении пожара распространение огня пределами одной части здания. Кроме того, с помощью противопожарных преград выделяют наиболее огнеопасные помещения.
Противопожарные преграды выполняют из несгораемых конструкций. Противопожарные стены располагают поперек или вдоль здания, разделяя междуэтажные перекрытия, покрытия, фонари и другие конструктивные элементы из несгораемых или трудносгораемых материалов. Противопожарные стены устанавливают на самостоятельные фундаменты либо на несущие несгораемые конструкции перекрытий.
Противопожарные стены выполняют выше уровня кровли на 0,6 м, если хотя бы один из элементов покрытия, за исключением кровли, выполнен из сгораемых материалов, и на 0,3 м, если все элементы покрытия, за исключением кровли, выполнены из трудносгораемых и несгораемых материалов.
В цехах, оборудованных мостовыми кранами, противопожарные стены располагают только в верхней части здания. Расстояния между противопожарными стенами назначают в зависимости от категории пожарной опасности производства, степени огнестойкости, этажности здания и приводятся в строительных нормах и правилах. Устройство проемов в противопожарных стенах не рекомендуется.
Противопожарные зоны устраивают шириной не менее 6 м. Они перерезают здание по всей его ширине. На участках противопожарных зон все конструктивные элементы здания выполняют из несгораемых материалов. Если противопожарная зона расположена вдоль здания, то она представляет собой противопожарный пролет, все конструкции которого изготовляют также из несгораемых материалов. По краям противопожарной зоны устраивают из несгораемых материалов гребни, размер которых принимают аналогично выступам противопожарных стен.
В многоэтажных зданиях для предупреждения распространения огня по вертикали устраивают несгораемые перекрытия, а производства, наиболее опасные в пожарном отношении, как было указано, располагают на верхних этажах
ПОНЯТИЕ О ГЕНЕРАЛЬНОМ ПЛАНЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Промышленные предприятия — важнейшая составная часть современных городов, которая в большинстве случаев определяет их возникновение и развитие. Следовательно, одна из основных задач в области промышленного строительства — задача, связанная с оптимальными градостроительными решениями промышленных объектов и их комплексов.
Размещение промышленных предприятий производят на основе схем или проектов районной планировки, которые составляют на перспективу для всех экономических районов страны, что позволяет обоснованно осуществить выбор строительной площадки (при этом учитывают генеральный план существующего населенного пункта и проект планировки промышленного района).
Промышленные узлы в зависимости от вида производства и степени выделения производственных вредностей можно размещать вне города вдали от селитебной территории, на периферии селитебной территории, в ее пределах, т. е. внутри города. Промышленные предприятия размещают в соответствии с положениями, предусмотренными СНиП П-89-80. «Генеральные планы промышленных предприятий».
При размещении промышленных узлов учитывают организацию внешних производственных, транспортных и других связей с окружающими предприятиями и существующие инженерные сети, связи с селитебной территорией; расположение мест для отвалов, водоразборных и очистных сооружений; наличие транспортных, инженерных и других объектов, связанных с производственной деятельностью предприятий; перспективу развития отдельных предприятий и района в целом.
При проектировании промышленных узлов принимают во внимание природные особенности района строительства: температуру воздуха, преобладающее направление ветра, наличие вечномерзлых грунтов и возможные изменения их режима, снего-заносимость, сейсмичность, наличие рек и водоемов, ценных сельскохозяйственных угодий и др.
Строительство промышленных предприятий или их групп не допускают на территориях, где находится залегание полезных ископаемых; имеются отвалы породы угольных и сланцевых шахт или обогатительных фабрик; обнаружены явления активного карста, зоны оползней, селевых потоков, снежных лавин; расположены зоны памятников истории архитектуры, искусств, археологии; проходят защитные зоны городов и т. п.
В городе могут быть размещены один или несколько промышленных районов (Промышленным узломили райономсчитают территорию, на которой расположена объединенная группа промышленных предприятий, имеющая общие коммуникации, инженерные сооружения, вспомогательные производства и хозяйства, а при соответствующих условиях и кооперацию основных производств).
Планировка промышленных районов может быть ленточная(вдоль селитебной территории) и глубинная. Ленточную планировку промышленного района применяют при расположении производственных предприятий, имеющих по санитарной классификации одинаковый или близкий класс, глубинную — при различном классе.
Промышленный район или территорию промышленного предприятия делят проездами и магистралями на кварталы. Объединение нескольких кварталов между продольными проездами образует панель,и застройку называют квартально-панельной.Объединение в блок кварталов промышленного предприятия с законченной частью технологического процесса позволяет создать блочную или квартально-блочную застройку. Габариты кварталов, панелей и блоков зависят от вида производства, его мощности и санитарной характеристики.
Промышленный район обычно имеет один или несколько общественных центров с радиусом обслуживания 1,5—2 км. В каждом центре располагают учреждения административного, культурно-бытового, научно-технического и спортивного обслуживания общерайонного значения.
Генеральный план промышленного предприятия решают с учетом генерального плана всего промышленного района. Он представляет собой комплексное решение планировки, застройки, транспорта, инженерных коммуникаций и благоустройства производственной территории.
При проектировании генеральных планов промышленных районов и отдельных предприятий большое внимание уделяют зонированиютерритории, которое осуществляют по производственному функциональному (технологическому) признаку.
Всю производственную территорию промышленного предприятия или района подразделяют на четыре зоны: первую — предзаводскую,включающую заводские вспомогательные здания, предназначенные для размещения администрации, медицинских учреждений, учебных помещений, помещений для общественных организаций и культурного обслуживания, лабораторий, научно-исследовательских подразделений; проходных, стоянок для пассажирского транспорта, предзаводские площади и др.; вторую — производственную,в которой сосредоточивают произ водственные цехи основного и вспомогательного назначения; третью — подсобную, в которой располагают энергетические объекты, наземные и подземные инженерные коммуникации и т. п.; четвертую — складскую,в которой располагают здания для хранения материалов, полуфабрикатов и готовой продукции, а также транспортные здания и сооружения (гаражи, депо, сортировочные станции и т. д.). На предприятии и между предприятием и селитебной территорией должны быть обеспечены рациональные производственные, транспортные и инженерные связи.
При зонировании территории промышленного предприятия большое внимание уделяют проблеме, связанной с передвижением людских и грузовых потоков (зонирование по степени трудоемкости цехов).
Для рабочих и служащих создают пассажирские и пешеходные пути сообщения, которые позволяют безопасно и с наименьшей затратой времени передвигаться по предприятию. Людские потоки должны быть изолированы от грузовых, путь следования как людей, так и грузов должен быть минимальным. Пересечения людских и грузовых потоков располагают на разных уровнях.
При проектировании генеральных планов промышленных предприятий и районов выработался определенный порядок расположения зон, при котором может быть достигнуто четкое разделение людских и грузовых потоков от селитебной территории: первая — предзаводская; вторая — производственная (основные и вспомогательные цехи); третья — складская; четвертая — подсобная.
Проводят также санитарное и противопожарное зонирование территории по степени вредности и пожарной опасности отдельных производств. В этих целях цехи группируют по количеству выделяемых вредностей, производственному шуму, взрыво - и огнеопасности.
Кроме горизонтального зонированияпромышленных территорий осуществляют и вертикальное.В последнем случае различают три зоны: наземную (пути передвижения людей и грузов), надземную(основные производственные цехи и другие здания) и подземную(склады и некоторые вспомогательные цехи).
При проектировании генеральных плановстремятся к компактности застройки, что главным образом обеспечивается блокированием производственных зданий. На перспективу с целью дальнейшего расширения и реконструкции предприятия оставляют резервные территории как на промышленной площадке, так и за ее пределами. Плотность застройки промышленных площадок принимают в пределах, предусмотренных нормами; в зависимости от отрасли промышленности площадь застройки составляет 30— 60% общей площади территории промышленного предприятия.
СНиП П-89-80 «Генеральные планы промышленных предприятий» регламентируют размещение зданий и сооружений, въездов, проездов, расстояния между зданиями и сооружениями, вертикальную планировку, благоустройство, озеленение и размещение инженерных сетей.