Проектирование промышленных предприятий и производств. Промышленное проектирование предприятий

1.1. Виды промышленных зданий

Промышленные предприятия классифицируют по отраслям производства.

Всего насчитывается более 15 крупных отраслей (электроэнергетика, черная металлургия, цветная металлургия, машиностроение, металлообработка и др.)

На основе отраслевой классификации производства построена у классификация промышленных зданий. В начале изучения настоящего курса было сказано, что промышленные здания независимо от отрасли промышленности разделяют на четыре основные группы: производственные, энергетические, здания транспортно-складского хозяйства и вспомогательные здания или помещения .

К производственным относят здания, в которых размещены цехи, выпускающие готовую продукцию или полуфабрикаты. Производственные здания по назначению разделяют на многие виды соответственно отраслям производства. Это могут быть металлообрабатывающие, механосборочные, термические, кузнечно-штамповочные, мартеновские цехи, цехи по производству железобетонных конструкций, ткацкие цехи, цехи по обработке пищевых продуктов, цехи вспомогательного производства, например, инструментальные, ремонтные и др.

К энергетическим относят здания ТЭЦ (теплоэлектроцентралей), снабжающих промышленные предприятия электроэнергией и теплом, котельные, электрические и трансформаторные подстанции, компрессорные станции и др.

Здания транспортно-складского хозяйства включают гаражи, стоянки напольного промышленного транспорта, склады готовой продукции, полуфабрикатов и сырья, пожарные депо и т.п.

К вспомогательным относятся здания для размещения административно-конторских помещений, помещений общественных организаций, бытовых помещений и устройств (душевых, гардеробных и пр.), пунктов питания и медицинских пунктов. Вспомогательные помещения в зависимости от вида производства можно располагать непосредственно в производственных зданиях.

Объемно-планировочные и конструктивные решения промышленных зданий зависят от их назначения, характера размещения в них технологических процессов и отличаются значительным разнообразием. Такие здания можно классифицировать по следующим признакам:

1. По числу пролетов – однопролетные и многопролетные одноэтажные промышленные здания. Однопролетные здания (рис. 1.1, а) целесообразны для небольших производственных, энергетических или складских зданий. Они применяются также для размещения производств, требующих значительной величины пролетов (от 36 м и более – большепролетные здания) и значительной высоты (более 18 м). Однопролетные здания характерны, например, для производств с расположением технологического оборудования на специальных конструкциях – «этажерках», не связанных с несущими конструкциями самого здания (рис. 1.1, в).

Многопролетные (рис. 1.1, б) – наиболее распространенный тип одноэтажных промышленных зданий, широко используемый в различных отраслях промышленности. Многопролетные здания с одинаковыми или близкими параметрами пролетов (шириной и высотой) без внутренних открытых дворов называются зданиями сплошной застройки (рис. 1.2) и могут достигать в плане значительных размеров (несколько сотен метров по ширине и длине).

2. По числу этажей – одноэтажные и многоэтажные. В современном строительстве преобладают одноэтажные здания (примерно 80% общего объема строительства), так как они имеют определенные преимущества. В них лучше условия для размещения оборудования, организации производственных потоков, применения различных транспортных и грузоподъемных устройств. В любом месте здания может быть установлено технологическое оборудование любого веса, поскольку оно ставится непосредственно на грунт. В одноэтажных зданиях обеспечивается большая маневренность при изменении технологического процесса.

Применение многоэтажных промышленных зданий (рис. 2.3) ограничивается производствами с относительно легким технологическим оборудованием, размещаемым на междуэтажных перекрытиях (легкая промышленность, приборостроение, полиграфическая промышленность и пр.).

Многоэтажные здания также целесообразны в случаях, когда технологический процесс организован по вертикальной схеме и материалы могут перемещаться за счет собственного веса (например, склады сыпучих материалов). Многоэтажные промышленные здания проектируют, кроме того, при ограниченных размерах территории. Многоэтажные промышленные здания нередко выполняют с так называемыми техническими этажами (рис. 1.3, г), в которых располагают технологические коммуникации (короба вентиляции, электрические проводки, трубопроводы и т.п.), а также в некоторых случаях вспомогательные помещения. В многоэтажных зданиях чаще всего применяют сетку колонн: 6x6; 6x9; или 6х12 м. В зданиях же с техническими этажами, при высоте несущей конструкции перекрытия (например, фермы) в пределах всей высоты технического этажа, пролеты удается увеличивать до 24 м. Верхний этаж во всех типах многоэтажных промышленных зданий может быть свободен от промежуточных вертикальных опор (рис. 1.3, б, в).

Рис. 1.1. Виды одноэтажных промышленных зданий: а – однопролетные; б – многопролетные; в – однопролетные с напольным транспортом; 1 – подвесной кран 2 – фонарь; 3 – опорный кран

Промышленное здание может состоять из одноэтажных частей разной высоты или из многоэтажной и одноэтажной частей (рис. 1.3, в). Последние называют зданиями смешанной этажности.

При наличии технического этажа в одноэтажных промышленных зданиях используют межферменное пространство, цокольные этажи или пространства под рабочими площадками. Постепенно этот прием привел к появлению двухэтажного типа промышленного здания (рис. 1.4), в котором на первом этаже располагают цехи с тяжелым оборудованием, устанавливаемым непосредственно на грунта на втором – производства с легким оборудованием, требующие хорошего естественного освещения. Двухэтажные здания используют для некоторых производств легкой и пищевой промышленности, цехов электролиза и др.

3. По наличию подъемно-транспортного оборудования – на бескрановые и крановые (с мостовыми кранами или подвесным транспортом, см. рис. 1.1 и 1.3).

Все промышленные здания (одноэтажные и многоэтажные), как правило, снабжают подъемно-транспортным оборудованием для перемещения готовой продукции, изделий в процессе их изготовления, сырья или технологического оборудования при его монтаже или демонтаже. Однако при изучении видов промышленных зданий надо иметь в виду, что подъемно-транспортное оборудование оказывает большое влияние на объемно-планировочные и конструктивные решения зданий.

4. По конструктивным схемам покрытий – каркасные плоскостные (с покрытиями по балкам, фермам, рамам, аркам), каркасные пространственные (с покрытиями – оболочками одинарной и двоякой кривизны, складками), висячие различных типов, перекрестные, пневматические, в том числе воздухоопорные и воздухонесущие (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Конструктивные схемы покрытий каркасных промышленных зданий

плоскостные: а – по балкам; б – по фермам; в – по рамам; г – по аркам;

пространственные: д – оболочки одинарной кривизны, е – оболочки двоякой кривизны; ж – оболочки двоякой кривизны в виде гиперболического параболоида; и – складки; к – висячее вантовое; л – перекрестное; м – пневматическое воздухоопорное; н – пневматическое воздухонесущее

5. По материалу основных несущих конструкций – с железобетонным каркасом (сборным, монолитным, сборно-монолитным), стальным каркасом, кирпичными несущими стенами и покрытием по железобетонным, металлическим или деревянным конструкциям (рис. 1.6). Кроме перечисленных классификационных признаков можно выделить еще несколько, определяемых условиями технологического процесса и требуемыми характеристиками среды производственных помещений.

Рис. 1.6. Промышленные здания: а – со сборным железобетонным каркасом; б – со стальным каркасом; в – с несущими конструкциями в виде деревянных клееных трехшарнирных арок; г – с несущими кирпичными стенами и покрытием по сборным железобетонным балкам; 1 – фундаменты; 2 – железобетонные колонны; 3 – железобетонные балки покрытия; 4 – подкрановые железобетонные балки; 5 – наружная стена; 6 – фундаментные балки; 7 – плиты покрытия; 8 – места расположения воронок внутреннего водостока; 9 – мостовые краны; 10 – стальные колонны; 11 – стальные фермы; 12 – светоаэрационньй фонарь; 13 – аэрационный фонарь, 14 – несущая кирпичная стена; Н – расчетная высота цеха; Н к – высота от уровня пола до уровни головки подкранового рельса; h – высота от уровня пола до верха подкрановой консоли колонны

6. По системе отопления – неотапливаемые и отапливаемые. К неотапливаемым относят здания, в которых производство сопровождается избыточными тепловыделениями (так называемые горячие цехи: литейные, прокатные и др.), а также здания, не требующие отопления (холодные цехи: склады, хранилища и пр.). К отапливаемым относят все остальные промышленные здания, где по санитарно-гигиеническим или технологическим условиям требуется положительная температура воздуха в холодное время года.

7. По системам вентиляции – с естественной вентиляцией или аэрацией через специальные проемы в ограждающих конструкциях; искусственной приточно-вытяжной вентиляцией с помощью вентиляторов и системы воздуховодов; кондиционированием воздуха, т.е. с искусственной вентиляцией, создающей постоянные заданные параметры воздушной среды (температура, влажность, степень чистоты воздуха). Кондиционирование воздуха всегда применяют в так называемых герметизированных зданиях (полностью изолированных от внешней среды), предназначенных для производств, требующих особой точности или чистоты при изготовлении продукта.

8. По системам освещения – с естественным, искусственным или совмещенным (интегральным) освещением. Естественное освещение осуществляют через светопроемы в стенах (окна) и в покрытии (фонари).

Искусственное освещение – основное в зданиях без естественного освещения или в зданиях без фонарей. В зданиях без естественного освещения и без фонарных надстроек применяют электрические лампы, дающие спектр, близкий к естественному, благодаря чему легче обеспечить требуемые санитарно-гигиенический и производственный режимы, в частности герметизированные здания легче осуществить без естественного освещения.

Последние три признака определяют еще один классификационный признак объемно-планировочного решения здания.

9. По профилю покрытия – с фонарными надстройками или без них. Здания с фонарными надстройками (рис. 1.7) устраивают в целях аэрации или естественного освещения или для того и другого. Фонарные надстройки усложняют конструктивное решение здания и их эксплуатацию (происходит накопление снега на крыше в межфонарных пространствах).

Рис. 1.7. Промышленные здания с фонарями

а – световыми зенитными (светопрозрачные колпаки); б – светоаэрационными прямоугольного профиля; в – профиль светового зенитного треугольного фонаря; г – профиль светового трапециевидного фонаря; д – профиль прямоугольного светоаэрационного фонаря; е– профиль аэрационного фонаря с ветроотбойными щитами: 1 – светоаэрационный фонарь; 2 – зенитный световой фонарь; 3 – подвесной кран; 4 – мостовой кран: 5 – ветроотбойный щит

Наконец, к особой группе могут быть отнесены специальные виды зданий , например, навесы для открыто установленного оборудования, здания для взрывоопасных производств, здания для производств с высокой степенью радиации, здания, совмещенные с технологическим оборудованием, – так называемые «здания-агрегаты».

В состав промышленного предприятия кроме промышленных зданий обычно входят промышленные сооружения . К ним относятся сооружения для промышленного транспорта (эстакады для мостовых кранов, наклонные галереи и др.), сооружения для коммуникаций (тоннели, каналы, отдельные опоры и эстакады и пр.), устройства для установки оборудования (фундаменты под машины), этажерки (в зданиях и открытые) для размещения оборудования, специальные сооружения (емкости для хранения жидкостей, бункера для хранения сыпучих материалов, дымовые трубы, градирни для охлаждения оборотной воды, водонапорные башни и пр.) (табл. 1.1).

Следует отметить, что нередко промышленные сооружения представляют собой элементы здания. Например, эстакада для мостового крана в одноэтажном промышленном здании входят в состав несущих конструкций здания.

Промышленные здания часто подразделяют и по размерам пролетов: на мелкопролетные (6, 9, 12 м), среднепролетные (18, 24, 30, 36 м), крупнопролетные (свыше 36 м – 60, 90, 120 м и более). Пролеты небольшой величины применяют в основном во вспомогательных и складских, а также в многоэтажных производственных зданиях. Пролеты средней величины в настоящее время имеют наибольшее распространение.

Можно предположить, что в строительной практике будут все больше применять крупнопролетные промышленные здания, так как пространство свободное от вертикальных опор, облегчает размещение оборудования, не стесняет модернизацию технологических процессов. Однако при этом следует иметь в виду возможности устройства подъемно-транспортного оборудования. При применении напольных самоходных кранов возможности увеличения пролетов зданий значительно возрастают.

Таблица 1

Промышленные сооружения

Промышленные здания с большими пролетами, отвечающие требованиям современного автоматизированного производства, могут быть решены с несущими конструкциями покрытий в виде арок, оболочек, складок. Такие конструкции позволяют размещать производства в однопролетных зданиях (рис. 1.1, в).

В условиях быстроускоряющегося технического прогресса проблема повышения «гибкости» , т.е. приспособляемости здания к размещению различного оборудования, различных технологических процессов, которые совершенствуются значительно быстрее, чем изнашивается здание, приобретает большое значение. В этом отношении в послевоенное время проектными и научно-исследовательскими организациями была проделана большая работа по созданию различных видов «гибких» и «универсальных» промышленных зданий, отличающихся от обычных тем. что они могут быть использованы для размещения различных производств, имея одинаковые объемно-планировочные и конструктивные параметры. Примером может служить промышленное здание с двумя разнородными производствами (текстильное и электротехническое).

В настоящее время различные цехи и отделения одного производства, как правило, размещают или, как говорят, «блокируют» в одном большом здании. Отсюда возникают упомянутые выше здания сплошной застройки . В недалеком прошлом основное место в промышленном строительстве занимала так называемая «павильонная» застройка, при которой почти каждый цех размещался в отдельном здании. Блокирование дает значительный экономический эффект, сокращая территорию предприятия, протяженность коммуникаций, площадь ограждающих конструкций здания и, следовательно, эксплуатационные расходы за счет сокращения теплопотерь и т.п.

Вместе с тем не потеряла своего значения и павильонная застройка . Она применяется в тех случаях, когда, например, блокирование невозможно по технологическим условиям (вредные воздействия производства одного цеха на другой) или когда павильонная застройка целесообразна по экономическим соображениям (относительно небольшие по объему здания с автономным технологическим процессом могут быть построены значительно быстрее, чем большое сблокированное здание).

Как сказано ранее, получают распространение здания с большими пролетами (одно- и многопролетные), в которых технологическое оборудование устанавливают на этажерках (рис. 1.9). Эти здания применяют, например, в химической промышленности. Павильонная застройка целесообразна также в тех случаях, когда технологический процесс сопровождается значительными газо- или тепловыделениями, удаляемыми с помощью аэрации через отверстия в наружных стенах и покрытии.

Рис. 1.9. Поперечный разрез промышленного здании со встроенными этажерками

В последнее время стало широко применяться открытое размещение технологического оборудования тех производств, для которых перепад температуры окружающей среды не имеет существенного значения. Открытое размещение части оборудования позволяет сократить объем здания, упростить и облегчить объемно-планировочное и конструктивное решение, а на взрывоопасных производствах повысить уровень безопасности. На рис. 1.10 показан завод аммиака с открытым размещением колонн, теплообменной и другой аппаратуры.

Рис. 1.10. Завод аммиака с открытым расположением технологического оборудования

Здания с фонарными надстройками широко распространены в промышленном строительстве. В бесфонарных зданиях сплошной застройки часто применяют так называемое «психологическое» освещение в виде окон по периметру здания, с помощью которого работающие не теряют зрительной связи с внешней средой, так как полное отсутствие естественного света оказывает отрицательное психологическое и физиологическое воздействие на работающих.

Несомненно также, что здания без естественного освещения требуют значительного расхода электроэнергии, исключают естественное проветривание через окна и фонари. Для ряда производств бесфонарные здания вообще непригодны. Поэтому здания с фонарными надстройками различного профиля и в настоящее время сохраняют свое значение.

Как указывалось, в одноэтажных зданиях межферменное пространство используют для технологических нужд, нередко отделяют от помещения с помощью подвесного потолка , в который вмонтированы светильники искусственного освещения. Подвесные потолки в значительной степени улучшают интерьер цеха, кроме того, отделяя от производственной зоны коммуникации и вспомогательные технологические устройства, улучшают условия работы.

Выделяют следующие типы промышленных объектов:

1. По назначению: производственные (цеха), энергетические, подсобно-производственные, транспортно-складские.
2. По отрасли промышленности: металлургические, пищевые, химические, медицинские, полиграфические и т. д.
3. По классу опасности:

1 класс - санитарно-защитная зона до 1 км, аварии на таких объектах могут стать причиной федеральных и межрегиональных ЧС. Это предприятия по производству/обработке некоторых химических продуктов, черных металлов, полигоны, птицефабрики и т. д.;
2 класс - санитарно-защитная зона до 0,5 км, аварии на таких объектах могут стать причиной региональных ЧС. Это предприятия АПК, строительной, химической, медицинской промышленности;
3 класс - санитарно-защитная зона до 0,3 км, аварии на таких объектах могут стать причиной муниципальных ЧС. Самая распространенная группа. Это предприятия по добыче полезных ископаемых, по ремонту суден, производству ЖБИ, кирпича, по обработке древесины, по выпуску мясной продукции, сахара, различных напитков, НИИ и т. д.
4 класс - санитарно-защитная зона до 0,1 км, ЧС на таких объектах носят локальный характер. Это предприятия по производству и склады для хранения бытовой химии, мебели, разнообразных пищевых продуктов, продукции легкой промышленности, минеральных удобрений и т. д.
5 класс - санитарно-защитная зона до 0,05 км. Это некоторые предприятия пищевой, бумажной, металлургической и других отраслей за исключением микробиологической и строительной. В эту же группу входит ряд объектов общественного назначения: рынки, АЗС, химчистки и т. д.

Проектирование промышленных предприятий: особенности

При разработке проектной документации для объектов промышленности необходимо руководствоваться теми же соображениями, что при проектировании гражданских зданий и сооружений. Следует заботиться об их функциональной целесообразности, эстетическом качестве, экономической рентабельности, правильном размещении на структурных схемах населенных пунктов.

Также важно учитывать целесообразность организации технологического процесса, создавать комфортную рабочую среду, обеспечивать высокий уровень обслуживания работников. Большую роль в промышленном проектировании играет соблюдение требований по охране труда, охране природы, защите воды, воздуха и атмосферы в целом от вредных воздействий производства. На этапе проектирования важно продумать инженерное, транспортное обеспечение объекта.

Какие нюансы должны учитываться при проектировании промышленных объектов?

В процессе разработки проекта нового промышленного предприятия выбирается материал для несущих конструкций с учетом необходимой степени огнестойкости. Определяется шаг колонн, утверждаются прочие конструктивные решения.

От технологии внедряемого производства зависит количество проектируемых зданий/сооружений их габариты, планировка и прочие характеристики. Все данные, важные для создания проекта, фиксируются в техническом задании. Оно становится базой для разработки документов, которые будут использоваться в ходе строительства.

Если у заказчика уже есть действующие предприятия той же направленности, что и проектируемое, то стоит ознакомить проектировщиков со спецификой их работы. Это позволит оптимизировать все решения будущего объекта, соответственно, ускорить время на его возведение и сократить расходы.

Исходные данные для разработки проекта промышленного объекта:

Для разработчиков генерального плана: расположение наземных элементов конструкции объекта по отношению к наружным коммуникациям и соседним строениям.
Для архитекторов: отметки, где в здании/сооружении будет установлено оборудование, расчет категорий помещений по взрывопожарной опасности, режим работы, размер штата, информация о дополнительном оснащении.
Для конструкторов: характеристики технологического оборудования, в соответствии с которыми будут определяться размеры несущих конструкций, выполняться расчеты нагрузок на несущие конструкции и фундамент.
Для электриков: планируемые нагрузки на электросеть после введения производственного оборудования в эксплуатацию.
Для инженеров по прокладке коммуникаций: количество выделяемого тепла, кратность воздухообмена при работе производственного оборудования, точки подключения сливов и сетей.

5 причин обратиться к нам за разработкой проектно-сметной документации

Наша компания состоит в проектной СРО и располагает разрешительными документами для проведения работ в области архитектурного проектирования объектов любого типа и любой сложности, в том числе лицензией на ИИИ, сертификатами ISO и т. д.
Услуги оказываются «под ключ» - вы получаете готовый комплект документов.
Возможно проведение дополнительных работ: оформление лицензий и сертификатов, авторский надзор за реализацией проекта и т. д.
Вы можете ознакомиться с отзывами наших клиентов, разработанными нашей компанией и успешно реализованными проектами.
Мы регулярно проводим акции и снижаем цены на услуги, предлагаем заказчикам индивидуальные выгодные условия сотрудничества.

В связи с введением штрафных санкций в РФ начался рост не только в аграрном, но и промышленном секторе. По всей стране проектируются и строятся и отдельные промышленные предприятия (не находящиеся на территории индустриального парка). При этом, можно сказать, что проектирование предприятий – цехов, заводов, складов и других промышленных объектов – это своего рода высший пилотаж промышленного проектирования. Здесь, как ни в какой другой отрасли, проверяются квалификация и компетентность архитекторов и конструкторов потому, что в готовом проекте нужно учесть особенности технологического процесса, рентабельность производства и нормы охраны труда и безопасности рабочих.

В данном материале мы рассмотрим следующие аспекты:

исходные данные для проектирования промышленных предприятий;
техническое задание на проектирование промышленных зданий;
требования к проектируемому промышленному объекту;
стоимость проектирования
пути развития промышленной архитектуры

0 ? (parseInt(jQuery("#wds_current_image_key_0").val()) - wds_iterator_wds(0)) % wds_params.wds_data.length: wds_params.wds_data.length - 1, wds_data_0, false, "left"); return false;">

Исходные данные для проектирования промышленных предприятий

Начнем по порядку и рассмотрим, что же необходимо предоставить проектной организации для создания проекта. От заказчика потребуются следующие данные:

правоустанавливающие документы на землю, а также существующие и сносимые строения;
кадастровые планы земельных участков в границах территории проектирования;
техническое задание на проектирование;
копия распорядительного документа на проектирование;
градостроительный план земельного участка (если это линейный объект, то потребуются проект планировки и проект межевания территории);
технические условия на инженерное оборудование территории, присоединение к внешним инженерным сетям с обязательным указанием точек подключения;
материалы топографо-геодезических, инженерно-геологических, экологических, метеорологических изысканий;
задание на проектирование мероприятий по гражданской обороне и чрезвычайным ситуациям.

Часть этих материалов (в частности, техзадание, документы на землю, планы земельного участка) есть у заказчика. Остальные материалы приходится собирать по различным инстанциям.

Техническое задание на проектирование промышленных зданий

Чтобы промышленное здание было построено в соответствии с пожеланиями заказчика, необходимо грамотно составленное техническое задание на проектирование. Техзадание(ТЗ) – это базовый документ, разрабатываемый проектировщиками совместно с заказчиком, в котором отражаются все требования и пожелания к будущему объекту. Помимо этого, в ТЗ расписываются следующие пункты:

данные о земельном участке, выделенном под строительство, либо, если здание подлежит реконструкции, то его архитектурные особенности;
габариты проектируемого объекта;
тонкости технологического процесса и последовательность технологических операций, а также план размещения и габариты технологического оборудования (от этого зависит этажность здания);
общий план технологических площадок, складов, проходов и проездов, подземных сооружений;
технико-экономические требования к производству;
характер работ и степень их точности;
логистические особенности производства, направления перемещения сырья и готовой продукции;
категория пожарной опасности производства;
численность разных категорий персонала в каждой смене (рабочие, инженеры, администрация);
необходимость работы с крупногабаритными изделиями;
уровень влияния производства на окружающую среду, наличие опасных составляющих и вредных выделений (газ, пыль и т.д.) в технологическом процессе;
соседство с жилыми/нежилыми зданиями;
нормы труда рабочих, санитарно-гигиенические условия, требования к пожарной безопасности;
особые условия (сейсмические особенности региона, горные выработки и т.д.).

Таким образом, предоставив эти материалы вместе с другими документами в исходных данных для проектирования промышленного объекта еще на стадии можно с вероятностью в 95% просчитать эффективность инвестиций в предполагаемое строительство.

Промышленные здания BIM-моделирование

Стадии проектирования

Независимо от того, разрабатывается цех по сборке самолета, либо металлургический завод, желательно придерживаться описанной ниже схемы стадийности проектирования. Подобная схема разработана с учетом анализа международных и ряда нормативных документов европейских стран:

Европейские нормативные документы предполагают более глубокую дифференциацию процесса проектирования. Это позволяет исключить излишнюю детализацию проектных решений и сократить разделы проектной документации на момент прохождения экспертизы до достаточного для последующего проектирования и строительства объекта. Применительно к РФ данные стадии можно интерпретировать следующим образом:

Требования к проектируемому промышленному объекту

Решили ли вы построить электростанцию, механосборочный цех или трубопрокатный завод, производственные здания и помещения проектируемого объекта должны отвечать следующим требованиям:

функциональные – максимальное соответствие размещения и размеров помещений протекающим в здании функциональным процессам. Все группы помещений (рабочие, вспомогательные) должны быть обеспечены оптимальными функциональными связями;
технические – должна быть предусмотрена необходимая прочность, устойчивость, долговечность и жесткость несущих конструкций, стабильность эксплуатационных качеств ограждающих конструкций;
экономические – затрагивают функциональные и конструктивные части проектного решения. При решении функциональных задач (размеров, количества помещений, размещения и т.д.) нужно исходить из действительных потребностей и возможностей конкретного заказчика. В отношении конструктивной части требования заключаются в назначении необходимых запасов прочности и устойчивости конструкций, а также их долговечности и огнестойкости;
эстетические – соответствие внешнего вида здания его назначению;
экологические – сокращение отводимых под застройку территорий, широкое применение эксплуатируемых крыш, эффективное использование неудачных участков территории, экономия природных ресурсов и энергии.

Стоимость проектирования

Итак, вы определились с типом проектируемого объекта. Осталось определиться со стоимостью – больной вопрос для всех инвесторов. В общем случае, на стоимость проектных работ влияют следующие факторы:

назначение объекта. Для разных объектов применяются разные коэффициенты расчета стоимости на кв. м;
характеристики объекта: сложность форм, тип конструкций, площадь объекта, этажность;
сложность инженерных сетей. По стоимости данная часть работы сопоставима с архитектурным проектированием здания.

Логично, что ценники на работы будут отличаться в регионах и в столице. При этом не всегда высокая цена – гарантия такого же высокого качества выполненных работ.

Небольшой лайфхак: можно направить в понравившиеся вам столичные проектные организации запрос на разработку проекта промышленного здания. И параллельно точно такой же запрос отправить опять же в понравившиеся региональные организации. Затем сравнить ценник, вывести среднюю цену и тогда уже заказывать разработку проекта. Например, для в осях 1-13/G-T литейного корпуса для Тихвинского вагоностроительного завода (Ленинградская область, Тихвин) компания V-GRAND разрабатывала и проектную, и рабочую документацию.

Пути развития промышленной архитектуры

То, что вы хотите построить промышленное здание, не означает, что оно должно выглядеть скучно. Ниже предложено несколько путей развития промышленной архитектуры, которая уже воплощается в реальность:

футуристический – предполагает «слияние» промышленной архитектуры с процессом производства, синтез науки, технологии и эстетики в одном объекте;
всеобщая унификация производственных и вспомогательных зданий, отведение им роли «покрытия» технологических, производственных и процессов обслуживания, обеспечение полифункциональности, мобильности, экологичности и высокотехнологичности;
организация инновационного объекта на базе существующего реконструируемого предприятия с учетом его специфических производственных, технологических, архитектурно-пространственных и композиционных особенностей.

В заключение, как подтверждение слов о футуристической архитектуре, представлен ряд современных промышленных объектов:

Мусоросжигательный завод Шпиттелау в Вене

Проектирование производственных помещений намного более затратно в плане трудовых и материальных ресурсов, оно требует внимательного рассмотрения на всех этапах, так как от подготовленного и одобренного проекта зависит несущая способность конструкции, а также ее функциональность. Будет ли здание исполнять одну или несколько функций, какую конфигурацию будет иметь и на какие нагрузки рассчитано – все это зависит от предпроектных расчетов и деятельности проектировщиков.

В статье мы рассмотрим, какие трудности необходимо преодолеть при конструировании, какие особенности есть у промышленных строений, и какое программное обеспечение нужно использовать.

Разновидности производственных объектов

На первом этапе создания макета необходимо определиться – какого типа будет постройка. А первую очередь это зависит от нужд производства. В целом объединяют всего 15 основных отраслей – для организации зданий под трудовую деятельность необходимо придерживаться норм, которые подходят под сферу промышленности, например, электроэнергетика, металлургия, машиностроение, текстиль и пр.

Все промышленные строения делятся на:

Производственные – в этих зданиях находятся множественные цеха: по предварительной обработке сырья, термообработке, непосредственному изготовлению, покраске, тестированию, упаковке и пр. Эти сооружения должны отвечать повышенным требованиям безопасности, в них необходима хорошая система оповещения, пожаротушения. Эти объекты должны быть максимально освещены натуральными, искусственными или комбинированным источниками – уровень света определяет соответствующий СНиП в зависимости от типа производства.
Энергетические. Это здания ТЭЦ, электрические развязки, котельные, трансформаторные будки. Основная задача при проектировании такого промышленного объекта – добиться максимальной изоляции и доступности ко всем основным панелям и щиткам для специалиста. Устройство такого помещения на территории другой постройки предварительно потребует согласований с проверяющими органами.
Транспортно-складские, хозяйственные. Это строения для двух целей:
- для стоянки, заправки и ремонта автомобилей и другой техники;
- для хранения сырья, продукции на любом этапе производства.

Такие здания должны также обладать высокой степенью безопасности, так как зачастую в них хранятся легковоспламеняющиеся объекты. Крупные амбары также должны иметь увеличенную несущую способность, если изделия, которые здесь складируются, имеют большую массу.

Вспомогательные. Их также называют бытовыми и офисными. Первые включают помещения для приема пищи, раздевалки, душевые комнаты и просто бытовки. Вторые предназначены для работы сотрудников за компьютерами. Такие комплексы могут находиться как внутри всего промышленного предприятия, так и снаружи, отдельно в зависимости от проектирования. Если обустраивать эту зону как часть всего объекта, то важно предварительно подвести все коммуникации. Электрическое напряжение на производстве часто бывает выше, чем требуется в офисе, так что понадобятся трансформаторы.

Основные проектные решения

Перед тем как приступить к конструированию, необходимо учесть следующие элементы.

Количество этажей

Приблизительно 80% построек являются одноэтажными. Это обусловлено легкостью монтажа тяжелого оборудования, подвозом сырья и вывозом готовой продукции на склад (который часто совмещен с цехами через одну-две стены). Некоторые особенно массивные конструкции ставятся прямо на грунт, так как любое половое покрытие они могут продавить собственным весом. Также на одном этаже лучше маневренность – любые изменения, перепланировки намного легче.

Двухэтажные здания обычно занимает легкая промышленность, типографии и другие отрасли, не требующие крупногабаритных элементов. Многоэтажные конструкции также применяются для работы с сыпучими или жидкими продуктами, например, элеваторы для зерна. Это облегчает транспортировку сырья и экономит территорию. Также, если вы планируете проектирование многоэтажного производственного предприятия, то один этаж, как правило, является техническим. Здесь регулируется работа коммуникаций и внутренних инженерных систем. Рядом также могут быть расположены подсобные и офисные помещения.

Также бывают задействованы цокольные этажи, мансарды. Многие конструкции имеют не строгое этажное разделение, а поуровневое. Некоторые цеха занимают основные площади с высокими (двупролетными) этажами, а другие – делятся перекрытиями на две участка.

Наличие подъемно-транспортного оборудования

Большинство объектов снабжают передвижными или стационарными кранами, с помощью которых можно перемещать элементы, загружать и выгружать сырье, изделия, а также заниматься погрузкой на транспортные средства. Также в многоэтажных зданиях должны быть встроены лифты для персонала, технические грузовые подъемники.

При проектировании и строительстве производственных объектов необходимо учесть, что наличие кранов делает большую дополнительную нагрузку на перекрытия несущие конструкции.

Основные элементы конструкций

Важен технологический процесс строительства. В плане необходимо учесть:

Конструктивную схему покрытия. Крыша может быть каркасной, то есть крепкой, прочной и неубираемой. Обычно стропила выполняются из металла. Они могут быть плоскими или округлыми. Во втором случае необходим полукруглый каркас. Его зачастую также обтягивают брезентом или другими материалами высокой прочности, но легкого монтажа. В случае чрезвычайной ситуации такие стяги можно убрать. Также есть висячие конструкции, складками, полусферами. Разные цеха могут помещаться под различными покрытиями.
Материал перекрытий и стен. Обычно строят здания из железобетона, реже используют сталь или кирпич. Элементы чаще бывают сборными, но встречаются и монолитные. Для создания проекта можно использовать программу от компании «ЗВСОФТ» – СПДС Железобетон. Работа в этом программном обеспечении облегчает труд проектировщиков и строителей. Можно создавать таблицы по расходу металла и материалов, создавать отдельные спецификации, вычислять максимальную нагрузку постройки.
Система отопления. В зависимости от предназначения и эксплуатации различают отапливаемые и неотапливаемые сооружения. Вторые, в свою очередь, разделяют на две категории:
- цеха, где производство сопровождается повышенным выбросом тепла;
- холодные склады и помещения для долгосрочного хранения продукции в определенной температуре, они могут даже оснащаться холодильной системой.

В остальных типах зданий должно быть вмонтировано отопление для поддержания комфортных условий труда.

Вентиляция. Любая отрасль промышленности сопровождается выбросом в воздух примесей, пыли или химических веществ. Аэрация может быть естественной через открытые окна или искусственной при помощи труб воздуховода. Чаще всего предусмотрены комбинированные системы. В них могут быть вмонтированы кондиционирующие устройства, они применяются в тех помещениях, где происходит работа с особенно горячими изделиями. Также их устанавливают там, где комнаты находятся в полной герметизации от внешних источников, например, при изготовлении медикаментов или других химических соединений.

Освещение. Различают:
- естественное – попадание солнечных лучей через окна и фонарные надстройки;
- искусственное – электрические лампы, прожекторы и прочие приспособления;
- совмещенное.

Важно сделать световую систему приближенной к натуральным условиям. Это санитарно-гигиеническое правило, которое регламентируется трудовым кодексом. Условия труда должны соответствовать типу производства – чем мельче детали, которые изготавливаются на заводе, тем ярче должен быть свет.

Наличие фонарных надстроек. Это сложная конструкция, которая устанавливается на крыше постройки. Она дает доступ естественного освещения. Трудность появляется не только в момент конструирования, но и во время эксплуатации. Зимой между этими элементами может накапливаться снег.

Этапы проектирования промышленных зданий и сооружений

Конструктор должен не забыть об основных моментах моделирования. В процесс создания проекта входят:

Проведение проектно-изыскательских работ. Экологические и геологические изыскания помогут начать создавать генплан, так как анализ почвы и всей территории внесет свои коррективы по постройке стен, их возможной просадке, наличию грунтовых вод и пр. Для такого типа деятельности профессионалы пользуются программой для платформы . Этот софт позволяет автоматизировать все мероприятия на местности, занести все данные в таблицы и подготовить проектную документацию по ГОСТам.
Расчет площади помещений в зависимости от размеров станков или другого оборудования, количество рабочих мест и пр. Проработка конфигурации цехов, расположения основных объектов, ширины дверных проемов.
Планировка вспомогательных и технических комнат.
Создание условий труда для обеспечения санитарно-гигиенических и трудовых норм.
Проект подъемных механизмов, расчет нагрузок на перекладины, несущие конструкции, перекрытия; выбор строительных материалов.

После этого создается система коммуникаций:

Отопление.
Вентиляция и кондиционирование.
Водоснабжение.
Канализация.
Электрификация.
Система пожарной безопасности.

Для грамотного создания схем всех инженерных систем как внутренних, так и внешних, специалисты используют программу от ZWSOFT. Этот софт разработан специально для трассировки линий всех коммуникаций с отметкой узлов, точек выхода, пересечений, глубины колодцев и пр.

Особенности проектирования производственных зданий и сооружений

Создание хорошего плана необходимо для:

создания комфортных и безопасных условий труда для сотрудников;
обеспечения пожарной безопасности;
экономии энергозатрат и трудовых затрат во время цикла производства;
грамотного распоряжения территориями.

Чтобы этого добиться важно следовать правилам и рекомендациям:

Запас свободного пространства. Между разными зонами для работы всегда должно оставаться место для перемещений объемных объектов и экстренных ситуаций. Также нужно следовать этому закону и в вертикальной плоскости – оставьте несколько метров для расположения стеллажей, труб и других возможных потребностей.
Соблюдение требований безопасности. Если это опасное производство, к примеру, химическое, то каждое место сотрудника должно быть оборудовано специальной защитой.
Близкий доступ к сырью. Важно создать проект промышленного здания так, чтобы само сооружение и прилегающие склады сообщались между собой дорогой. Это могут быть рельсовые конструкции или просто заасфальтированный участок.
Организация. Если планируется создать несколько цехов, то следует создать удобное их расположение, чтобы из одной точки, к примеру, из сообщающегося коридора, можно было достичь любого места. Также стоит провести систему видеонаблюдения. В этом может помочь программа или . Этот софт подходит для автоматизирования слаботочных систем и создания сложных многоярусных схем.

Программное обеспечение для проектирования промышленных зданий

Мы уже сделали отсылки к некоторым комплексам, которые помогут вам быстро и качественно сконструировать весь проект. Рассмотрим подробнее ПО от компании «ЗВСОФТ».

– САПР с большими возможностями. Он является аналогом «Автокада», но имеет более низкую цену и облегченную систему лицензирования. Во многих странах он получит признание за счет широкого функционала и легкого, интуитивно понятного интерфейса. Он полностью переведен на русский язык. Преимущества:

Работа как в двухмерном, так и в трехмерном пространстве. Конструирование в 3D позволит детально проанализировать каждый нюанс.
Объемная визуализация. Когда проект будет готов, можно его увидеть в полном объеме – от внешних стен до интерьера, расстановки оборудования, проложенных инженерных систем. На любом этапе вы можете вернуться в режим редактирования, чтобы дополнить или откорректировать план.
Поддержка большинства известных форматов. Это позволяет передавать файл с чертежом на любые носители, согласовывать его, работать над ним с разных источников.

Также работа инженеров будет облегчена тем, что на базовый САПР можно установить множество надстроек и модулей:

для автоматизированной подготовки документации;
и другие.

Создавайте план промышленного помещения вместе с «ЗВСОФТ».