Навигация:
Главная → Все категории → Совершенствование промышленных зданий

Блокирование зданий промышленных предприятий


Блокирование зданий промышленных предприятий

Площадь здания в существенной степени влияет на удельную (на 1 м2 площади) стоимость. Соответствующим образом построена и функция ср2 (F), отображающая изменение расходов на отопление и вентиляцию в зависимости от изменения площади здания.

Из графиков видно, что с увеличением площади производственного здания заметно снижается стоимость единицы его производственной площади. Это объясняется не только изменением доли затрат в зависимости от размеров площади стеновых ограждений, но и спецификой геометрических параметров зданий, характерных для различных размеров площади. Важно подчеркнуть, что аналогичная зависимость характерна и для эксплуатационных расходов, поскольку с увеличением площади здания уменьшается удельная (на 1 м2 площади здания) площадь ограждающих конструкций и, следовательно, сокращаются затраты на поддержание заданных параметров микроклимата в производственных помещениях. Таким образом, для снижения удельных капитальных вложений и эксплуатационных затрат следует стремиться к увеличению площади производственных зданий, к их укрупнению. Однако укрупнение зданий может иметь и свои негативные последствия, поскольку оно связано с увеличением сроков строительства. В настоящее время этот фактор приобретает все большее значение, так как объемы незавершенного строительства в нашей стране все еще не снижаются.



Рис. 1. График функций


Одним из путей решения этого вопроса является компоновка зданий из секций, каждая из которых способна производить заданную продукцию без завершения строительства всего корпуса. Опыт такого строительства в отрасли точного машиностроения подтверждает целесообразность блочно-секционного принципа компоновки зданий, который обеспечивает большой экономический эффект.



Рис. 2. График функций ф(£,—F)




Рис. 3. Зависимость приведенных затрат от площади зданий при значениях


Анализ проектов, выполненных в последние годы институтами Главстройпроекта Госстроя СССР, показывает, что количество мелких зданий в практике отечественного строительства еще достаточно велико. Эффективным, проверенным практикой способом увеличения площади зданий является блокирование различных производственных процессов в одном здании. Этот прием нашел в последние годы широкое применение в отечественной практике промышленного строительства. Разработанный впервые применительно к предприятиям мясо-молочной промышленности, этот прием распространился и на другие отрасли промышленности.

Так, например, в разработанном Промстройпроектом техническом проекте промышленной площадки предприятия машиностроения основное внимание было уделено максимальному блокированию производств и укрупнению зданий, что привело к уменьшению в два раза числа зданий и сооружений на генплане и позволило сократить территорию площадки на 48,3 га, или на 15% общей площади, отведенной под застройку. Учитывая, что стоимость инженерного освоения 1 га территории площадки составляет в среднем 84 тыс. руб., а затраты на возмещение потерь и в связи с отчуждением 1 га земли под строительство около 14 тыс. руб., — общая экономия за счет рациональных решений по генплану составила 4,9 млн. руб., снижение трудовых затрат в строительстве на 197 500 чел.-дн., или на 1 га освоенной территории составило 15,3 тыс. руб. Великолепными примерами реализации принципа блокирования различных цехов в одном производственном здании служат корпуса Волжского и Камского автомобильных заводов, Усть-Илим-ского целлюлозно-бумажного комбината, гиганта атомного машиностроения — «Атоммаша» и многих других. В настоящее время можно констатировать, что блокирование цехов основного производства в одном или нескольких крупных производственных корпусах широко применяется в практике промышленного строительства нашей страны.

Однако принцип блокирования может и должен быть распространен не только на цехи одного предприятия. Особое значение это положение приобретает при строительстве промышленных и коммунальных предприятий в черте города. К ним прежде всего следует отнести молочные и мясоперерабатывающие заводы, хлебозаводы, склады продовольственных и промышленных товаров, холодильники и овощехранилища, коммунальные гаражи, прачечные, предприятия по ремонту мебели и др. Для современной практики типично строительство этих предприятий в виде отдельных объектов, размещаемых на обособленных площадках с полным набором подсобных производств (табл. 21). Подобный подход характерен как при рассредоточенном в структуре городской застройки размещении предприятий, так и при включении их в состав промышленных узлов. Анализ практики строительства рассматриваемых объектов показывает, что отмеченная ситуация вызвана в основном односторонним узковедомственным подходом к проектированию объектов обслуживающей город промышленности. Исследования, выполненные в ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, доказали целесообразность территориальной интеграции рассматриваемых предприятий на основе нового структурного элемента города — промышленно-коммуналь-ной зоны. Так как предприятия, входящие в состав промыш-ленно-коммунальной зоны, по санитарной характеристике относятся к IV—V классу вредности, их целесообразно размещать в городской черте, в непосредственной близости от жилой застройки. В этом случае удается существенно снизить стоимость транспортных перевозок, а также решить ряд социальных задач, в том числе сократить затраты времени на трудовые поездки и повысить занятость женского населения. Кроме того, возникает возможность использовать эстетический потенциал промышленной застройки для придания индивидуальных черт массовой жилой застройке, а это способствует решению одной из важных задач, стоящих перед архитекторами сегодня, — организации производственно-селитебных образований.

Застройка промышленно-коммунальных зон должна осуществляться не отдельными предприятиями, а на основе их группировки в специальные комплексы, образуемые из производств с близкими строительно-технологическими и санитарными требованиями, что обеспечивает возможность широкого использования секционного блокирования зданий.

В соответствии с этими требованиями может быть организовано 5 комплексов:
-- торгово-складской, включающий склады продовольственных и промышленных товаров, распределительный холодильник, плодоовощную базу, фабрику-заготовочную;
-- пищевой промышленности в составе хлебопекарных, пивоваренных производств, кондитерской фабрики, мясоперерабатывающих и молокоперерабатывающих производств;
-- транспортных хозяйств, имеющих в своем составе гаражи автобусов и такси, станции технического обслуживания и др.;
-- коммунального обслуживания, включающего комплексную базу служб эксплуатации инженерных сетей и сооружений города, базу дорожных и уборочных машин;
-- бытового обслуживания населения, в котором сгруппированы фабрика-прачечная, фабрика-химчистка, предприятия по ремонту бытовых машин и приборов, ремонту и пошиву обуви и т. д.

Для промышленно-коммунальных зон, состоящих из полного или частичного набора перечисленных выше комплексов, должно предусматриваться кооперирование объектов вспомогательного и подсобного назначения, а также инженерных, сетей и транспортных коммуникаций.

Изложенные выше принципы размещения предприятий в промышленно-коммунальных зонах прошли широкую экспериментальную проверку на ряде объектов. Одним из первых был сооружен комплекс пищевых предприятий в Геленджике. Этот комплекс сформирован из 6 производств — хлебозавода, молокозавода, пивзавода, фабрики-заготовочной, холодильника и овощехранилища. Вместо 10 зданий по соответствующим типовым проектам было сооружено два 1-этажных здания высотой до низа несущих конструкций 6 м шириной 48 м и длиной соответственно 204 и 216 м.

Комплекс предприятии торговли и пищевои промышленности в Нижневартовске сформирован из хлебозавода, молокозавода, пивзавода, винзавода, фабрики-заготовочной, холодильника, промтоварной базы и овощехранилища. Все 8 производств размещены в двух 1-этажных зданиях высотой 6 м, шириной 72 м и длиной соответственно 132 и 324 м. Кроме того, возведено еще одно здание вспомогательного назначения. При привязке соответствующих типовых проектов пришлось бы построить 21 здание.

Мясо-молочный комбинат в Нижневартовске размещен в четырех зданиях и сформирован из двух производств — мясоперерабатывающего и молочного заводов. Основные производства размещены в одном 2-этажном здании с высотой этажей 4,8 м, шириной 36 м и длиной 108 м. В соответствии с типовыми проектами этих предприятий необходимо было бы построить 11 зданий.

Промышленно-коммунальная зона в Тобольске сформирована из пяти комплексов, объединяющих предприятия торговли, пищевой промышленности, автомобильного транспорта, культурно-бытового и коммунального назначения. В общей сложности в промышленно-коммунальную зону входит 21 предприятие и 7 объектов общеузлового назначения. Вместо 68 зданий по типовым проектам было запроектировано 34.

Промышленно-коммунальная зона в Усть-Илимске сформирована из пяти многоэтажных комплексов, объединяющих 14 предприятий пищевой промышленности, торговли и коммунально-бытового обслуживания. Количество зданий на этом объекте удалось уменьшить с 43 до 21.

Промышленно-коммунальная зона г. Старый Оскол состоит из комплексов предприятий торговли, пищевой промышленности, автотранспортных предприятий, предприятий коммунального обслуживания и общеузловых объектов. Вместо 47 зданий по типовым проектам было запроектировано 22.

Высокая эффективность блокирования предприятий промышленно-коммунального назначения послужила основанием для разработки предложений по соответствующим типовым решениям для вновь строящихся городов различной численности. Целесообразность такого решения имеет на своей площадке 51 здание, из которых в 28-и площадью от 1000—4000 м2 располагаются подсобные производства, а 11-и площадью от 270 до 3800 м2 — склады, в то время как корпуса основного производства располагают площадью 22 400—53 200 м2.

Авторемонтный завод имеет основное производство, располагаемое в корпусе площадью 23 559 м2 и 40 подсобных и складских зданий площадью от 90 до 900 м2.

Агрегатный завод в г. Людинове имеет 38 корпусов с одним производственным корпусом площадью 71 000 м2 и 37 со зданиями подсобного и складского назначения площадью от 240 до 1770 м2.

Во всех трех перечисленных выше объектах подсобные и складские объекты на генплане занимают более половины общей территории предприятия. Следует отметить, что приведенные примеры, к сожалению, не являются единичными. На рис. 7 приведены генпланы предприятий ряда отраслей промышленности, на которых вокруг крупных зданий основного производства располагается множество мелких зданий вспомогательного и складского назначения.

Повышение экономичности зданий подсобного и складского назначения должно идти по пути блокирования располагаемых в них технологических процессов. При этом блокирование может осуществляться в отдельно стоящих зданиях достаточно большой площади, зданиях, пристроенных к основному производству, и в помещениях, сблокированных с помещениями основного производства, т. е. располагаться под одной крышей с основным производством.

Каждое из перечисленных трех направлений должно найти экономически и функционально обоснованную область применения.

Соответствующие исследования начаты в десятой пятилетке в ЦНИИпромзданий, работающем по указанной проблеме с рядом проектных институтов.

Параллельно с разработкой конструктивных вариантов встроенных помещений с целью индустриализации их возведения начались работы по унификации параметров таких помещений. Анализ практики проектирования показал, что площадь встроенных помещений в одноэтажных производственных зданиях в среднем составляет около 20%, однако существенно колеблется (от 3 до 43%) в зависимости от размещаемого в здании технологического процесса. По назначению встроенные помещения используются для производственных целей (19%), подсобных помещений (46%), складских помещений (17%), вспомогательных помещений (15%) и лабораторий (3%).



Рис. 3. Примеры генпланов предприятий некоторых отраслей промышленности
1 — комвольный комбинат; 2 — завод производства аминокислот; 3 — пря-дильно-ниточная фабрика; 4 — сахарный завод; 5 — завод по производству долот для бурмашин; 6 — завод высоковольной аппаратуры


Из приведенных данных видно, что наибольший объем встроенных помещений приходится на долю подсобных производств. Анализ показывает, что их номенклатура также достаточно велика и превышает 90 наименований. Площадь некоторых видов подсобных производств, размещаемых во встроенных помещениях, составляет от общей площади таких производств: энергоснабжение — 21%, теплоснабжение — 2%, водоснабжение и канализация — 2%, газо-и воздухоснабжение — 67%, транспортные службы — 1%, ремонтные службы — 7%. Наибольшая номенклатура помещений, состоящая из 24 наименований, присуща энергоснабжению: трансформаторные подстанции, электрощитовые, агрегатные и др. Наибольшую площадь (67%) занимают помещения служб газо- и воздухоснабжения,что оказывает значительное влияние на выбор их объемно-планировочных решений. Вентиляционное оборудование при расположении на перекрытии создает большие нагрузки и требуе-i обслуживания подъемно-транспортным оборудованием, устройства отверстий большого сечения в перекрытиях и стенах или перегородках для воздуховодов.

Анализ объемно-планировочных решений встроенных помещений показал, что они, как правило, зависят от принятой в 1-этажных зданиях ширины пролета. Встроенные помещения имеют высоту, равную или меньшую чем высота основного помещения. При меньшей высоте встроенные помещения различного назначения, как правило, объединяются в блоки, которые преимущественно располагаются вдоль наружных стен зданий. Размещение встроенных помещений у наружных стен обусловливается необходимостью устройства выходов из отдельных помещений непосредственно наружу, обеспечение ряда помещений естественным освещением, ввода в помещения сложных наружных коммуникаций. При необходимости приближения встроенных помещений к производству они размещаются между колоннами в зоне, не обслуживаемой мостовыми кранами, или в средней части пролетов.

Для вспомогательных помещений используют также од-но- и многоэтажные вставки, пересекающие здание в средней части на всю длину или ширину. Число вставок и их размеры определяются размерами соответствующих помещений. Анализ показывает, что во вставках возможно размещать до 70% всех помещений подсобного назначения.

Анализ расположения помещений показал, что площадь во вставках составляет 21% общей площади встроенных помещений, площадь выгороженных помещений (одной высоты с основным зданием) — 28%; встроенных в пролеты — 51%. Одноэтажные помещения составляют 39%, двух-и многоэтажные — 47%, на антресолях расположено 14% встроенных помещений. В цокольных и подвальных этажах подсобные помещения располагаются лишь в исключительных случаях.

Встроенные помещения, как правило, имеют унифицированные параметры. Так, в каркасном решении сетки колонн принимаются равными 6 X 6, 6 X 9 или 6 X 12 м, а высота этажей, кратной 0,6 м. В небольших помещениях площадью до 60 м2 иногда используется шаг колонн, равный 3 или 4,5 м. В помещениях с несущими стенами встречаются неунифицированные параметры объемно-планировочных решений.

Размещение встроенных помещений во вставках позволяет высвободить дополнительно производственные площади увеличивает площади, обслуживаемые мостовыми кранами, способствует созданию более четкого технологического процесса, уменьшает площадь затемненных помещений и позволяет более широко применять естественную вентиляцию. Анализ показывает, что во вставках может быть размещено до 70% помещений подсобно-вспомогательного назначения.

Анализ практики проектирования подтверждает разнообразие объемно-планировочных и конструктивных решений даже одинаковых по назначению помещений, нерациональное использование площади и объема производственного здания при расположении встроенных помещений с высотой, меньшей высоты основного помещения. Эти факты свидетельствуют о необходимости дальнейшей работы по упорядочению решений встроенных помещений с соответствующим дополнением номенклатуры действующих серий типовых конструкций.

Большое количество мелких отдельно стоящих зданий подсобно-вспомогательного назначения объясняется необоснованной привязкой типовых проектов без их блокирования. Для максимального блокирования подсобных производств и складов необходимо изменить типовые технологические проектные материалы по разным видам подсобных производств и складов с учетом утвержденных унифицированных габаритных схем зданий.

Следует отметить, что для подсобных и вспомогательных производств нельзя отказаться от типовых технологических проектных материалов и перейти на обычный способ проектирования, применяемый при разработке проектов основного производства. Это объясняется отсутствием в проектных отраслевых институтах квалифицированных специалистов по технологическим процессам, располагаемым в подсобных и вспомогательных зданиях. В этой ситуации отсутствие типовой проектной документации может снизить качество разрабатываемых проектов.

Анализ компоновок помещений подсобных производств в ряде отраслей промышленности показывает, что при блокировании отдельные помещения могут иметь различную форму (прямоугольную, квадратную) с разными размерами сторон. Местоположение их может изменяться без нарушения технологической последовательности процесса. В здании-секции отдельные производства могут размещаться в основном по трем компоновочным вариантам: с одной наружной стеной, с двумя наружными стенами, с тремя наружными стенами. Так, например, компрессорная, кислородная, азотная станции могут размещаться в здании-секции по трем перечисленным вариантам, а котельные, кислородно-газификациочные станции, как правило, по третьему варианту.

Типовые технологические проектные материалы должны включать технологическую, электротехническую и киповскую части проекта, а архитектурно-строительная часть должна быть в виде задания на проектирование, включающего указания по проектированию фундаментов под оборудование. Кроме того, эти материалы должны содержать рекомендации по возможным решениям блокирования данного объекта.

Анализ практики проектирования показывает, что набор подсобных производств и складов промышленных предприятий, даже одинаковых по выпускаемой продукции и мощности, не постоянен, и в зависимости от конкретных условий качественно и количественно изменяется. В этих условиях типовые комплексные проекты, в которых технологическая и строительная части разработаны с одинаковой степенью подробности, следует сохранить лишь для производств и складов, которые по санитарным, противопожарным и другим нормативным указаниям не подлежат блокированию с помещениями иного назначения.

Изложенный выше принцип блокирования подсобно-вспомогательных производств был проверен в экспериментальном проектировании зданий энергоснабжения предприятий машиностроения. В табл. 23 приведен состав четырех вариантов сблокированных производств, выбранных по условиям наиболее частого применения.

Все четыре варианта запроектированы в виде одноэтажного здания с пролетами 18 м и высотой 7,2 м, за исключением котельных залов в вариантах III и IV, где высота принята 14,4 м. Для зданий использованы типовые несущие и ограждающие конструкции.

Несколько по-иному решена задача блокирования вспомогательных производств на химических предприятиях. Многие производства химической промышленности характеризуются высоким уровнем автоматизации. А это позволяет обеспечить дистанционное управление технологическими процессами, при котором персонал находится в помещениях КИП, поэтому на химических предприятиях строится большое количество небольших по площади зданий КИП и других вспомогательных служб. В результате усложняется строительный процесс и не обеспечивается архитектурное единство в облике предприятий.

По данным отдела типового проектирования Госстроя СССР, годовой эффект за счет блокирования названных производств может достигать 50 млн. руб.

Похожие статьи:
Пути снижения энергетических затрат при эксплуатации промышленных зданий

Навигация:
Главная → Все категории → Совершенствование промышленных зданий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум