книги из ГПНТБ / Севастьянова, Т. В. Основы строительства химических предприятий учебное пособие

рых подчиняется общей структуре кварталов, что в общем по­ зволяет увеличивать универсальность решения генерально­ го плана (рис. 82).

Рис. 82. Модульная координация элементов генерального плана

Создание пусковых комплексов позволяет применять еди­ ную систему коммуникаций, широко применять легкие огра­ ждающие конструкции и улучшить обслуживание трудя­ щихся.

Проектирование генеральных планов производится соглас­ но СНиП П-М. 1-62 и СНиП 245—63, который предусматрива­ ет нормы санитарно-защитных зон. Климатические условия рассчитываются по СНиП П-А. 6-62 и СНиП П-А 6-72 (1973 г.).

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Объемно-планировочная и конструктивная схема промыш­ ленного здания зависит от характера проектируемого в нем технологического процесса. В зависимости от отрасли промы­ шленности автором технологической схемы производства мо­ жет быть технолог, механик, химик, литейщик и т. д.

На основании технологической схемы производства инже­ неры строительных и смежных специальностей составляют архитектурно-строительную часть здания. Однако автор тех­ нологической схемы производства должен стремиться при со­ ставлении выбирать рациональную типовую схему промыш­ ленного здания.

1. Определяется расположение здания на генеральном плане предприятия (см. § 54) в соответствии с направлени­ ем господствующих ветров («роза ветров»), глубиной про­ мерзания грунта и данных о сейсмичности по СНиП П-А. 6-72.

2. Решаются конструктивная схема здания, габаритные размеры здания, этажность, планировка здания (размеры в плане пролетов и шага колонн), обоснование выбора сетки

120

колонн, высота пролетов и этажей, виды внутрицехового транспорта и его грузоподъемность, расположение служебно­ бытовых помещений, расположение окон, дверей, ворот, лест­ ниц и др. (см. гл. VIII, VII, § 46, 43, 47, 48).

3.Делается обоснование выбранного типа здания в соот­ ветствии с технологическим процессом (см. гл. IX, § 45).

4.Производится выбор материалов для строительства зданий и сооружений с учетом местных ресурсов в соответст­ вии с требованиями противопожарной и противовзрывной бе­

зопасности и долговечности (см. раздел I, приложения,

§22, 23).

5.Обосновывается выбор строительных несущих и ограж­ дающих конструкций (см. гл. X, приложения).

6.Делаются расчеты технико-экономических показателей (отношение кубатуры и площади здания к единице выпускае­

мой продукции), отопления, вентиляции, тепловых потерь здания (см. § 23, 48). Решаются вопросы организации и про­ изводства строительных работ (см. раздел III).

Производственно-технологическая схема как основа объемно-планировочного решения

Технологический процесс любого производства требует оп­

агрегатов, образующих так называемую технологическую ли­ нию.

Помимо отдельных операций процесса, производственный цикл заключает в себе еще целый ряд транспортных опера­ ций, состоящих в перемещении сырья, отходов, полуфабрика­ тов и готовой продукции, причем движение материалов в этом цикле можно представить в виде непрерывных потоков.

Для четкой бесперебойной организации производства не­ обходимо, чтобы потоки были пространственно расположены по непересекающимся между собой трассам.

С другой стороны, в целях снижения стоимости переме­ щения материалов по линии потоков расстояние транспорти­ ровки следует делать возможно коротким. Наиболее целесо­ образной с точки зрения минимальной протяженности пото­ ков является прямая линия с последовательным расположе­ нием на ней производственных операций.

Технологические нормы проектирования и технико-эконо­ мические показатели для отдельных производств определяют размеры производственных площадей, состав и количество оборудования, расстояния между оборудованием, размеры проездов и проходов, характер подъемно-транспортного обо­

121

рудования, площадь вспомогательных цехов и складов, а так­

ний, связанных со строительством и эксплуатацией здания. К числу таких требований относятся:

блокирование цехов; выбор сетки колонн, высоты помещений, размеров в плане,

этажности; наиболее целесообразное осуществление технологической

схемы с точки зрения кратчайшей протяженности и стройно­ сти производственных и транспортных потоков;

создание наилучших условий труда, обеспечение безопас ности работы;

выбор материалов и конструкций для элементов здания с учетом требований унификации конструкций, индустриали­ зации строительства;

минимальная стоимость здания в отношении единовремен­ ных затрат и эксплуатационных расходов.

В последнее время входит в практику метод объемного проектирования с применением масштабных моделей (маке­ тов), особенно при проектировании производств, требующих устройства значительного количества трубопроводов различ­ ного назначения, например, в химической промышленности.

Модель собирается из готовых модельных элементов стро­ ительных конструкций, оборудования и трубопроводов.

При выполнении проектного задания модель изготовляют преимущественно в масштабе 1 :50 на основании предвари­ тельных данных технологической схемы.

Сборность элементов дает возможность путем сочетаний их получать в кратчайший срок различные решения проекти­ руемого объекта.

Наглядность модели и совместная работа проектировщи­ ков над моделью способствует выявлению наиболее эконо­ мичных габаритных размеров и конструктивных схем для наи­ лучшего расположения всех видов оборудования, коммуника­ ций, внутреннего транспорта.

Пользование моделью сокращает срок проектирования, повышает качество проекта, что снижает стоимость строи­ тельства.

Модель на стадии проектного задания позволяет получить основную проектную документацию в виде фото или графи­ ческих чертежей.

Рабочая модель на стадии рабочих чертежей в масштабе

122

1 : 25 является основным видом проектной документации на строительстве.

В модели указывают отметки перекрытий и площадок, ус­ танавливают марки и отметки трубопроводов, номера обору­ дования.

Она помогает объемному восприятию всех взаимно увя­ занных частей проекта: технологической, строительной, сан­ технической, энергетической, контроля и автоматики.

Рабочую модель сопровождают пояснительной запиской с указанием приемов и способов использования и хранения мо­ дели на строительстве.

С целью повторного изготовления модели с нее готовят комплект фотографий, который хранится в проектной органи­ зации.

Блокирование цехов и выбор этажности

Размещение цехов в пределах одного здания возможно для большинства производств. Это сокращает территорию участка, протяженность коммуникаций, укорачивает произ­ водственные связи, сокращает площадь стеновых ограждений и таким образом удешевляет строительство и эксплуатацию производства. Поэтому во всех производствах целесообразно применять принцип блокировки цехов, сводя число зданий на генеральном плане по возможности к минимальному.

Но в некоторых случаях объединение различных цехов мо­ жет вызвать трудности ввиду предъявления отдельными из них специфических требований в отношении габаритов, мате­ риалов для конструкций, светового и температурно-влажност­ ного режима и т. д. Поэтому вопрос о целесообразности бло кирования цехов решается в зависимости от рода производст­ ва, условий строительства.

Блокирование следует производить во всех случаях, когда это не противоречит условиям технологического процесса, са­ нитарно-гигиеническим требованиям, пожаро- и взрывобезопасности и целесообразно в условиях планировки участка.

Важнейшей задачей при объемно-планировочном проек­ тировании производственного здания является правильное ре­ шение вопроса о выборе этажности, особенно для произ­ водств, которые могут быть размещены в зданиях одноэтаж­ ной, многоэтажной и смешанной застройки, как это имеет ме­ сто для производств химической промышленности. Поэтому выбор этажности обычно производится путем анализа и срав­ нений вариантов решений с учетом следующих обстоятельств:

характера участка (свободный, затесненный, плоский, рельефный);

требований к застройке (городская, периферийная);

123

климатических условий места строительства; единовременных капиталовложений в строительство одно­

этажного или многоэтажного здания и затрат на благоустрой­ ство территории;

сравнения эксплутационных расходов по технологии про­ изводства с учетом дополнительных затрат и времени на пе­ ремещение, подъем и спуск сырья, полуфабрикатов и продук­ ции.

Одноэтажные здания имеют следующие преимущества: позволяют наиболее просто перемещать оборудование при

реконструкции производства; для внутрицехового перемещения грузов можно применить

более экономичный горизонтальный транспорт — напольный, подвесной;

благодаря применению естественного верхнего света мож­ но получить необходимое освещение различной интенсивности и равномерности.

Для производств с горизонтальным технологическим про­ цессом, требующим тяжелого и громоздкого оборудования и больших пролетов, приемлемы только одноэтажные здания.

Недостатки одноэтажных зданий следующие: значительная площадь застройки, что для затесненных

участков может оказаться непреемлемым;

на единицу площади пола приходится в 2 — 2,5 раза боль­ шая площадь наружных ограждений (стен, покрытий), чем в многоэтажных зданиях. В северных районах это вызывает увеличение эксплуатационных расходов на отопление в 1,5 — 1,75 раза.

Многоэтажные здания целесообразно применять для про­ изводства с относительно небольшими нагрузками (до 2500 кгс/м2) в суровых климатических условиях, в городской за­ стройке в случаях проектирования технологического процесса по вертикальной схеме или при производстве мелких трудоем­ ких промышленных деталей.

К недостаткам многоэтажных зданий относятся:

устройство проходов и проездов в каждом этаже, что уве­ личивает развернутую площадь на 15 — 20%;

устройство подъемников и лестниц, что увеличивает куба­ туру здания, удлиняет пути движения людей и грузов, повы­ шает единовременные и эксплуатационные расходы.

Для некоторых предприятий наиболее предпочтительным может быть здание смешанной этажности, представляющее собой сочетание одно- и многоэтажного зданий. Такие здания применяют для смешанного технологического процесса, когда по технологическим соображениям необходимо ввести поточ­ ность производства по вертикали, как это требуется, напри­

124

мер, для технологии синтетического и искусственного волокна или химической технологии волокнистых материалов.

Требования, предъявляемые к объемно-планировочному решению производственных зданий

Производственные здания должны быть, как правило, про­ стой формы в плане и преимущественно без перепадов, высот при соблюдении в целях индустриализации строительства максимальной унификации пролетов, шага колонн и высоты помещений.

Производственные здания проектируются с бесчердачными покрытиями. Чердак допускается в виде исключения в случаях, вызываемых требованиями производства.

Отапливаемые здания с совмещенными покрытиями долж­ ны иметь, как правило, внутренний водоотвод с покрытий.

Взданиях шириной до 72 м и высотой до 10 м при соответ­ ствующих обоснованиях допускается проектировать наруж­ ный отвод воды.

Взданиях с внутренними водостоками применение наруж­ ного отвода воды с крайних пролетов или с повышенных сред­

них пролетов не рекомендуется, за исключением отвода воды с фонарей.

Для создания наибольших эксплуатационных удобств и на­ илучших условий труда при объединении в одном здании про­ изводственных помещений с различными санитарно-гигиени­ ческими режимами, помещений, разных по пожарной опасно­ сти и по вредности, необходимо соблюдать следующие усло­ вия:

помещения с одинаковыми вредностями и пожарной опас­ ностью группировать, изолируя более вредные участки от ме­ нее вредных;

помещения с наибольшими производственными вредностя­ ми располагать с подветренной стороны;

для устранения вредных влияний одних цехов на другие помещения с вредностями ограждать стенами и отделять в не­ обходимых случаях тамбурами;

помещения с особыми требованиями к температурно-влаж­ ностному режиму располагать в центральной части корпуса, чтобы уменьшить воздействие наружной среды на режим вну­ три помещения;

мокрые цехи не размещать у наружных стен во избежание конденсата на стенах, при этом в многоэтажных зданиях раз­ мещать их в нижних этажах, по возможности друг над дру­ гом;

помещения со значительными тепловыделениями и вредно­ стями, взрыво- и пожароопасные располагать в одноэтажном здании у наружных стен, обладающих наиболее протяжен­

125

ной стороной помещения, с целью использования прое­ мов в стенах для забора свежего воздуха и сброса легких на­

других этажах многоэтажного здания обеспечивают необходи­ мую вентиляцию помещений этих производств и помещений над ними.

В цехах взрывоопасных производств категорий А и Б пре­ дусматривают ряд мероприятий по уменьшению опасности взрыва или ослаблению его действия:

легкие ограждения — окна, стены определенной площади; легкосбрасываемые участки покрытия над теми помещени­ ями, в которых площадь оконных проемов и других легких ог раждений оказывается недостаточной; отверстия в плитах пе­ рекрываются листами из хрупкого материала (волнистые ас­

бестоцементные листы, пластмассовые гошты и др.); взрывные (незаделываемые) проемы, площадь которых по

отношению к площади пола определяется в зависимости от удельного веса (по воздуху) вещества, находящегося в по­ мещений, составляют от 5 до 15%;

суммарная площадь легкосбрасываемых взрывной волной

ских плиток, в цехах при проливании кислот и щелочей; из электропроводящей резины в производствах, связанных с об­ разованием статического электричества.

Для предприятий химической промышленности, в случаях, когда производство требует повышенной гибкости технологи­ ческого процесса, целесообразно устройство под оборудова ние этажерок, не связанных с несущими конструкциями зда­ ния. Конструкция этажерок предусматривает возможность передвижения перекрытий по высоте, что позволяет установку их в зависимости от условий технологического процесса на любых отметках.

Подсобно-производственные помещения, расположенные на производственной площади, необходимо ограждать сбор­ но-разборными перегородками высотой до 3 м.

Расположение производственных помещений в подвальных и цокольных этажах может быть допущено только при нали­ чии специального обоснования лишь в том случае, когда это необходимо по технологическим условиям и по согласованию

сСанитарной инспекцией.

Вскладах, размещаемых в подвальных или цокольных этажах, в целях пожаротушения необходимо предусматривать

126

устройство окон шириной не менее 0,75 м и площадью не ме­ нее 1,2 м2.

В складах с площадью пола до 1000 м2 должно быть одно окно, если площадь более 1000 м2— не менее двух.

Высоту (в чистоте) складских помещений, размещаемых в подвальных этажах, допускается уменьшать до 2,2 м.

Административно-конторские помещения можно разме­ щать в цокольных этажах при условии обеспечения воздухо­ обмена согласно санитарным нормам.

Размещение бытовых помещений в подвальных этажах до­ пускается при реконструкции действующих предприятий, а также при проектировании новых предприятий, когда устрой­ ство подвальных этажей вызывается требованиями технологи­ ческого процесса.

Требования, предъявляемые к охране труда

ипромышленной санитарии

Всоответствии с технологическим процессом, протекаю­ щим в здании или в отдельных цехах, выявляются технологи­ ческие вредности физического, химического или биологическо­ го характера, определяются мероприятия по обеспечению бе­ зопасности пользования помещением и созданию надлежащих санитарно-гигиенических условий труда.

Для обеспечения безопасности существенное значение име­ ет вопрос предупреждения возникновения взрывов или пожа­ ра и распространения пожара в здании, а также возможность спасения при вынужденной эвакуации находящихся в здании людей.

Безопасность и условия труда регламентируются противо­ пожарными требованиями и санитарными нормами строитель­

ного проектирования.

Количество эвакуационных выходов из производственных зданий или помещений должно быть не менее двух.

Расстояние от ниболее удаленного рабочего места до вы­ хода наружу или в лестничную клетку в производственных зданиях нужно принимать в зависимости от категории пожар­ ной опасности производства и степени огнестойкости здания.

При этом в многоэтажных зданиях для помещений с выхо­ дом в тупиковый коридор расстояние от дверей производст­ венных помещений до ближайшего выхода наружу или в лест­ ничную клетку не должно превышать 25 м.

Различают лестницы двух видов: обслуживающие только производственные этажи и обслуживающие производствен­ ные и бытовые этажи одновременно.

Лестницы, обслуживающие только производственные эта­ жи, размещают на производственной площади (у внешних

127

стен и в средине здания) и в пристройках. Расположение лестничной клетки в пристройке предпочтительно, поскольку не стесняет технологической планировки и не нарушает типо­ вой конструкции здания.

Лестничные клетки, обслуживающие одновременно разновысотные помещения, например, производственные и админи­ стративно-бытовые помещения, размещают на стыке этих по­ мещений с тем, чтобы входы в них осуществлялись из основ­ ных и промежуточных площадок. Расстояние между лестни­ цами, их количество и ширина маршей определяются в соот­ ветствии со строительными нормами и правилами.

Суммарную ширину лестничных маршей в зависимости от количества людей, находящихся на наиболее населенном эта­

Количество лестниц в многоэтажном здании должно быть не менее двух.

Высоту маршей лестниц (разницу в отметках лестничных площадок) следует принимать: 1,2; 1,5 и 1,8 м.

Уклон марша выражается отношением высоты ступени к

128

ее ширине или высотой марша к его горизонтальной проекции и принимается чаще всего 1 : 2.

Не менее 50% лестничных клеток должны иметь естествен­ ное освещение. Лестничные клетки без естественного освеще­ ния должны быть оборудованы электрическим освещением с автоматическим включением.

При устройстве двухмаршевых лестниц, Освещаемых верх­ ним светом, следует предусматривать просвет между марша­ ми, в здании высотой до четырех этажей включительно, не ме­ нее 50 см, а в здании в пять и более этажей — не менее

100 см.

Желательно, чтобы лестничные клетки, располагаемые в концах коридора, не преграждали естественного освещения коридора.

Взданиях в четыре этажа и более рекомендуется устраи­ вать пассажирские лифты.

Вслучае устройства грузовых подъемников их располага ют около лестниц, но не в габаритах лестничной клетки, что­ бы избежать загораживания площадок грузами.

Важнейшим фактором создания наилучших условий труда является правильный выбор интенсивности и равномерности освещения.

Естественное и искусственное освещение нормируется в со­ ответствии с требуемой точностью работ.

По степени точности выполняемой в помещении работы производственные помещения дифференцируют на шесть раз­ рядов. Сборочные цехи различных комбинатов (точные работы) относятся к III разряду; административно-контор­ ские помещения (работа малой точности) — к IV разряду.

Пути улучшения освещения решаются в двух направлени­

ях:

1) широкое использование естественного света (устройст­ ва прозрачных стен и потолков);

2) строительство герметических зданий с совершенствова нием искусственного освещения.

Естественное освещение может быть следующих видов: боковое — через окна в наружных стенах; верхнее — через световые фонари и проемы в покрытии, а

также через проемы в местах перепадов высот смежных про­ летов здания;

комбинированное — к боковому освещению добавляется верхнее.

Вторым, заимствованным светом называется такой, кото­ рый попадает в помещение через фрамуги в перегородках из соседних помещений, освещаемых непосредственно естествен­ ным светом.