Промышленное проектирование

Проектирование производственных заводов, зданий или цехов в большинстве случаев подразумевает разработку крупных общих помещений, не разделенных стенами и перегородками на отдельные комнаты, достигающих иногда размеров в несколько гектаров. Подобная проектная практика регламентируется перечнем самостоятельных нормативно-правовых документов и имеет отличия от проектирования жилых зданий и общественных сооружений – как в принципах организации, так и в выполнении проектных работ.

Требования к проектированию

   •   создать благоприятные условия труда;
   •   создать пологие покрытия кровли;
   •   возможность обеспечения внутреннего пространства естественным освещением;
   •   оснастить производственное здание подъемно-транспортным оборудованием;
   •   изготовить фермы и прогоны из определенных материалов;
   •   организовать защиту окружающей среды от загрязнения вредными выбросами и    отходами;
   •   обеспечить допустимый уровень шума производственных цехов в соответствии с санитарными нормами и правилами;
   •   обеспечить необходимый температурно-влажностный режим в помещениях;
   •   организовать естественный воздухообмен;
   •   устранить вибрации технологического оборудования;
   •   организовать защиту от солнечной радиации;   
   •   обеспечить необходимый уровень пожарной безопасности здания.

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.

Исходные данные для проектирования промышленных предприятий

Для создания проекта промышленного объекта необходимы исходные данные для проектирования, поэтому предполагается наличие следующих материалов:

• 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; в ситуации, когда объект линейный, дополнительно требуется 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 предупреждению чрезвычайных ситуаций.

Как правило, Заказчик предоставляет техническое задание, документы на землю, план земельного участка. Остальные материалы приходится собирать по различным инстанциям.

Техническое задание на проектирование промышленных зданий

Техническое задание (ТЗ) является базовым документом, разрабатываемым проектировщиками совместно с Заказчиком. Грамотно составленное техническое задание является гарантией того, что все требования и пожелания Заказчика будут учтены и, в конечном счете, реализованы при проектировании. Как правило, техническое задание предполагает наличие следующей информации:

• данные о земельном участке, выделенном под строительство; в случае реконструкции объекта, дополнительно предоставляется информация об архитектурных особенностях здания;
• габариты проектируемого объекта;
• тонкости технологического процесса и последовательность технологических операций, а также план размещения и габариты технологического оборудования; данная информация позволяет определиться с допустимой этажностью здания);
• общий план технологических площадок, складов, проходов и проездов, а также 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 различных 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, таких как газ, пыль и т.п., 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 др.).

Наличие вышеуказанной информации в ТЗ наряду с другими документами позволяет уже на стадии предпроектных решений с 95% вероятностью просчитать эффективность инвестиций в предполагаемое строительство.

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

Распределение отдельных работ и группировка их по значимости и важности на каждом из этапов позволяет существенно сократить временные показатели разработки проекта, снизить трудозатраты и стоимость технической документации.

Как и для объектов гражданской инфраструктуры проектирование промышленных объектов осуществляется в следующей последовательности:

• Подготовительный этап;
• Разработка эскизного проекта, выбор наиболее приемлемого и рационального варианта;
• Глубокая разработка проекта с проведением всех изысканий с привязкой к местности;
• Детальная разработка всех рабочих чертежей и деталей;
• Окончательное согласование и уточнение всех частей, проведение макетирования и деталировки как архитектурной части так и технологической части проекта, его утверждение;
• Проведение необходимых экспертиз и практическая реализация процесса возведения здания.

Как и в проектировании жилых построек, где важную роль в проектировании играет учет особенностей окружающей застройки, так и при проектировании промышленных зданий учитываются все особенности окружающих объектов, ведь сегодня это производственные здания требуют комплексного решения, а значит, даже самая небольшая по площади постройка должна правильно вписаться в комплекс зданий объекта.

В процессе подготовительного этапа проводится изучение:

• Технического задания на составление проекта;
• Изучение стандартов и норм, выдвигаемых к технологическому циклу производства, изучение и систематизация информации об особенностях технологических процессов и специфических требованиях к возводимому зданию или комплексу построек;
• Изучения имеющегося опыта проектирования зданий для подобных производств, поиск информации по наиболее характерным для подобного рода построек решениям
• Составление плана проведения изыскательских работ.

В процессе разработки эскизного проекта проводится творческий поиск варианта пространственного решения композиции, разрабатываются первые эскизы композиции, оформляются наглядные решения в виде рисунков, моделей, композиций. Выделяются наиболее удачные с точки зрения, как технологического производственного процесса, так и с архитектурной точки зрения варианты решений. На этом этапе формулируются 2-3  перспективных направления разработки, в которых используются накопленные знания и варианты уже готовых архитектурных решений.

Этап глубокой разработки проекта промышленного здания чаще всего имеет многоплановый характер, когда параллельно проводится работа как над сметой проекта, конструкторскими решениями, уточнением и детализацией архитектурных элементов и конечно практической привязкой элементов к реальной местности. Такая работа позволяет  представить для дальнейшей работы 1-2 проекта с условием последующей разработки технической документации, согласования и утверждения для составления рабочих чертежей окончательного варианта проекта промышленного здания.

Специфика процесса полной разработки строительного проекта

Архитектурное проектирование промышленных зданий и объектов, в процессе полной разработки проекта здания проводит ряд особенных процедур, связанных с составлением детального проекта здания. В ходе проектирования  сооружения на этом этапе проводятся экспертные работы над проектом, в ходе которых оперативно вносятся необходимые коррективы и поправки.

Для правильного составления документации по рабочему эскизу и основным чертежам, изготавливаются архитектурные макеты с полной детализацией всех элементов здания. При расчете элементов конструкций проводится поиск наиболее рациональных методов использования стандартных комплектующих и деталей. Разрабатываются логистические схемы и просчитываются все необходимые для постройки технические средства и техника.

Рабочая детализация проекта в конечном итоге воплощается в составление рабочих чертежей здания и пояснительной записки с рекомендациями по практической работе. Только после этого полный набор документов проекта промышленного здания отправляется на согласование в контролирующие органы и местные инстанции для подготовки экспертного заключения и окончательного утверждения проекта постройки промышленного здания.

Проектирование при реконструкции завода

Отдельным пунктом хотели бы рассмотреть проектирование при реконструкции завода и требования к нему. Проект должен предусматривать такие решения как перепланировка, реконструкция здания и инженерных сетей, в целом перепрофилирование завода, укрепление фундамента, изменение несущих конструкций, увеличение площадей, смена архитектурного образа.

Последнее, что мы бы хотели обсудить это требования к проектируемому промышленному объекту. Неважно, какой объект Вы решили построить: цех, завод, производство, складской комплекс, электростанцию. Все они должны будут отвечать таким категориям требований, как эстетические (соответствие назначения помещения его внешнему виду), экологические (здесь важно соблюсти минимизацию использования земельного участка под застройку, разместить все компактно, максимально использовать все площади, включая крыши, также сакцентировать внимание на степень воздействия деятельности завода или предприятия на окружающую среду, тем более, если он находится в черте города. От этого зависит деловая репутация юридического лица), экономические (при проектировке помещений необходимо учитывать фактические потребности заказчика в площадях), технические (учет необходимого запаса прочности конструкции, их долговечность), функциональные (все помещения должны быть задействованы, их размер должен соответствовать процессам, протекающим в них).

"ИНТЕХ" - инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Отзывы о компании ООО "ИНТЕХ":

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.