В. И. Игнатов. Объемно-планировочные решения производственных зданий. Конспект лекций для студентов,. В. И. Игнатов. Объемно-планировочные решения производственных зд. Конспект лекций для студентов, обучающихся по направлению 150400 Технологические машины и комплексы
 Скачать 16.79 Mb.
|
Федеральное агентство по образованию Российской ФедерацииГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет Кафедра Строительство, строительные материалы и конструкции.В. И. ИгнатовКандидат технических наук, профессор ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ для студентов, обучающихся по направлению 150400 «Технологические машины и комплексы», программа 150401 «Проектирование технических и технологических комплексов» Форма обучения – дневная. Тула, 2005 г. Рукопись представляет собой конспект лекций по вопросам, возникающим перед инженером – руководителем производства машиностроительного профиля каждодневно в процессе его работы, а также способных возникнуть при необходимости его участия в процессе проектирования строительства или реконструкции существующего промышленного здания, участка или отдельного помещения. Инженер - технолог не может грамотно руководить технологическим процессом, не понимая физико-технических процессов, происходящих в здании (помещении) одновременно с ним. Последние же – это заложенные в первоначальном проекте решения, поддержание которых неизменными – обязанность эксплуатационных служб предприятия, обязанность руководителя производства. Эффективность производственного процесса, здоровье и безопасность работающих гарантировались первоначальным проектным решением. Знать эти решения, понимать разумность и необходимость их принятия и реализации в законченном здании - прямая обязанность инженера. Это первое. Второе. Проектирование промышленного здания требует решения многих разнообразных задач, среди которых – нахождение объемно-планировочного решения здания и комплекса зданий, назначение его (их) габаритных размеров, решения вопросов транспорта материалов и деталей в процессе их обработки, решения комплекса вопросов обеспечения надежности работы и долговечности строительных конструкций и отдельных элементов здания, вопросов обеспечения нормальных условий труда и безопасности работающих и т. п. Ни один из перечисленных вопросов не может быть решен без участия в процессе строительного проектирования специалистов машиностроительного профиля, выдающих задание на проектирование в виде технологического проекта и перечня требований, выполнение которых во всех частях разрабатываемого проекта на строительство или реконструкцию является обязательным. Таким образом, для грамотного составления задания на строительное проектирование инженер - технолог должен знать не только специальное технологическое оборудование, уметь установить его в нужное место технологической цепи производственного процесса, но и уметь образовать рабочую зону каждому работающему, назначить рабочие участки и зоны, определить необходимость выделения в здании специальных помещений вспомогательного и обслуживающего характера. Наконец, инженер должен уметь, зная специфику производственных процессов на каждом отдельном участке и в каждом отдельном помещении, сформулировать требования к объемно-планировочному решению здания, среде участков, зон и помещений, требования к материалам несущих и ограждающих конструкций, требования к виду и качеству отделочных материалов и материалов полов и пр. Зная весь круг вопросов, относящихся к производству, и вопросов, относящихся к обеспечению нормальных условий и безопасности работающих, инженер технолог становится непосредственным участником проектирования нового или реконструкции существующего производства и одновременно исполнителем технических решений, принятых при разработке проекта. Изложение не претендует на полноту и имеет целью только определить круг вопросов, подлежащих углубленному изучению студентами и объем их знаний. Конспект содержит 17 лекций методически связанных друг с другом. Лекция № 1 – (2 ч). План лекции:
Объемно-планировочная структура ПЗ формируется прежде всего в зависимости от функционально-технических особенностей производства и обеспечения благоприятной деятельности в нем человека. По этажности ПЗ подразделяют на одноэтажные, двухэтажные и многоэтажные. Стоимость зданий в общем объеме капитальных вложений в различных отраслях различна: она колеблется от 8,5 % в топливной промышленности до 40-45 % в машиностроении и легкой промышленности. Одноэтажные здания получили наибольшее распространение в промышленном строительстве благодаря: - достаточной простоте в организации технологических процессов, возможности использования горизонтального транспорта для перемещения грузов; - простоты систем контроля и управления производственными процессами; - равномерной освещенности рабочих мест через светоаэрационные или зенитные фонари; - возможности применения крупных сеток колонн и расположения на грунте тяжелого и вызывающего вибрацию оборудования; - простоты осуществления строительно-монтажных работ и реконструктивных мер в процессе эксплуатации предприятий. Наиболее существенными недостатками одноэтажных производственных зданий по сравнению с многоэтажными являются: - большой расход земли; - увеличение протяженности горизонтальных инженерных коммуникаций; - трудность расположения зданий на сложном рельефе; - дорогостоящие эксплуатационные затраты на отопление и защиту от перегрева вследствие большой площади покрытия; - непривлекательность архитектурного облика во многих случаях ввиду большой протяженности зданий и их малой высоты. В зависимости от характера производств одноэтажные ПЗ бывают: - однопролетные - в основном для подсобных производств и основных производств небольших предприятий; - многопролетные с одинаковыми и разными пролетами - в основном для крупных предприятий; - одно- или двухпролетные, получившие название «павильонного» типа здания - в основном для химических производств, со встроенными этажерками; - с крутоуклонной кровлей - для горячих цехов или складов сыпучих материалов; - ячейковой структурой, часто применяемой с квадратной сеткой колонн и пространственной системой покрытий (своды-оболочки идр.). Двухэтажные здания по сравнению с одноэтажными обладают рядом преимуществ, в том числе: - сокращается территория застройки; - уменьшаются эксплуатационные затраты вследствие сокращения площади покрытия; - обеспечивается равномерным естественным освещением (верхним) второй этаж и по периметру рас полагаемые помещения первого этажа; - сокращаются расстояния между цехами; - можно использовать гравитационный транспорт со второго на первый этаж (например, передача готовых изделий на склад и др.); - рационально использовать кубатуру здания путем размещения на верхнем этаже основных производств с более высокими помещениями и нижнем этаже подсобных помещений с меньшими высотами. Второй этаж может быть с укрупненным шагом колонн, с подвесным транспортом или с мостовым крановым оборудованием. Недостатками двухэтажных зданий по сравнению с одноэтажными являются: - необходимость создания вертикального или наклонного транспорта; - возникновение в средней зоне первого этажа помещений без естественного освещения. Достоинствами многоэтажных зданий являются: - возможность использования гравитационных технологий и транспорта; - сокращение расстояния между цехами; - экономия земли, особенно при реконструкции предприятий; - значительное уменьшение расходов на эксплуатацию зданий. Объемно-планировочная структура ПЗ формируется прежде всего в зависимости от функционально-технических особенностей производства и обеспечения благоприятной деятельности в нем человека, но основным остается технологический процесс, которым определяется этажность здания, его размеры в плане, высота этажа, тип и материалы конструкций, расположение встроенных и вспомогательных помещений и т. п. С  хемы направлений производственных процессов и расположения основных и подсобных помещений в одноэтажных производственных зданиях.  Х  арактерные схемы одноэтажных производственных зданий. Схемы двухэтажных производственных зданий.  С  хемы многоэтажных производственных зданий. П   Схема секционного блокирования зданий в различных сочетаниях ринципы взаимного расположения производственных и подсобно-вспомогательных помещений в многоэтажных зданиях. 2. Подъемно-транспортное оборудование промышленных предприятий. Внутрицеховой и заводской транспорт. Внутрицеховой транспорт относится к инженерному оборудованию производственного здания. К инженерному оборудованию здания относятся также отопительные системы, системы вентиляции и кондиционирования воздуха, системы водоснабжения и канализации, электросиловые устройства, системы пожаротушения, воздухоснабжения, газоснабжения и т. п. Из всех перечисленных инженерных систем наибольшее влияние на объемно-планировочное решение здания оказывает внутрицеховой транспорт, значительный, но меньший по сравнению с первым – системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Все перечисленные системы оказывают влияние на вертикальное и горизонтальное зонирование объема здания (цеха)и поэтому обязательно должны учитываться при определении габаритных размеров здания и в целом его объемно-планировочного решения. При проектировании новых промышленных зданий, учитывая постоянно происходящие процессы модернизации производства, необходимо стремиться к применению гибких систем внутризаводского транспорта, модульных систем распределения инженерного оборудования, разводок инженерных коммуникаций и других решений, обеспечивающих беспрепятственное развитие здания и приспособление его к изменяющимся условиям технологии. Транспорт цеха может быть классифицирован по многим признакам, и в частности, по характеру перемещаемого груза (сыпучий или штучный), по методу перемещения (пневматический, гидравлический или механический), по направлению перемещения (вертикальный, горизонтальный или смешанный). Транспорт также делят на два основных вида: периодического действия и непрерывного действия. К первому типу относят напольный безрельсовый и рельсовый транспорт, мостовые краны, подвесные краны и монорельсовые дороги и подъемные механизмы. Ко второму типу относят различные конвейеры, пневматический и гидравлический транспорт. К транспортным средствам периодического действия относятся также козловые краны, которые в последние годы часто применяются при строительстве зданий комплексной поставки из легких металлических конструкций. Наиболее гибким видом транспорта периодического действия является напольный транспорт, рельсовый, безрельсовый и прицепной. К рельсовому относятся козловые (портальные) краны, вагонетки, платформы, трансбордеры. Все они требуют устройства и эксплуатации дорогостоящих рельсовых путей. К безрельсовому транспорту относятся автопогрузчики, тележки, платформы, автомобильные краны. Прицепной транспорт состоит из тягача с автомобильным или электрическим двигателем и прицепных тележек или платформ. Все вместе – это поезд. Мостовые краны, перемещающиеся по подкрановым балкам, опертым на колонны, осуществляют и горизонтальный и вертикальный транспорт грузов одновременно. Механизмы движения и подъема кранов работают независимо, что обеспечивает различные режимы работы кранов. Промышленностью выпускаются краны различной грузоподъемности с различными видами захватных устройств. Все мостовые краны имеют управление из кабин, расположенных на мосте крана. В каждом пролете промышленного предприятия устанавливается по два крана одинаковой грузоподъемности. По степени загруженности кранов в течении рабочего дня краны делят на краны тяжелого, среднего и легкого режима работы, От вида режима работы зависят величины нагрузок , действующих на несущие конструкции здания а также конструктивное решение многих основных и вспомогательных строительных конструкций. При массе перемещаемых грузов менее 20 т в промышленных зданиях можно применять кран-балки и подвесные многопролетные краны, подвешенные к несущим конструкциям покрытия. Подвесные монорельсовые дороги представляют собой катучую электрическую лебедку, которая перемещается по нижней полке монорельса, прикрепленного к несущим конструкциям покрытия. Отрицательным свойством монорельсовой дороги является то, что она обслуживает лишь узкую полому рабочего пространства, расположенную вдоль монорельса. Грузоподъемность монорельсовой дороги 1, 2, 3, 5 и 10 т. К транспортным средствам непрерывного действия относят все виды конвейеров (ленточные, пластинчатые, скребковые, грузоведущие, роликовые, винтовые, качающиеся, подвесные цепные). Вид цехового транспорта оказывает влияние на величины основных параметров здания (цеха), на тип здания, его объемно-планировочное решение. Кроме того, вид транспорта оказывает прямое влияние на конструктивное решение и сами конструкции здания и в конечном итоге на первоначальную его стоимость и эксплуатационные затраты. Транспорт промышленных предприятий и промышленных узлов включает в себя транспортные коммуникации (магистрали, проезды, конвейерные линии и пр.), средства транспорта, здания и сооружения, предназначенные для обслуживания транспортных средств (гаражи, локомативно-вагонные депо, автозаправочные станции, механические и ремонтные мастерские, склады запасных частей, помещения по управлению транспортом и обслуживанию транспортных рабочих. На промышленных предприятиях широкое применение нашли железнодорожный и автомобильный транспорт, непрерывный конвейерный, гидравлический, пневматический транспорт, транспорт контейнерный и подвесные дороги. Вид транспорта выбирают в зависимости от назначения, мощности грузооборота, характера перемещаемых грузов, особенностей складирования и технико-экономических показателей. Железнодорожный транспорт предусматривают преимущественно для тяжеловесных, крупногабаритных и специальных грузов. Заводской автомобильный транспорт включает автомобильные дороги для движения всех видов транспорта и дороги для движения малогабаритных транспортных средств типа каров, погрузчиков и штабелеров. Заводские дороги имеют нормируемую ширину, число полос движения и радиусы закругления, зависящие от их прямого назначения и места расположения на плане промышленного предприятия. Параллельно с дорогами обычно располагают пешеходные дорожки, ширина которых, кратная 0,75 м, определяется максимальным числом работающих, занятых в наибольшей смене. Минимальная ширина тротуара 1,5 м. Лекция № 2 – (2 ч). План лекции: 1. Виды промышленных зданий. Санитарная классификация промышленных зданий. Общие требования к промышленным зданиям. 2.Здания и сооружения, входящие в состав промышленных предприятий и промышленных узлов. 3. Противопожарные требования при проектировании зданий и генеральных планов промышленных предприятий. 1. Виды промышленных зданий. Санитарная классификация промышленных зданий. Общие требования к промышленным зданиям. 1.1. Виды промышленных зданий. Пром. предприятия классифицируют по отраслям производства. Отрасль – часть народного хозяйства, к которой относится промышленность, транспорт, строительство сельское хозяйство и т. п. |