Промышленные здания и их элементы

В различных отраслях промышленности применяются разнообразные типы зданий, естественно, что и классификация их возможна по различным признакам.

Промышленные здания - это производственные здания промышленных предприятий, предназначенные для размещения производственных линий, обеспечения нормальных условий  трудового процесса, эксплуатации технологической линии. 

Содержание: Основные признаки классификации зданий в промышленности, имеющие наибольшее значение при проектировании: назначение здания, его противопожарная характеристика, условия эксплуатации, число этажей и принципиальная конструктивная схема.

По назначению в составе промышленного предприятия различают три основные группы зданий:

• производственные — здания основных цехов предприятия;
• подсобно-производственные — здания ремонтного, энергетического, транспортного, складского хозяйства и т. д.;
• вспомогательные — здания заводоуправлений, лабораторий, бытовых помещений и т. д.

Ниже рассматриваются в основном здания двух первых групп под общим названием промышленных.

В отличие от промышленных, здания — жилые, коммунальные, общественные — объединяют общим понятием гражданских зданий.

Противопожарная характеристика здания определяется категорией пожарной опасности, размещаемого в нем производства, степенью огнестойкости здания и группой возгораемости его частей.

Нормами установлены 5 категорий производств по пожарной опасности (обозначаемых русскими заглавными буквами), начиная с производств, связанных с применением легко возгораемых или взрывоопасных веществ (группа А) и кончая производствами по обработке несгораемых материалов в холодном состоянии (группа Д). В зависимости от категории пожарной опасности устанавливается требуемая нормами степень огнестойкости здания в целом (от I до V), а по степени огнестойкости допускаемая нормами группа возгораемости его отдельных частей.

Здания горно-металлургических предприятий редко строятся ниже II степени огнестойкости — не столько в связи с противопожарными требованиями, сколько по условиям несущей способности и долговечности, так как сгораемые и трудносгораемые части зданий являются вместе с тем и наименее прочными и долговечными.

Классификация зданий по условиям эксплуатации

Некоторые промышленные здания и сооружения, особенно в металлургической промышленности, находятся в особо тяжелых условиях эксплуатации. Сюда относятся:

1. здания и сооружения с тяжелым режимом работы, определяемым наличием мостовых электрических кранов весьма тяжелого режима работы;
2. здания и сооружения с особыми условиями работы, в которых конструкции в процессе эксплуатации подвергаются интенсивным воздействиям высоких температур, агрессивной среды и т. п.

Классификация промзданий по этажам

Число этажей промышленного здания устанавливают в зависимости от характера оборудования, условий его работы, монтажа и ремонта, противопожарных требований и других условий, необходимых для обеспечения нормального хода протекающего в этом здании технологического процесса.

При этом различают два основных вида зданий

• одноэтажные см. подробнее 
• многоэтажные см. подробнее

В одноэтажных зданиях покрытие несет только собственный вес и сравнительно небольшую нагрузку от снега и от подвесного транспорта, ввиду чего расстояния между рядами колонн в таких зданиях могут быть достаточно большими — до 24—30 м, а в отдельных, редких случаях, даже до 100 м и более.

В многоэтажных зданиях междуэтажные перекрытия несут значительно большие нагрузки от людей, оборудования, материалов и т. д. В результате расстояния между опорами приходится ограничивать величинами 6—12 м, поскольку при больших расстояниях высота несущих конструкций перекрытий сильно увеличивается, что приводит к резкому увеличению высоты здания и его стоимости.

Поэтому многоэтажные здания и в том числе здания, имеющие даже только 2 этажа, отличаются от одноэтажных зданий более частым расположением колонн.

Производства, использующие тяжелое, громоздкое оборудованне, оборудование с большими динамическими нагрузками (прокатные, кузнечные цехи) всегда размещают в одноэтажных зданиях, устанавливая оборудование на самостоятельные фундаменты.

Производства, имеющие вертикальную схему, основанную на принципе гравитации, до последнего времени располагали в многоэтажных зданиях.

Многие другие производства, особенно в легкой промышленности, могут быть размещены как в одноэтажных, так и в многоэтажных зданиях, и в этих случаях выбор делается на основе технико-экономического сравнения вариантов.

В одноэтажных зданиях отсутствует вертикальный транспорт материалов, полуфабрикатов и продукции; такие здания проще по конструкции, так как в них нет междуэтажных перекрытий и лестниц; большие расстояния между колоннами создают в таких зданиях большую свободу при размещении оборудования; при строительстве одноэтажных зданий легче обеспечивается развертывание фронта работ, не связанное последовательностью возведения этажей.

Вместе с тем при той же производственной площади одноэтажные здания занимают большую территорию; отсюда как следствие возникает большая длина дорог и инженерных сетей (водопровода, канализации, газопроводов, кабелей электроснабжения и связи и др.); одноэтажные здания дороже в эксплуатации, так как, занимая большую территорию, они имеют и большую площадь кровли, которая требует более тщательного ухода и более частого ремонта по сравнению с другими частями здания.

В многоэтажных зданиях необходимы подъемники для вертикального транспорта материалов, полуфабрикатов и продукции и лестницы для передвижения людей; более частое расположение колонн стесняет размещение оборудования. Однако при той же производственной площади многоэтажное здание требует меньшей территории, что бывает важно при строительстве на стесненном участке, меньшей протяженности дорог и сетей и имеет меньшую площадь кровли.

В современных условиях строительства во всех случаях, когда технико-экономические показатели многоэтажного здания не создают решающего преимущества, отдают предпочтение одноэтажным зданиям, доля которых в расчете на производственную площадь достигает 80%

По принципиальной конструктивной схеме различают здания:

• без каркаса и
• каркасные.

Характерным признаком каркасных зданий является наличие колонн, которые в совокупности с другими несущими элементами и образуют каркас здания.

Огромное большинство современных промышленных зданий, как одноэтажных, так и многоэтажных, имеет каркасную конструктивную схему.
В качестве обобщающей характеристики СНиПом предусмотрено деление зданий и сооружений на четыре класса — I (высший класс), ll, III и IV, назначаемые в зависимости от народнохозяйственного значения объекта, запасов сырьевых ресурсов, для переработки которых объект проектируется, и других признаков.

Классификационные признаки промышленных зданий по условиям технологического процесса и требуемыми характеристиками среды производственных помещений.

• Здания также могут быть не отапливаемые и отапливаемые. В неотапливаемых зданиях производство сопровождается выделением тепла. Это горячие цехи.
• Здания могут иметь естественную вентиляцию или аэрацию через проемы; искусственную вентиляцию. 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.
• По системам освещения здания подразделяют на здания с естественным, искусственным или совмещенным освещением. Естественное освещение осуществляют через окна и 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.
• По виду покрытия. Здания с фонарными надстройками 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).
• 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».