Оглавление
- Промышленные здания и сооружения. Унификация и типизация промышленных зданий. Единая модульная система. Выбор сетки колонии холодильников.
К промышленным зданиям относятся различные производственные
здания промышленных предприятий, здания,
которые предназначаются для размещения
разнообразного промышленного производства
и обеспечения необходимых условий для
труда людей и эксплуатации технологического
оборудования.
Как самостоятельный
тип здания промышленные здания появились в эпоху
промышленного переворота, когда возникла
потребность в крупных помещениях для
машин и многочисленных рабочих. Первые
Промышленные здания были прямоугольными
в плане, с несущими кирпичными или каменными
стенами и деревянными перекрытиями, ярким
примером может служить фабрика Стратта
и Нида в Великобритании построенная в
1771 году.
Преобладали сугубо утилитарные
решения: протяжённый массив неоштукатуренных
стен нередко членился лишь пилястрами
и был украшен поясами фигурной
кладки. Иногда в наружной отделке промышленные здания применялись декоративные
элементы различных архитектурных стилей
(например, классицистические мотивы в
архитектуре заводов Урала в конце 18 —
1-й половине 19 вв.); эта традиция сохранялась
в строительстве многих Промышленные
здания вплоть до начала 20 в.
С развитием строительной
техники и появлением таких
новых строительных материалов,
как металл и железобетон, были
разработаны каркасные конструкции,
позволившие отказаться от традиционных
композиционных схем и создавать
рациональную планировку цехов
в соответствии с требованиями технологии
производства. Применение с конца 18 в.
в строительстве Промышленные здания
каркаса из чугунных стоек и балок дало
возможность возводить менее массивные
стены, увеличить этажность и размеры
световых проёмов, что сразу оказало заметное
влияние на внешний облик Промышленные
здания [фабрика «Беннон Бэдж и Маршалл»
в Шрусбери (графство Шропшир), Великобритания,
1796]. Появление в начале 19 в. перекрытий
из металлических ферм и их последующее
усовершенствование позволили создавать
большие пролёты с редкими, не мешающими
установке оборудования опорами (Верхнесалдинский
завод на Урале, 1-я половина 19 в., эллинг
шириной 80 м на Путиловском заводе в Петербурге,
1913). Ко 2-й половине 19 в. относятся первые
попытки художественного осмысления новых
конструкций: например, в здании шоколадной
фабрики Менье в Нуазьеле во Франции (1871—1872,
архитектор Ж. Сонье, инженер Э. Мюллер)
открытый на фасаде металлический каркас
играл определённую декоративную роль
в обработке кирпичной стены. Внедрение
с конца 19 в. в строительство Промышленные
здания железобетона [например, прядильная
фабрика в Туркуэне (департамент Нор) во
Франции, 1895, инженер Ф. Геннебик] оказало
большое воздействие на их архитектуру.
Промышленные здания постепенно становятся
важной частью архитектуры 20 в. (см. Железобетонные
конструкции и изделия). Лучшие Промышленные
здания начала 20 в. [например, турбинная
фабрика фирмы «АЭГ» в Берлине (1909, архитектор
П. Беренс) и фабрика «Фагус» в Альфельде
(1911, архитектор В. Гропиус)] с их чётким
ритмом колонн, каркасными конструкциями,
большепролётными перекрытиями, новыми
приёмами членения больших поверхностей
стен полосами остекления в металлических
переплётах оказали существенное влияние
на архитектуру 20 в. в целом. Во 2-й половине
1920-х — начале 1930-х гг. важную роль в развитии
архитектуры Промышленные здания сыграли
постройки и проекты советских архитекторов,
ярко отразившие патетику и романтику
первых пятилеток [например, Днепрогэс
им. В. И. Ленина (1927—32, архитектор В. А.
Веснин, Н. Я. Колли, Г. М. Орлов и др.), фабрика
в Ивантеевке Московской области (1927—28,
архитектор Г. П. Гольц, М. П. Парусников);
прядильная фабрика «Красная Талка» (1928—29,
архитектор Б. В. Гладков, И. С. Николаев)].
В 1930—60-е гг. в строительстве Промышленные
здания широко внедряются новые конструктивные
системы, позволяющие перекрывать без
опор крупные пролёты, применяются новые
строительные и отделочные материалы.
В условиях современной научно-технической
революции с постоянным техническим прогрессом
в строительстве Промышленные здания
и совершенствованием технологии производства
растет число предприятий, не оказывающих
вредного воздействия на окружающую среду.
Как следствие этого создаётся новый тип
застройки — производственно-жилой. Обладающие
своими, отличающимися от типовых жилых
домов крупным масштабом, объёмно-пространственным
решением и силуэтом. Промышленные здания
становятся важными архитектурными акцентами
в композиции городской застройки (например,
ковровый комбинат в Бресте, БССР, 1964, архитекторы
И. И. Бовт, Л. Т. Мицкевич, Н. И. Шпигельман).
Это повышает эстетические требования
к облику Промышленные здания Архитектурный
образ Промышленные здания в наибольшей
мере зависит от того, насколько ясно в
его облике выражены типологические особенности
этого вида сооружений, его характерные
черты: огромные размеры и значительная
протяжённость фасадов, большие сплошные
плоскости глухих стен и остеклённых поверхностей,
соответствующих единому нерасчленённому
внутреннему пространству, многократно
повторенные торцы параллельных пролётов,
элементы покрытий (гребенчатого, пилообразного
или криволинейных очертаний), лестничные
клетки и др., наличие технических устройств
(дымовых и вентиляционных труб, трубопроводов,
открытого оборудования и др.). Большое
влияние (особенно при индустриальных
способах строительства) оказывает на
облик Промышленные здания художественное
выражение тектонических свойств используемых
материалов и конструкций [пластическое
осмысление конструкций, принятая система
разрезки (членения) стен фасадов на сборные
элементы и др.], а также фактура и цвет
конструкционных и отделочных материалов.
Заметную роль в облике Промышленные здания
в южных районах играют солнцезащитные
устройства — т. н. солнцерезы, козырьки,
декоративные решётки. Большое значение
для повышения эстетических качеств Промышленные
здания имеет чёткая внутренняя планировка,
рациональность пропорций и членений
отдельных помещений и пластическое решение
их конструктивных элементов, зонирование
производственных помещений с систематизированным
размещением основного технологического
оборудования, внутрицеховых коммуникаций,
проходов и проездов, цветовое решение
интерьеров, последовательное проведение
комплекса мероприятий, связанных с требованиями
технической эстетики. П. з. и сооружения
оказывают огромное (нередко отрицательное)
воздействие на природный и архитектурные
ландшафты; часто промышленные районы
теряют связь с природной средой. Поэтому
перед промышленной архитектурой стоит
задача максимального сохранения природного
ландшафта, гармонического включения
в ландшафт новых Промышленные здания
Универсальность
Промышленные здания достигается
применением укрупнённых сеток
(пролётов и шагов) колонн и
единой высоты помещений в
пределах каждого здания, а также
использованием для размещения основного оборудования
сборно-разборных перегородок и этажерок,
обеспечивающих возможность модернизации
технологических процессов при минимальном
объёме работ по реконструкции здания.
Унификация объёмно-планировочных и конструктивных
схем Промышленные здания позволяет существенно
сократить количество типоразмеров изделий
и конструкций, создать необходимые условия
для их массового заводского изготовления
и широкого внедрения в практику строительства.
В СССР осуществлена межотраслевая унификация
основных строительных параметров Промышленные
здания: сеток колонн, высоты этажей, размеров
привязки конструктивных элементов к
модульным разбивочным осям и т.п. Размеры
сеток колонн одноэтажных Промышленные
здания приняты кратными 6 м, величина
пролётов многоэтажных Промышленные здания
—3 м, шаг колонн — 6 м. Высота этажей Промышленные
здания кратна 0,6 м.
Промышленные здания
различают по следующим основным
признакам: по этажности (главный
классификационный признак) —
на одноэтажные, двухэтажные,
многоэтажные; по подъёмно-транспортному
оборудованию — на крановые, снабженные
мостовыми (электрическими) и подвесными
(электрическими или ручными) кранами,
и бескрановые; по виду освещения — на
здания с естественным освещением (боковым
и верхним), с постоянным рабочим искусственным
освещением (безоконные и бесфонарные)
и здания с комбинированным освещением
(сочетающим естественное освещение с
искусственным); по системам воздухообмена
— на здания с общей естественной вентиляцией
(аэрацией), с механической вентиляцией
и с кондиционированием воздуха; по температурному
режиму производственных помещений —
на отапливаемые и неотапливаемые. По
капитальности Промышленные здания подразделяют
на 4 класса в зависимости от назначения
зданий и их народнохозяйственной значимости.
Одноэтажные Промышленные
здания — наиболее распространённый
тип зданий промышленных предприятий.
Их доля в общем объёме современного
промышленного строительства составляет
75—80%. Одноэтажные Промышленные
здания обычно используют для
размещения производств с тяжёлым технологическим
и подъёмно-транспортным оборудованием
либо связанных с изготовлением крупногабаритных
громоздких изделий, а также производств,
работа которых сопровождается выделением
избыточного тепла, дыма, пыли, газов и
др. Одноэтажные Промышленные здания создают
благоприятные условия для рациональной
организации технологического процесса
и модернизации оборудования, они позволяют
располагать непосредственно на грунте
фундаменты тяжёлых машин и агрегатов
с большими динамическими нагрузками,
обеспечивают возможность равномерного
освещения и естественной вентиляции
помещений через световые и аэрационные
устройства в покрытии. Однако строительство
одноэтажных Промышленные здания требует
большей (по сравнению с многоэтажным
Промышленные здания) территории и соответственно
больших затрат на инженерную подготовку
строительной площадки. В массовом строительстве
преобладают одноэтажные крановые многопролётные
Промышленные здания прямоугольной (в
плане) формы с верхним естественным освещением
через фонари и проветриванием с помощью
аэрационных устройств или систем механической.
Такие Промышленные
здания характерны для предприятий
черной металлургии, машиностроения,
металлообработки строительных
материалов и ряда др. отраслей
промышленности. Для производств со значительным выделением
тепла или вредных газов применяют Промышленные
здания, профиль покрытия которых определяется
аэродинамическим расчётом; последний
производится с целью создания наилучших
условий для удаления нагретого или загрязнённого
воздуха под действием теплового и ветрового
напора через аэрационные фонари и шахты
в покрытии (рис. 1, б). Для производств с
особыми условиями стабильности температурно-влажностного
режима и чистоты воздушной среды часто
применяют многопролётные одноэтажные
Промышленные здания с подвесными потолками,
отделяющими расположенный в межферменном
пространстве технический этаж (где размещаются
инженерное оборудование и коммуникации)
от основного объёма здания, который в
этом случае может быть надёжно изолирован
от воздействия внешней среды (рис. 1, в).
Такие здания (обычно называют бесфонарными)
имеют искусственное освещение, механическую
вентиляцию и кондиционирование воздуха;
их используют главным образом для размещения
производств радиотехнической и электронной
промышленности, приборостроения, прецизионного
станкостроения, химической (производство
искусственного волокна), текстильной
и др. отраслей промышленности. Для одноэтажных
Промышленные здания массового строительства
характерны следующие объёмно-планировочные
параметры: пролёт 12—36 м, шаг колонн 6—12
м, высота помещений 5—12 м в бескрановых
и 10—20 м в крановых зданиях. В отдельных
случаях применяют укрупнённые сетки
колонн, если это обеспечивает более рациональное
использование производственной площади
и лучшие условия эксплуатации оборудования.
Когда по условиям производства необходимы
значительные размеры пролётов и большая
высота помещений (например, для предприятий
судостроения, самолётостроения, транспортного
машиностроения и т.п.), могут применяться
одноэтажные Промышленные здания с пролётами
до 100 м (рис. 1, г). В ряде отраслей промышленности
(химическая, сахарная и др.) целесообразны
одноэтажные Промышленные здания с размещением
технологического оборудования на этажерках,
получившие название производственных
зданий павильонного типа.
Многоэтажные Промышленные
здания сооружаются в основном
для производств, требующих организации
вертикального (самотёчного) технологического
процесса, а также для ряда
производств, оснащенных сравнительно
лёгким малогабаритным оборудованием (точное машиностроение,
приборостроение, электронная и радиотехническая
промышленность, лёгкая и пищевая индустрия,
полиграфическая промышленность и др.).
Многоэтажные Промышленные здания обычно
освещаются естественным светом через
боковые светопроёмы; широкие многоэтажные
Промышленные здания имеют совмещенное
освещение. В массовом строительстве преобладают
Промышленные здания с числом этажей от
3 до 6 и нагрузками на перекрытия 5—10 кн/м2.
В тех случаях, когда строительство осуществляется
на площадках ограниченных размеров, могут
применяться Промышленные здания повышенной
этажности (до 10 этажей и более). Для современных
многоэтажных Промышленные здания характерны
сетки колонн 6´6 м, 9´6 м, 12´6 м с тенденцией
к использованию ещё более крупных сеток.
Общая ширина многоэтажных Промышленные
здания обычно 36—48 м. (рис. 2, а, б). В многоэтажных
Промышленные здания, предназначенных
для производств с повышенными требованиями
к чистоте воздушной среды и стабильности
температурно-влажностного режима, обычно
устраивают технические этажи для размещения
инженерного оборудования и коммуникаций
(рис. 2, в), которые, в частности, могут располагаться
в пределах высоты ферм междуэтажных перекрытий.
Наблюдается тенденция к увеличению удельного
веса многоэтажных Промышленные здания
в общем объёме промышленного строительства
в связи с необходимостью экономии городских
территорий и земель, пригодных для использования
в сельском хозяйстве.
Двухэтажные Промышленные
здания В практике современного
промышленного строительства наибольшее распространение
получили «широкие» двухэтажные многопролётные
Промышленные здания с крупной сеткой
колонн и верхним естественным освещением
(рис. 3, а). В таких зданиях основные («многолюдные»)
производства размещают преимущественно
на 2-м этаже, а склады и участки с тяжёлым
оборудованием — на 1-м. Разновидности
двухэтажных Промышленные здания — здания
с нижним техническим этажом, например
литейные, прокатные и др. цехи (рис. 3, б),
и здания с промежуточным техническим
этажом в междуэтажном перекрытии (рис.
3, в); последние применяют для производств
с высокими требованиями к стабильности
внутреннего микроклимата.
Современные Промышленные
здания независимо от их этажности,
как правило, являются зданиями
каркасного типа с железобетонным, стальным или смешанным несущим
каркасом. Выбор типа каркаса Промышленные
здания определяется условиями производства
и соображениями экономии основных строительных
материалов, а также классом капитальности
здания.
В одноэтажных Промышленные
здания применяют в основном каркасы в
виде поперечных рам с заделанными в фундаменты
колоннами и шарнирно связанными с ними
стропильными балками или фермами. Продольная
устойчивость каркаса обеспечивается
системой жёстких связей между колоннами,
в состав которой (в одноэтажных Промышленные
здания), кроме рам, входят также фундаментные,
обвязочные и подкрановые балки и элементы
покрытий (прогоны, настил и др.). Железобетонные
каркасы одноэтажных Промышленные здания
обычно сборные, реже — сборно-монолитные.
Ограждающие конструкции покрытий таких
Промышленные здания выполняют из сборных
железобетонных плит или в виде сборно-монолитных
тонкостенных железобетонных оболочек
и складок (см. Складчатые конструкции).
Элементы стальных каркасов одноэтажных
Промышленные здания — колонны, фермы,
прогоны — изготовляют из прокатных профилей
(швеллеров, двутавров, уголков) или листовой
стали, открытых тонкостенных и трубчатых
гнутых профилей. Покрытия Промышленные
здания с металлическими каркасами, как
правило, выполняют в виде лёгких настилов
из профилированного стального листа
или асбестоцементных панелей по стальным
прогонам. В смешанных каркасах Промышленные
здания колонны делают из железобетона,
а стропильные конструкции — из стали;
покрытия в таких зданиях — из железобетонных
плит. Получают распространение также
металлические конструкции покрытий Промышленные
здания в виде пространственных перекрестных
стальных стержневых конструкций с лёгким
настилом из листовых материалов. Возрастает
объём использования в Промышленные здания
индустриальных сборных деревянных конструкций.
Для строительства
многоэтажных Промышленные здания
применяют главным образом железобетонные
каркасы рамного типа, воспринимающие
горизонтальные усилия жёсткими
узлами рам либо решенные по
рамно-связевой схеме с передачей горизонтальных усилий
на диафрагмы, стены лестничных клеток
и лифтовых шахт. Каркасы многоэтажных
Промышленные здания, как правило, выполняют
сборными или сборно-монолитными с балочными
или безбалочными конструкциями междуэтажных
перекрытий. Балочные перекрытия включают
балки, опирающиеся на выступающие или
скрытые консоли колонн и гладкие (многопустотные)
или ребристые плиты, для опирания которых
служат полки балок. Безбалочные перекрытия
применяют обычно в таких Промышленные
здания, где по условиям производства
необходимы конструкции с гладкой поверхностью
потолка (пищевая промышленность, склады,
холодильники и т.п.). При безбалочном решении
плоские плиты междуэтажного перекрытия
опираются на капители колонн или непосредственно
на колонны (с использованием перекрёстной
жёсткой арматуры, располагаемой в пределах
толщины перекрытия и выполняющей функции
капителей). Безбалочные конструкции перекрытий
Промышленные здания выполняют преимущественно
из монолитного железобетона; при этом
в некоторых случаях применяют подъёма
этажей метод.
Для верхних этажей двухэтажных
Промышленные здания с укрупнёнными
(по сравнению с 1-м этажом) сетками
колонн, как правило, используют
конструктивные решения одноэтажных
Промышленные здания, а для междуэтажных
перекрытий — балочные конструкции со
стальными или железобетонными ригелями
и железобетонным настилом.
Стеновые ограждения Промышленные
здания выполняют самонесущими
и навесными (фахверковыми или
каркасными). Основные виды стеновых
ограждений отапливаемых Промышленные
здания — крупнопанельные конструкции
из легкого или ячеистого железобетона
и ограждения из тонколистовой стали,
алюминия, асбестоцемента и др. листовых
материалов с эффективными утеплителями.
Стеновые ограждения неотапливаемых Промышленные
здания и цехов с избыточным тепловыделением
делают обычно из железобетонных панелей,
а также облегчённого типа — из волнистых
листов асбестоцемента профилированных
стальных листов или из стеклопластика.
Промышленные здания идёт по пути
применения бетонов на лёгких заполнителях
и высокопрочных бетонов, а металлоконструкций
— в направлении использования высокопрочных
сортов стали и алюминиевых сплавов, тонкостенных
прокатных и гнутых профилей, внедрения
предварительно напряженных конструкций
из металла и создания облегченных конструктивных
систем Промышленные здания с растянутыми
поверхностями из тонких листов.