Конструктивные особенности проектирования многоэтажных жилых зданий. Основы проектирования промышленных зданий. Специфика проектирования высоток

Особенности проектирования многоэтажных производственных зданий

Многоэтажные здания предназначаются для размещения в них производств, технологический процесс которых осуществляется по вертикальной схеме, либо производств с относительно легким технологическим оборудованием. Эти здания возводят также при ограниченных размерах территорий, при застройке в черте города и т. п. Объем применения многоэтажных производственных зданий до 70-х годов был не велик; к 1975 г. этот объем существенно возрос и имеет тенденцию к увеличению. Значительную долю прироста составили двухэтажные многопролетные здания сплошной застройки, заменившие одноэтажные (рис. XVI. 1). Особенность таких зданий состоит в том, что большие пролеты второго этажа позволяют размещать подвесные или опорные краны, использовать для освещения верхний свет и т, д., т. е. реализовывать все положительные особенности одноэтажных зданий. Тяжелое оборудование устанавливается на высоких фундаментах или на уровне 1-го этажа, но обслуживается оно главным образом на уровне 1-го.

На междуэтажном перекрытии располагается только легкое оборудование. Технологический же процесс осуществляется горизонтально, как в одноэтажных зданиях. Все это, взятое вместе, и составляет специфику двухэтажных зданий. Вместе с тем в сравнении с одно- этажными площадь застройки сокращается на 30... 40%,

По совокупности всех затрат двухэтажные оказались экономичнее одноэтажныж, поэтому, если позволяет технология производства, они находят все большее применение. Сетки колонн в таких зданиях применяют чаще всего укрупненные, квадратные (9Х9; 12X12 м); в верхних этажах применяют либо ту же еетку5 либо ее еще более укрупняют (18X18; 24X24 м).

Конструктивные решения и элементы покрытий тзеих зданий тождественны соответствующим решениям и элементам одноэтажных. Междуэтажные перекрытия двухэтажных зданий выполняются обычно из элементов многоэтажных производственных. Эти здания занимают как бы промежуточное положение между много- и одноэтажными. Их выделяют в отдельную группу - двухэтажных производственных зданий. При этом к многоэтажным условно относят здания в три и более этажей, подчеркивая разницу s характере их объемно-пространственных и конструктивных особенностей.

При проектировании производственных зданий, отнесенных к категории многоэтажных, различают три различные объемно-пространственные структуры; регулярную; то же, с увеличенными пролетами на верхнем этаже; нерегулярную (рис. XVI.2). К зданиям регулярной структуры относят такие, все этажи которых имеют одну и ту же сетку колонн и постоянную высоту всех этажей, за исключением (ори необходимости) первого. При размещении на верхнем этаже увеличенных пролетов, что обычно связано с устройством подвесных или опорных кранов, регулярность структуры сохраняется на всех нижележащих этажах. К нерегулярным отнесены структуры зданий, в которых на разных уровнях располагается встроенное оборудование, бункера и прочее, требующее своих строго диктуемых технологией уровней, габаритов и т. д. (рис. XVI.2,e). Здания этого типа не поддаются унификации (или поддаются фрагментарно) и их, как правило, проектируют индивидуально, с частичным использованием сборных изделий.

Здания регулярных структур, наоборот, явились объектом унификации, что было необходимо для преодоления устаревших традиций индивидуального проектирования и широкого внедрения в практику методов индустриального строительства. В результате резко сокращено число применяемых пролетов, шагов, высот, нагрузок на перекрытия, типов и грузоподъемности кранового оборудования и т. п., т. е, унифицированы основные строительные параметры. Так, для пролетов и шагов сеток колонн принят укрупненный модуль 3 м; для назначения высот этажей более 3,6 м принята градация 1,2 м (ниже 3,6 м - 0,3 м). Для производственных зданий приняты три основных размера высот этажей Нат = 3,6; 4,8; 6 м. Для первого этажа, в котором может располагаться транспортное оборудование, принят дополнительный размер высоты, равный 7,2 м. Для верхнего этажа высоты (Hв) приняты; при наличии подвесного крана и при пролете 18 м Нв=7,2 м; при наличии опорного крана и при пролетах 18 и 24 м высота этажа соответственно равна 8,4 и 10,8 м. Установлены предельные грузоподъемности: подвесных кранов - до 5 т, опорных - до 10 т, шаг колонн принят единым, равным 6 м.

Эти и другие основные параметры легли в основу разработанных межотраслевых унифицированных габаритных схем многоэтажных производственных зданий - схем, обязательных к массовому применению (рис. XVI.3).

Эти схемы подразделяют многоэтажные здания на три большие группы, соответствующие вышеназванным двум типам регулярных структур: 1) с неизменной сеткой колонн на всех этажах (6Хп)Х6 м или (9Хn)Х6 м (здесь п - число пролетов, которое принимается равным 2, 10 для шестиметровых пролетов и п = 2 .,. 7 для девятиметровых): 2) то же, с неизменными сетками колонн на всех этажах: (6+3+6) Х6; (9+3+6) Х6 и (12+12)Х6 м; 3) с верхним крановым этажом, имеющим укрупненные сетки колонн 12X6; 18Х6; 24X6 м и краны грузоподъемностью 5 и 10 т.

Вторая группа отличается от первой размерами пролетов и строгим фиксированием их числа. Кроме этих геометрических отличий имеются и другие, рассмотренные ниже.

Унификация включает и ограничения в числе этажей. Для схем первой группы рекомендованы 3 ... 5 этажей; второй группы - до 12 этажей; третьей группы - 8... 4 этажа (при пролетах нижних этажей 9 м) и 3...5 этажей (при пролетах 6 м).

Многоэтажным зданиям обычно придается простая форма плана. При значительной длине здания оно разбивается на температурные отсеки, длина которых не превышает 60... 72 м для отапливаемых зданий и 48 м для неотапливаемых.

Унифицированные схемы в пределах температурного отсека не изменяются. При блокировке многоэтажных зданий с одноэтажными или с многоэтажными и с образованием более сложной формы плана (Ш-, П-образной, сплошной застройки и т. д.) обязательно устройство деформационных швов: каждый отсек вышеприведенных групп статически автономен.

Применительно к унифицированным схемам разработаны каталоги каркасов из сборных изделий, базирующиеся на унифицированных изделиях общесоюзного каталога. Это позволяет проектировать и возводить многоэтажные производственные здания индустриальными методами. Таким образом возводится свыше 90% многоэтажных зданий. Другой метод индустриального строительства предусматривает применение так называемых универсальных зданий по готовым типовым проектам. Этим термином названы здания, предназначенные для многоцелевого использования различными производствами с законченными технологическими циклами.

Такие здания могут быть разной степени гибкости. Этот термин относится к габаритам внутреннего пространства, позволяющим размещать производства, требующие определенной степени свободы. ПрЕ сетках колонн 6X6 м, 6X3 м гибкость здания называется малой. При пролетах этажей более 24 м-большой; при промежуточных размерах сеток колонн - здания средней гибкости. Необходимость в междуэтажных перекрытиях больших пролетов для таких зданий потребовала разработки особого типа многоэтажных производственных зданий с межферменными этажами (рис. XVI.4). В межферменном пространстве размещаются коммуникации, вспомогательные помещения и оборудование.

Такой тип многоэтажных зданий, особенно средней гибкости (до 18... 24 м), находит все большее применение. Здания большой гибкости чаще проектируются индивидуально.

Многоэтажные производственные здания различают: по оснащенности подъемно-транспортным оборудованием - крановые и бескрановые; по системам отопления - отапливаемые (теплые) и неотапливаемые (холодные) ; по системам освещения - с естественным, искусственным или совмещенным освещением; по капитальности делят на четыре класса,

В зависимости от категории размещаемого в здании производства устанавливаются предельная этажность, допустимая площадь этажей, степень огнестойкости конструкций. Так, для зданий с конструкциями I или II степени огнестойкости при размещении в них производств категорий А, Б, В предельная этажность не превышает шести, а при размещении производств категорий Г, Д-не выше 10 этажей. Для этих же категорий Г и Д здания с конструкциями III степени огнестойкости не должны превышать трех этажей и т. д. Все эти правила необходимо учитывать при проектировании как несущих, так и ограждающих конструкций.

10. Существующий принцип организации внутреннего пространства квартиры. Возможные пути формирования квартиры в новых социально – экономических условиях .

Организация интерьера жилого дома. Внутреннее пространство - та реальность, ради которой создают здания. Интерьер всегда индивидуален, он выражает самобытность заказчика. В интерьере должна ощущаться история дома, его настоящее и будущее. Проектировщик организует внутреннее пространство жилого дома в соответствии с определенными потребностями людей с помощью различных материальных структур - несущих опор, наружных стен, перегородок, перекрытий и покрытий. Сочетание конструктивных элементов, ограничивающих и ограждающих пространство, извне воспринимается как объем здания, изнутри - как.интерьер жилища. Объемы жилых зданий в свою очередь служат средством организации открытых пространств - придомовых участков, дворов, улиц, площадей. В композиции интерьера выделяют виды пространственной формы- пространство, объем и плоскость, ими архитектор формирует внутреннее жилое пространство.

Объемно-проетранственная композиция интерьера - система взаимодействия пространства и ограждающих его форм. Форма объема жилого здания зависит от его внутренних пространств, и наоборот, внутренние пространства дома диктуют его объемную форму. Исходной мерой для определения необходимых пространственных габаритов жилых помещений служит человек. В соответствии с этой общей мерой избираются и размеры помещений, деталей интерьера и оборудования.

Наиболее используемая форма элемента построения архитектурного пространства - параллелепипед. Прямоугольные элементы удобно соединяются в компактные группы, они легко сочетаются с существующими системами конструкций. Человек избрал их в качестве основы формирования жилища уже на самом раннем этапе развития зодчества. Цилиндр не может без потерь пространства сочетаться с другими цилиндрами в горизонтальной плоскости. Сфера не может быть повторена и при развитии композиции в высоту. Пространственные формы, ограниченные криволинейными поверхностями, неприменимы для структур, которые создаются из повторяющихся ячеек. Их применение эффективно в особых случаях, для образования единичных крупных пространств.

Средства композиции внутреннего жилого пространства: – сплошные ограждения - основное средство построения элементарных замкнутых объемов. Применение сплошных ограждений позволяет достичь полной изоляции отдельных функций (сна, гигиены); – неполные ограждения - перегородки, барьеры, не достигающие потолка, перегородки из прозрачных материалов, перфорированные панели, решетки и балюстрады (бетонные, металлические, деревянные и пр.), не нарушающие зрительной связи частей пространства, помогают разделить зоны, предназначенные для частей одного процесса или однородных процессов (в одном помещении или в помещениях на разных уровнях); – пунктирная, прерывистая преграда - разграничивает части пространства, но не препятствует проходу (ряд колонн, столбов, стены и перегородки, не образующие замкнутого объема).

Данная структура позволяет упорядочить организацию процессов, не нуждающихся в жестком разделении, или направить развитие этих процессов.

Первые три способа ограждения представляют собой выделение внутреннего пространства с помощью пространства качественно иной плотности - материальных конструкций. Следующие три вида ограничения пространства основаны на использовании качественно отличных свойств открытого пространства: – разделение горизонтальной плоскости пола на части, располагающиеся в разных уровнях, позволяет сохранить единый воздушный объем помещения, но разграничить функции; – изменение высоты или расстояния между боковыми ограничениями позволяет выделить место для части единого функционального процесса. Например, резкая разница высот выделяет гостиную среди других помещений в жилом доме; – градация освещенности пространства, концентрация света может акцентировать определенные части пространства (столовую зону) и наметить его подразделение в соответствии с требуемой организацией функции.
Перечисленные виды ограждения жилого пространства используют также для разграничения внешних открытых пространств в жилище - дворов, благоустроенных междомовых территорий.

Группировка помещений - главный принцип организации пространства внутри здания. Группировка внутренних пространств влияет на композиционное решение здания в целом, формируя симметричные или асимметричные композиции.

Симметричная схема плана формируется в случае, когда главное помещение - ядро композиции - располагается по оси симметрии, а второстепенные помещения группируются вокруг него. Симметричная схема характерна для архитектуры жилища Древнего Египта и античной Греции, Древнего Рима, Ренессанса, классицизма и историзма. Асимметричная схема плана жилого здания создается в случае, когда главное помещение располагают внецентренно, а соподчиненные элементы свободно группируются по отношению к нему. Асимметричная схема, появившись в конце XIX в., становится преобладающей в архитектуре XX в. - модерне, органичной архитектуре, функционализме, хай-теке.

Группировка помещений должна отражать функциональные взаимосвязи помещений. Взаимосвязи помещений обеспечивают непосредственное сопряжение помещений (холл и гостиная, кухня и столовая, вестибюль и гардероб и т. п.); а также горизонтальных и вертикальных коммуникаций (коридоров, лестниц, переходов). Планировку жилых зданий, композиционное построение интерьера разрабатывают, группируя помещения тем или иным способом (рис. 1).

Ячейковая схема - относительно самостоятельные функциональные процессы проходят в небольших равновеликих пространственных ячейках (личные жилые комнаты). Ячейки функционируют самостоятельно, могут иметь общую коммуникацию, связывающую их с внешней средой.

Коридорная схема - сравнительно небольшие ячейки, вмещающие части единого функционального процесса, связывают общей линейной коммуникацией - коридором. Все элементы процесса требуют изоляции. Ячейки могут располагаться с одной или с двух сторон коридора (спальни в составе функциональной зоны дома).

Анфиладная схема - ряд помещений, расположенных друг за другом непосредственно и объединенных между собой проходами (проемами). Единый функциональный процесс требует лишь незначительного разделения его частей (прихожая, холл, гостиная, столовая в общесемейной части жилого дома).

Зальная схема основана на создании единого пространства. Функция требует больших нерасчлененных площадей, вмещающих много людей (гостиные, общесемейные жилые комнаты в особняке или вилле). Все функции сосредоточены в одном помещении, не требуют изоляции.

Павильонная схема построена на распределении помещений или их групп в отдельных объемах - павильонах, связанных между собой на участке единым композиционным решением (генеральным планом). Павильоны функционально самостоятельны, объединяет их общее назначение территории. Застройка усадьбы в теплом и жарко влажном климате осуществляется по павильонной схеме.

На практике все эти композиции встречаются в сочетаниях и образуют так называемые комбинированные системы

Высота этажа. Высота жилой комнаты зависит от ее длины и ширины, т. е. общих пропорций помещения. Высота висит также от климата и культурных особенностей. Так, выдающийся зодчий эпохи Возрождения в Италии А. Палладио утверждал, что оптимальная высота должна быть среднеарифметической между длиной и шириной комнаты. Высота жилых помещений от пола до потолка должна быть не менее 2,5 м. В частных домах высоту жилых помещений принимают более 2,8 м чаще всего 3 м).

Рис. 1. Группировка помещений на основные схемы группировки: 1 - ячейковая; 2 - коридорная; 3 - анфиладная; 4 - зальная; 5 - павильонная; 6 - комбинированная; б) симметричная и асимметричная композиции плана

Низкий потолок способствует интимной, а высокий - формальной атмосфере общения. В спальне с большой площадью устраивают полог, а в деловых кабинетах - высокие (3-4 м) потолки. Для создания уютных помещений важно иметь комнаты с различной высотой. Устремленное вверх пространство создает ощущение легкости, вытянутое - движение в заданном направлении, а равновеликое - ощущение статики, покоя.

Выделяют смысловую и функциональную нагрузку помещения изменением, или дифференциацией высоты потолков. В холле принимают высоту этажа достаточно большую (благодаря размещению главной лестницы высота холла в 1,5-2 раза выше помещений), в коридоре ее можно уменьшить до 2,1 м, в общей комнате, где собираются 10-12 человек, высота будет 3-4 м, в больших по площади залах устраивают «второй свет», т. е. берут двойную высоту этажа.

Форма потолка бывает плоской, уступчатой, выгнутой в зависимости от конструкции перекрытия и исходя из решения интерьера. Купольный потолок лучше всего подходит для помещений, где люди выполняют творческую интеллектуальную работу (кабинет, мастерская, библиотека).

Естественное освещение должны иметь жилые комнаты, кухни, неканализированные уборные, входные тамбуры (кроме ведущих непосредственно в дом). При этом отношение площади световых проемов всех жилых комнат и кухонь квартир к площади пола этих помещений, как правило, не должно быть менее 1:8. Например, жилая комната площадью 15 кв.м должна иметь оконный проем площадью около не менее 1,85 кв.м. Превышение минимальной границы приводит к темным комнатам. В случае применения мансардных окон в мансардных этажах допускается принимать отношение 1:10.

Недостаточное освещение утомляет зрение и подавляет психику человека. Но также утомительна чрезмерная освещенность помещения. Долгое пребывание на ярком свете вызывает потребность в тени, и наоборот. Поэтому необходимо чередовать широко раскрытые и ярко освещенные помещения затененными и более замкнутыми. Этим дом как бы откликается на цикличность природы.

Связь внутреннего пространства здания с внешним пространством. Дом с участком образует единое пространственное образование. Жизнь семьи проходит в помещениях жилого дома и на участке - во дворе, в саду, на огороде. Открытое жилое пространство необходимо решать в тесной взаимосвязи с внутренними помещениями жилища. Это позволит удовлетворить психологическую потребность человека в стремлении к зрительному контакту с внешней средой. Оставаясь в комфортных условиях жилого дома, человек должен постоянно видеть открытое > пространство, небо, зеленые насаждения, которые вносят изменчивость и разнообразие в ощущения человека, связывают его с ритмом природы. Поэтому ограждающее пространство жилого дома должно не только ограждать и защищать человека, но и обеспечивать его связь с окружением. Кроме того, человек может зрительно контролировать примыкающее к дому пространство.

Особенное значение для организации внутренних пространств и внешнего облика жилого дома имеет окно. Окно многократно повторяется в композиции жилого здания. Размеры окна определяются компромиссом между потребностями в связи с внешней средой (освещенность) и изоляции от нее (теплопотери).

Изобретение оконного переплета сняло ограничения, вызванные размерами стеклянного листа, применяющегося для заполнения проема. В стеновых конструкциях ограничение размера окна связано с конструкцией перемычки. В каркасной конструкции появляется возможность создавать проемы любой формы и протяженности вплоть до сплошного остекления.

Установлено, что свет от широкого и низкого окна распределятся в помещении более равномерно, чем от высокого и узкого равной площади. Возможность создавать один горизонтальный проем дает возможность открыть человеку нерасчлененную панораму окружающего ландшафта. Угловое окно усиливает эмоциональное воздействие от широкого обзора, возникает реальное ощущение «слияния» внешнего и внутреннего пространств.

Композиционное значение входа определяется тем, что его положение задает порядок пространственно-временной организации процессов в системе «участок - жилой дом», исходную точку функционирования дома.

Архитектурно-художественная организация интерьера жилого дома. Основные композиционные задачи создания интерьера жилого дома определены необходимостью обеспечения структурности и целостности жилого пространства.
Структурность жилого пространства достигается в результате установления композиционных связей между пространствами различного назначения и смысла на основе применения модульных решеток и художественного выявления визуальных связей с внешней средой. Целостность художественной организации жилого пространства обеспечивают выделение главного и второстепенного, выявление подобия формы. Конечная цель архитектурной организации внутреннего пространства состоит в создании визуально упорядоченной среды.

На организацию внутреннего пространства жилого дома влияют параметры несущих конструкций. В частности, размер конструктивного шага - узкого (до 4,5 м), широкого (более 4,5 м) или смешанного. Удобной считается ширина шага 3,0 м для кухни и жилой комнаты, 3,6 м -для общей комнаты, 4,5 м - для гостиной. Глубина пролета помещений принимается 4-6 м.

Уровень достатка потребителя отражается на характере и способах организации интерьера. Так, в дешевом массовом домостроении интерьер устраивает житель самостоятельно, в дорогом индивидуальном жилище интерьер создает специалист - дизайнер, архитектор, декоратор. В связи с этим наблюдается резкое отличие в используемых средствах художественной выразительности.

В массовом жилище интерьер всего дома строится на ячейковой и коридорной группировках помещений. Средствами выразительности служат пропорции помещений, свет, цвет, меблировка, трансформация помещений. В индивидуальном и уникальном жилище при проектировании квартиры для общих помещений применяют зальную и анфиладную схемы построения, для личных помещений - ячейковую и коридорную. Средствами выразительности в этом случае являются дорогие отделочные материалы, технически совершенное оборудование, озеленение, картины и предметы искусства, стилистика и образность помещений, а также прогрессивные технологии создания плоскостей и размещения оборудования («евроремонт»). Комфортабельный дом - это дом с историей и традицией. Изобразить их помогают изысканные детали интерьера и оборудования.

Красота интерьера жилого дома зависит от хороших пропорций комнат и от возможности создать пространственное объединение нескольких помещений, от использования и размещения световых проемов и входа в дом, а также дверей, ведущих в разные помещения. Преимуществом дома служит наличие светлой прихожей. Огромную роль играет форма помещений. Помещения, имеющие сложный план, с элементами криволинейнос-ти, на основе прямоугольной, восьмиугольной, круглой сеток и их комбинаций, располагают в общесемейной зоне квартиры. Усложнение прямоугольного плана достигается путем использования таких элементов, как эркер, ниша, альков и т. п.

Немалое значение уделяют учету восприятия пространства Дома во времени при передвижении по его помещениям. Визуальные связи организуют с помощью пространственных осей. Пространственные оси фиксируют направление движения и восприятия квартиры, облегчают ориентацию, определяют порядок и организацию архитектурного пространства, а именно: размещение входов, окон, коридоров.

Средствами архитектурной выразительности в интерьере Жилого дома являются меблировка, оборудование и бытовая: техника, отделка, освещение и цвет. Перспективный прием - создание гибкого, трансформируемого пространства. Изменяющееся пространство - источник формирования различных пространственных структур, композиционно обогащающих интерьер.

Очень xасто главным элементом композиции жилого дома становятся общая комната, система зальных помещений или холл, которые размещаются на главной пространственной оси, берущей начало от входа. Центральность положения помещения подчеркивают формой плана - квадратной, круглой, овальной, граненой (восьмигранной).

Практически в любой архитектурной композиции, в том числе й свободной, можно найти своеобразный структурный каркас, свою решетку. Модульная сетка или решетка в архитектурной композиции интерьера служит основой структурной упорядоченности. Она может быть результатом применения определенных конструктивно-технологических систем и частью идеи архитектурной формы. Модульные решетки оказываются одним из средств пропорционирования и гармонизации архитектурной формы, в первую очередь планов жилых зданий.

В архитектуре .Характерным для него... организация ОСА, представители которой разрабатывали...

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.