Файл: 1 Понятие об архитектуре.docx

Раздел 4. Понятие о проектировании промышленных зданий. Виды промышленных зданий, их классификация, требования, предъявляемые к промышленным зданиям. Детали, конструкции и узлы промышленных зданий

4.1. Промышленные здания: общие понятия. Классификация промышленных зданий

Промышленные здания, производственные здания промышленных предприятий, здания, предназначенные для размещения промышленных производств и обеспечивающие необходимые условия для труда людей и эксплуатации технологического оборудования.

Как самостоятельный тип здания промышленные здания появились в эпоху промышленного переворота, когда возникла потребность в крупных помещениях для машин и многочисленных рабочих.

Первые промышленные здания были прямоугольными в плане, с несущими кирпичными или каменными стенами и деревянными перекрытиями (фабрика «Стратта и Нида» в Белпере, Великобритания, 1771). Преобладали сугубо утилитарные решения: протяженный массив неоштукатуренных стен нередко членился лишь пилястрами и был украшен поясами фигурной кладки.

Иногда в наружной отделке промышленные здания применялись декоративные элементы различных архитектурных стилей (например, классицистические мотивы в архитектуре заводов Урала в конце XVIII — 1-й половине XIX вв.); эта традиция сохранялась в строительстве многих промышленные здания вплоть до начала XX в.

С развитием строительной техники и появлением таких новых строительных материалов, как металл и были разработаны каркасные конструкции, позволившие отказаться от традиционных композиционных схем и создавать рациональную планировку цехов в соответствии с требованиями технологии производства.

Применение с конца XVIII в. в строительстве каркаса из чугунных стоек и балок дало возможность возводить менее массивные стены, увеличить этажность и размеры световых проемов, что сразу оказало заметное влияние на внешний облик промышленных зданий (фабрика "Беннон Бэдж и Маршалл" в Шрусбери, Великобритания, 1796).

Появление в начале XIX в. перекрытий из металлических ферм и их последующее усовершенствование позволили создавать большие пролеты с редкими, не мешающими установке оборудования опорами (Верхнесалдинский завод на Урале, XIX в., эллинг шириной 80 м на Путиловском заводе в Петербурге, 1913).

---

Ко 2-й половине XIX в. относятся первые попытки художественного осмысления новых конструкций. Например, в здании шоколадной фабрики Менье в Нуазьеле (1871) открытый на фасаде металлический каркас играл определенную декоративную роль в обработке кирпичной стены. 

С конца XIX в. промышленные здания постепенно становятся важной частью архитектуры.

Во 2-й половине 1920-х — начале 1930-х гг. важную роль в развитии архитектуры сыграли постройки и проекты советских архитекторов, ярко отразившие патетику и романтику первых пятилеток (например, Днепрогэс им. В. И. Ленина, 1927—32, архитекторы В.А. Веснин, Н.Я. Колли, Г.М. Орлов и др., фабрика в Ивантеевке Московской области, 1927—28, архитекторы Г. П. Гольц, М.П. Парусников, прядильная фабрика "Красная Талка", 1928—29, архитекторы Б.В. Гладков, И.С. Николаев).

В 1930—60-е гг. в строительстве широко внедряются новые конструктивные системы, позволяющие перекрывать без опор крупные пролеты, применяются новые строительные и отделочные материалы.

В условиях совершенствования технологий промышленного производства и снижения негативного влияния на окружающую среду формируется новый тип застройки – производственно-жилой. Обладающие своими, отличающимися от типовых жилых домов крупным масштабом, объемно-пространственным решением и силуэтом промышленные здания становятся важными архитектурными акцентами в композиции городской застройки (например, ковровый комбинат в Бресте, БССР, 1964, архитекторы И.И. Бовт, Л. Т. Мицкевич, Н.И. Шпигельман).

Архитектурный образ промышленных зданий в наибольшей мере зависит от того, насколько ясно в его облике выражены типологические особенности этого вида сооружений, его характерные черты: огромные размеры и значительная протяженность фасадов, большие сплошные плоскости глухих стен и остекленных поверхностей, соответствующих единому нерасчлененному внутреннему пространству, многократно повторенные торцы параллельных пролетов, элементы покрытий (гребенчатого, пилообразного или криволинейных очертаний), лестничные клетки и др., наличие технических устройств (дымовых и вентиляционных труб, трубопроводов, открытого оборудования и др.). 

Большое влияние (особенно при индустриальных способах строительства) оказывает на облик промышленных зданий художественное выражение тектонических свойств используемых материалов и конструкций (пластическое осмысление конструкций, принятая система разрезки (членения) стен фасадов на сборные элементы и др.), а также фактура и цвет конструкционных и отделочных материалов. Заметную роль в облике промзданий в южных районах играют солнцезащитные устройства — козырьки, декоративные решетки и др.

---

Большое значение для повышения эстетических качеств промздания имеет четкая внутренняя планировка, рациональность пропорций и членений отдельных помещений и пластическое решение их конструктивных элементов, зонирование производственных помещений с систематизированным размещением основного технологического оборудования, внутрицеховых коммуникаций, проходов и проездов, цветовое решение интерьеров, последовательное проведение комплекса мероприятий, связанных с требованиями технической эстетики.

Промышленные здания и сооружения оказывают огромное (нередко отрицательное) воздействие на природный и архитектурные ландшафты; часто промышленные районы теряют связь с природной средой. Поэтому перед промышленной архитектурой стоит задача максимального сохранения природного ландшафта, гармонического включения в ландшафт новых объектов.⁹⁶

Промышленные здания — здания, предназначенные для размещения промышленных производств, обеспечивающие необходимые эксплуатационные условия и нормальную жизнедеятельность человека, занятого в производственном процессе. Совокупность этих требований определяет соответствующий эксплуатационный режим, поддерживаемый внутри строительной оболочки здания системами воздухообмена, отопления, освещения, водо- и энергоснабжения, канализации, шумопоглощения, пылеудаления и пр.

В этих же целях промышленные здания оснащаются подъемно-транспортными средствами и оборудованием, системами коммуникаций, устройствами для поддержания и крепления технологического оборудования, машин и т. п. Комплекс указанных систем и устройств наряду с конструктивной схемой, конфигурацией, размерами и этажностью определяет строительное решение промышленного здания, характер которого непосредственно связан с особенностями и видом размещаемых в зданиях промышленных производств. Большое различие отраслей промышленности и видов производств обусловливает многообразие строительных решений.

Одной из основных особенностей промышленного производств является их постоянное совершенствование, связанное с модернизацией технологии и сменой оборудования (частичной или полной). Важнейшая тенденция развития промышленных производств — все более сокращающиеся периоды модернизации, что определяет необходимость соответствия строительных решений промышленных зданий частым обновлениям технологических процессов. В связи с этим в последнее время получил широкое распространение универсальный тип промышленных зданий для размещения различных производств одной или нескольких отраслей промышленности.

---

Период, в течение которого не нарушается соответствие строительной части модернизированному производству, называется сроком морального износа промышленных зданий.

Большое распространение промышленных производств с агрессивными выделениями, разрушающе действующими на конструкции, придает важное значение вопросу устойчивости промышленных зданий против вредных воздействий, сроку их физического износа.

В последнее время применяются унифицированные типовые секции и пролеты — части зданий, представляющие собой единое целое в планировочном, техническом и конструктивном отношении. На основе унификации и применения секций возможно широкое блокирование промышленные здания, являющееся одним из наиболее эффективных средств снижения стоимости промышленного строительства.⁹⁷

Универсальность промышленных зданий достигается применением укрупненных сеток (пролетов и шагов) колонн и единой высоты помещений в пределах каждого здания, а также использованием для размещения основного оборудования сборно-разборных перегородок и этажерок, обеспечивающих возможность модернизации технологических процессов при минимальном объеме работ по реконструкции здания. Унификация объемно-планировочных и конструктивных схем промышленных зданий позволяет существенно сократить количество типоразмеров изделий и конструкций, создать необходимые условия для их массового заводского изготовления и широкого внедрения в практику строительства.

Размеры сеток колонн одноэтажных промышленных зданий приняты кратными 6 м,величина пролетов многоэтажных промышленных зданий — 3, шаг колонн — 6 м.Высота этажей промышленных зданий кратна 0,6 м.Блокирование промышленных зданий —одно из наиболее эффективных средств снижения сметной стоимости строительства промышленных зданий. Наибольшее снижение капитальных затрат за счет блокирования (по сравнению с отдельно сооружаемыми цехами) достигается в тех случаях, когда не требуется изолировать цехи друг от друга капитальными стенами, выравнивать высоты смежных помещений с целью унификации конструкций, устраивать дополнительные внутрицеховые проезды или увеличивать площадь зон, обслуживаемых кранами большой грузоподъемности.

Промышленные здания различают по следующим основным признакам: 

• 
  по этажности (главный классификационный признак) — на одно-, двух-, многоэтажные;
  
• 
  по подъемно-транспортному оборудованию — на крановые, снабженные мостовыми (электрическими) и подвесными (электрическими или ручными) кранами, и бескрановые;
  
• 
  по виду освещения — на здания с естественным освещением (боковым и верхним), с постоянным рабочим искусственным освещением (безоконные и бесфонарные) и здания с комбинированным освещением (сочетающим естественное освещение с искусственным);
  
• 
  по системам воздухообмена — на здания с общей естественной вентиляцией(аэрацией), с механической вентиляцией и с кондиционированием воздуха;
  
• 
  по температурному режиму производственных помещений — на отапливаемые и неотапливаемые.
  

---

По капитальности промышленные здания подразделяют на 4 класса в зависимости от назначения зданий и их экономической значимости.

По своему назначению промышленные здания делятся на производственные (основные производственный корпуса и цехи), вспомогательные (ремонтно-механические цехи и мастерские, кислородные и насосные станции, гаражи, депонт, п.), складские (склады сырья, материалов, изделий, ГСМ, и др.), энергетические (ПВЭС, ТЭЦ, котельные, электроподстанции, трансформаторные и пр.) и административно-бытовые (бытовые корпуса, проходные, газо- и горноспасательные станции, лаборатории и пр.).



Рис. 40. Классификация промышленных зданий по своему назначению

По характеру расположения внутренних опор промздания бывают: 

• 
  пролетные (размер пролета преобладает над шагом колонн);
  
• 
  ячейкого типа (имеют квадратную или близкую к ней сетку колонн);
  
• 
  зальные (характерны большие пролеты – 36-100 м).
  

Рис. 41. Промышленное предприятие, цеха и службы которого размещены в одном корпусе⁹⁸



Рис. 42. Схема генплана, решенного по принципу павильонной застройки⁹⁹

При выборе типа промышленных зданий в каждом конкретном случае учитывается ряд факторов, основные из которых является соответствие характеру производственного процесса и степени его стабильности, возможность блокирования здания с др. цехами и требования унификации, типизации и экономики.¹⁰⁰

Одноэтажные промышленные здания — наиболее распространенный тип зданий промышленных предприятий. Их доля в общем объеме современного промышленного строительства составляет 75-80 %. Одноэтажные промышленные здания обычно используют для размещения производств с тяжелым технологическим и подъемно-транспортным оборудованием либо связанных с изготовлением крупногабаритных громоздких изделий, а также производств, работа которых сопровождается выделением избыточного тепла, дыма, пыли, газов и др. Одноэтажные промышленные здания создают благоприятные условия для рациональной организации технологического процесса и модернизации оборудования, они позволяют располагать непосредственно на грунте фундаменты тяжелых машин и агрегатов с большими динамическими нагрузками, обеспечивают возможность равномерного освещения и естественной вентиляции помещений через световые и аэрационные устройства в покрытии. Однако строительство одноэтажных промышленных зданий требует большей (по сравнению с многоэтажным.) территории и соответственно больших затрат на инженерную подготовку строительной площадки. В массовом строительстве преобладают одноэтажные крановые многопролетные промышленные здания прямоугольной (в плане) формы с верхним естественным освещением через фонари и проветриванием с помощью аэрационных устройств или систем механической вентиляции. Такие промышленные здания. характерны для предприятий черной металлургии, машиностроения, металлообработки строительных материалов и ряда др. отраслей промышленности. Для производств со значительным выделением тепла или вредных газов применяют промышленные здания, профиль покрытия

---