6.3. Производственные здания и комплексы

Главными признаками для классификации производственных зданий и сооружений служат: назначение, этажность, капитальность и характер эксплуатации.

По назначению промышленные здания подразделяются на собственно производственные, вспомогательные, энергетические, транспортные и складские.

К собственно производственным зданиям относятся здания цехов, изготовляющих полуфабрикаты и готовую продукцию. По производственно-технологическим направлениям многообразие предприятий может быть сведено к группам: предприятия горно-добывающей и горно-обогатительной промышленности; предприятия нефтехимической и химической промышленности; предприятия машиностроения; предприятия приборостроения и радиоэлектроники; предприятия деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности; предприятия строительной индустрии; предприятия текстильной и легкой промышленности; предприятия пищевой промышленности.

К вспомогательным относятся здания заводоуправлений, цеховых контор, бытовых помещений, пунктов питания, здравпунктов.

Энергетические сооружения – здания котельных, электростанций (ГЭС и ТЭЦ), газогенераторных, компрессорных и т. д.

К зданиям складского хозяйства и транспорта принадлежат здания, служащие для хранения сырья, материалов, полуфабрикатов, готовой продукции, сооружения для размещения транспорта (гаражи, депо, стоянки и т. д.).

По этажности производственные здания в зависимости от их назначения и конкретных условий строительства могут быть:

– одноэтажными (в настоящее время составляют около 70% общего числа производственных зданий);

– многоэтажными, в отдельных случаях высотными;

– смешанной этажности.

Одноэтажные производственные здания – исторически традиционный тип зданий. Их специфические особенности: размещение технологического процесса в горизонтальной плоскости, горизонтальный транспорт (напольный, подвесной, крановый), независимое решение строительных конструкций от технологического оборудования (укрупненные сетки колонн, перемещение оборудования), естественное освещение по всей производственной площадке (верхние фонари). Недостатки: большая площадь застройки и кровель, значительные эксплуатационные расходы.

Одноэтажные производственные здания могут быть представлены многопролетными корпусами большой ширины (здания сплошной застройки) или зданиями павильонной застройки, обеспечивающими сквозное проветривание, простой наружный водосток, большую пожарную безопасность.

Одноэтажные производственные здания предназначены для производства с горизонтальными схемами технологического процесса и с применением тяжелого оборудования (черная и цветная металлургия), с большими внутрицеховыми перевозками тяжелых грузов (тяжелое машиностроение), с наличием динамических нагрузок (кузнечно-процессовые цехи), с большими производственными вредностями (химия и нефтепереработка), с выпуском тяжелой и крупногабаритной продукции (тяжелое машиностроение). В них легко осуществляется внутрицеховое перемещение продукции, аэрация и естественное освещение помещений.

По объемно-планировочным параметрам и размещению внутренних опор одноэтажные производственные здания подразделяют на пролетные, ячейковые, зальные и шатровые типы.

Пролетный тип зданий с одним или несколькими пролетами характеризуется преобладанием пролета над шагом. Габариты пролета зависят от технологической схемы производства и транспортного оборудования и назначаются 6, 9, 12, 18, 24, 30 и 36 м. Такие здания бывают с мостовыми кранами и без них, с фонарями и без них (рис. 30). Такой тип здания применяют в химической и пищевой промышленности, промышленности строительных материалов и конструкций.

Ячейковый тип зданий с «гибкой» планировкой характеризуется квадратной или близкой к квадрату сеткой колонн (рис. 30, а). В таких зданиях возможно частое изменение направлений технологических потоков, при этом подъемно-транспортное оборудование может перемещаться по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Наиболее часто используют сетку колонн (18×18), (24×24), (30×30), (36×36) м. Ячейковый тип зданий применяют в машиностроительной промышленности.

Зальный тип зданий характеризуется большой производственной площадью без внутренних опор (рис. 30, б, в). Они могут быть одно- и двухпролетными или с центральной опорой. Расстояния между опорами назначаются в зависимости от размеров выпускаемой продукции и принимают от 36 до 150 м.

В покрытиях этих зданий применяют оболочки двоякой кривизны, складки и ванты, тросы. Такой тип зданий используют для ангаров в самолето- и ракетостроении, для машинных залов ТЭЦ и АЭС и т. п.

Шатровый тип зданий характеризуется отсутствием вертикальных опор и наружных стен (рис. 30, г). Покрытия в таких зданиях опираются непосредственно на фундамент или цоколь. Пролет в зданиях назначают 9, 12, 18 и 24 м. Применяют преимущественно для складов сырья, материалов и изделий.

По характеру застройки промышленные одноэтажные здания бывают сплошного и павильонного типов.

Здания сплошного типа застройки имеют более широкое распространение и представляют собой многопролетные корпуса большой длины и ширины (100–150 м). Они имеют плоскую или многоскатную кровлю с внутренним водоотводом, каркасную конструктивную систему с пролетами 6, 9, 12, 18, 24, 30 и 36 м, шагом колонны 6 и 12 м. Освещение и аэрация осуществляются с помощью различных систем светоаэрационных фонарей. В таких зданиях располагают отрасли машиностроения, производство строительных материалов и изделий и др.

Рис. 30. Одноэтажные промышленные здания пролетного типа:

а – с мостовыми кранами и фонарем над средним пролетом; б – бескрановые с зенитным фонарем; в – бесфонарные с техническим этажом в межферменном пространстве; г – павильонные с этажерками для установки оборудования; 1 – мостовой кран; 2 – фонарь; 3 – зенитные фонари; 4 – технический этаж; 5 – этажерки

Рис. 40. Типы одноэтажных промышленных зданий:

а – ячейковые; б – зальные без промежуточных опор; в – зальные с центральной опорой; г – шатровые

К зданиям павильонного типа застройки относят отдельно строящиеся здания в один или два пролета с сеткой колонны (12×24), (12×30), (12×36) м. Здания павильонной застройки объединяют между собой в виде П-, Ш-, Т- и О-образных корпусов. При такой застройке возможна большая изоляция цехов с различной степенью производственных вредностей (взрыво- и пожароопасностью), что очень важно для химической и металлургической промышленности, а также для складских и подсобных сооружений.

Экономически павильонные здания малоэффективны, так как имеют большие периметр стен и площадь территории промышленного предприятия.

В многоэтажных зданиях размещают производства, в которых оборудование и производственные грузы не тяжелые, а габариты продукции небольшие (точное приборостроение, легкая промышленность, радиоэлектроника, электрооборудование, типографии, текстильные ткацкие и швейные предприятия, пищевая промышленность), а также производства с вертикально направленными технологическими процессами (хлебные элеваторы, мельницы, горно-обогатительные фабрики).

Преобладающее количество производств, размещенных в многоэтажных зданиях, не выделяют производственных вредностей и поэтому в настоящее время эксплуатируются в селитебной зоне. Они мало занимают места в плане города, имеют хорошие транспортные коммуникации, что облегчает доступ рабочих на предприятия.

По назначению многоэтажные производственные здания подразделяют на производственные, лабораторные и административно-бытовые.

По объемно-планировочному решению многоэтажные здания бывают: унифицированного типа, с верхним уширенным этажом, с межферменными этажами, двухэтажные с верхним уширенным этажом.

Общезаводские и вспомогательные здания и помещения располагают на предзаводской площади.

Цеховые вспомогательные здания, предназначенные для обслуживания основных масс работающих, размещают по фронту основных.

Бытовые помещения являются основным элементом комплекса вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий, так как связаны с обслуживанием большого количества работающих. К бытовым помещениям относят: гардеробные, душевые, умывальные, общественные уборные, курительные, помещения для сушки и обеспыливания рабочей одежды, помещения для личной гигиены, респираторные, а также специальные бытовые помещения в зависимости от особенностей производственных процессов.

Бытовые помещения в зависимости от характера производства размещают в отдельном здании, в пристройках, внутри производственного здания.

Административно-конторские здания включают: помещения заводоуправлений, цеховые конторские помещения, медицинские пункты, проходные. В состав зданий заводоуправлений входят: рабочие комнаты, кабинеты дирекции и главных специалистов, конструкторское бюро, библиотека, архив, помещение для копировального оборудования, залы совещаний, учебные аудитории, кабинет по технике безопасности, радиоузел, буфет, гардеробная, вестибюль, санитарные узлы, выставочные помещения.

Здания, сооружения и устройства, располагаемые на производственной территории, весьма разнообразны. Это основные производственные цеха, объекты административно-хозяйственного назначения и бытового обслуживания, склады и специальные емкости, энергетические сооружения, транспортные устройства, инженерно-технические коммуникации, элементы благоустройства и др. Все эти здания группируются по их функциональному и техническому признаку на четыре основные зоны:

– предзаводскую, включающую заводские вспомогательные здания, предназначенные для размещения административно-управленческих и медицинских учреждений; учебных, культурно-бытового обслуживания и лабораторных помещений; стоянок для транспорта и др.;

– производственную, в которую входят производственные корпуса, цеха основного и вспомогательного назначения, бытовые корпуса;

– подсобную, в которой располагают энергетические объекты, инженерные коммуникации, частные сооружения и др.;

– транспортно-складскую, включающую транспортные здания и постройки для хранения материалов, полуфабрикатов и готовой продукции.

На территории промышленного предприятия здания и сооружения размещают с учетом их благоприятного естественного освещения и проветривания. Разрывы между ними принимают с учетом санитарно-гигиенических, противопожарных и технологических требований.

Санитарные разрывы между зданиями, освещаемыми через окна, должны быть между длинными сторонами не менее наибольшей высоты противостоящих зданий; между торцами зданий с оконными проемами – не менее 12 м. Противопожарные разрывы зависят от степени огнестойкости зданий и назначаются в пределах 10–20 м.

Технологические разрывы между зданиями зависят от производственных вредностей технологических процессов: расстояние от складов пылящих материалов до открываемых проемов производственных и вспомогательных зданий должно быть не менее 50 м; между зданиями и складами топлива, горючих материалов и жидкостей – от 10 до 300 м и т. д.