61002, Вул. Фрунзе, 21

Друкарня НТУ «ХПІ». 61002, вул. Фрунзе, 21

ВСТУПЛЕНИЕ

Курс «Основы промышленного строительства и санитарной техники» в учебном плане подготовки инженеров служит базой для изучения профилирующих профессионально-ориентированных дисциплин, экономики и др. Эта дисциплина, которая помогает механикам изучить основы строительного материаловедения, необходимые для выбора материалов с наиболее подходящими свойствами и определения условий его правильного транспортирования, хранения, монтажа или укладки.

Основным материалом промышленного строительства является сборный железобетон, качественные показатели которого совершенствуются путем его дисперсного армирования и снижения объемной массы благодаря совмещению с современными полимерными материалами. В промышленном строительстве предпочтение отдается наименее энергоемким технологиям и выпуску материалов и изделий, обеспечивающих экономию топливно-энергетических ресурсов. Особое значение имеет выпуск эффективных теплоизоляционных материалов, а также сборных конструкций для наружных стен зданий, имеющих повышенное термическое сопротивление. Быстро возрастает применение полимерных стройматериалов и изделий. Особенно эффективны легкие конструкции из стеклопластиков, полимерные материалы для полов, санитарно-техническое оборудование, трубопроводы из пластмасс, теплоизоляционные и лакокрасочные материалы. Широкое применение получают эффективные изделия из стекла, керамики, асбестоцемента и др. Существенно улучшилось внутреннее оборудование промышленных зданий благодаря использованию современных отопительно-вентиляционных устройств, систем водоснабжения и канализации, а в необходимых случаях – кондиционирования воздуха. Развитие промышленного строительства решается путем расширения заводского изготовления наиболее энергоэффективных высокопрочных строительных конструкций и изделий с экономным расходованием материалов.

Раздел 1. Общие принципы проектирования и строительства промышленных зданий

1.1. Промышленные здания

1.1.1. Понятие о здании и сооружении

Зданиями называют искусственно возведенные постройки на поверхности земли, в которых имеются помещения, предназначенные для жизни и деятельности человека (его производственных, жилых, общественных и иных нужд).

Такие сооружения как этажерки для размещения оборудования, специальные сооружения типа емкостей для хранения жидкостей или сыпучих материалов и т.д. и т.п. не называют зданиями, поскольку в них не имеется помещений или содержатся отдельные помещения, не определяющие, их основного назначения. Их, в отличие от зданий, называют инженерными сооружениями. Инженерные сооружения – это строения, возводимые на поверхности земли, под землей, на границе раздела земля - воздух, вода - воздух и предназначенные для выполнения каких-либо инженерно-технических функций.

Все здания подразделяют: на гражданские; промышленные; сельскохозяйственные.

Гражданские здания по назначению подразделяют на здания:

жилого назначения – жилые дома, общежития и гостиницы;

общественного назначения – спортивные, административные и культурно-просветительские;

коммунального назначения – банно-прачечные комбинаты, городской водопровод и т.п.

Промышленные здания независимо от отрасли промышленности подразделяют на 4 основные группы:

1. Производственные – в которых размещены цеха, выпускающие готовую продукцию или полуфабрикаты; сюда относятся:

а) здания основного производства;

б) здания подсобного производства (вспомогательные);

в) складские помещения;

г) обслуживающие помещения;

2. Энергетические – ТЭЦ, котельные, трансформаторные подстанции;

3. Транспортно-складские – депо, гаражи, авторемонтные мастерские;

4. Вспомогательные – административно-конторские помещения, столовые, медпункты, бытовые помещения и т.д.

Помещения, входящие в здания основного производства, подразделяют:

б) на рабочие;

а) вспомогательные (пульты управления, трансформаторные подстанции, распределительные щиты);

в) складские;

г) обслуживающие (комнаты отдыха, гардеробы).

1.1.2. Классификация промышленных зданий и сооружений

Промышленные здания классифицируют следующим образом:

1. По материалу основных несущих конструкций:

а) с железобетонным каркасом,

б) со стальным каркасом,

в) с кирпичными несущими стенами,

г) деревянные,

д) панельные и т.д.

2. По числу пролетов:

а) однопролетные – целесообразны для небольших производств;

б) многопролетные; многопролетные здания с одинаковыми или близкими параметрами пролетов (шириной и высотой) без внутренних открытых дворов называют зданиями сплошной застройки;

в) здания ячейкового, типа,

г) здания зального типа.

3. По размерам пролетов:

а) мелкопролетные (6, 9, 12 м);

б) среднепролетные (18, 24, 30 и 36 м);

в) крупнопролетные (свыше 36 м – 60, 90 и 120 м).

4. По числу этажей:

– одноэтажные; их преимуществами являются:

а) наилучшие условия для размещения оборудования, организации производственных потоков, применения различных транспортных и грузоподъемных устройств;

б) возможность большей маневренности при изменении технологического процесса;

в) возможность установки оборудования любого веса, поскольку оно ставится непосредственно на основание;

– многоэтажные, дающие возможность на ограниченной территории организовать техпроцесс по вертикальной схеме, делятся на здания:

а) средней этажности (от 2 до 5 этажей);

б) многоэтажные (от 6 до 14 этажей);

в) высотные (свыше 14 этажей).

5. По наличию подъемно-транспортного оборудования:

а) бескрановые;

б) крановые (с подвесным транспортом или мостовыми кранами).

6. По конструктивным схемам покрытий:

а) каркасные плоскостные (с покрытием по балкам, фермам, рамам и аркам);

б) каркасные пространственные (с покрытиями – оболочками одинарной и двойной кривизны, складками);

в) с висячими (вантовыми), перекрестными и пневматическими (воздухоопорными или воздухонесущими) покрытиями.

7. По долговечности выделяют здания:

а) временные (срок их службы не нормируется);

б) III класса (срок службы до 40 лет);

в) II класса (срок службы от 40 до 60 лет);

г) I класса (срок службы от 60 до 100 лет).

8. По методу застройки:

а) павильонной застройки (разобщенные, отдельно стоящие здания, для которых характерно сравнительно небольшое число пролетов, обеспечивающих боковое освещение);

б) сплошной (блокированной) застройки – многопролетные корпуса большой ширины;

в) смешанной застройки.

9. По системе отопления:

а) отапливаемые,

б) неотапливаемые.

10. По системе вентиляции:

а) с естественной вентиляцией или аэрацией;

б) с искусственной вентиляцией;

в) с кондиционированием воздуха.

11. По профилю покрытия:

а) с фонарными надстройками;

б) без них.

Наиболее экономичной застройкой является сплошная (блокированная), так как при такой застройке сокращаются территория предприятия, протяженность коммуникаций, стен, а также эксплуатационные расходы за счет сокращения теплопотерь и т.д.

1.1.3. Требования, предъявляемые к зданиям. Физический и моральный износ

Промышленные здания должны:

1. быть прочными;

2. быть долговечными;

3. защищать работающих и технологическое оборудование от атмосферных воздействий;

4. быть удобны для осуществления намечаемой реконструкции или модернизации;

5. быть удобны с санитарно-гигиенической и пожарно-технической точек зрения;

6. быть экономичными за счет применения современных технологий и материалов, а также рационального проектирования.

Архитектурная композиция здания должна отвечать его назначению как по внешнему виду (фасаду), так и по внутреннему оформлению (интерьеру).

Моральный и физический износ зданий. Потеря прочности здания или его отдельных конструкций вследствие производственной эксплуатации, атмосферных воздействий, случайных факторов называется физическим износом.

Момент наступления несоответствия здания его назначению вследствие изменившегося характера технического оснащения цеха, изменившегося технологического процесса или вида выпускаемой продукции называется моральным износом.