Классификация промышленных зданий

Промышленные здания классифицируют: по функциональному назначению, отношению к пожарной безопасности, этажности, методу застройки, количеству пролетов, способу освещенности естественным светом, соответствию климатическим условиям, по форме здания в плане и наличию внутрицехового подъемно-транспортного оборудования.

По функциональному назначению промышленные здания подразделяют на: производственные (цехи, выпускающие готовую продукцию или полуфабрикаты); подсобно-производственные (экспериментальные, инструментальные, ремонтные и другие цехи); энергетической группы (котельные, ТЭЦ, трансформаторные подстанции, компрессорные и другие станции); складские; транспортные (гаражи, депо для мотовозов и др.); санитарно-технические (водонасосные станции, очистные сооружения, станции перекачки); вспомогательные (заводоуправления, бытовые помещения, конструкторские бюро, пункты питания, помещения для учебных занятий, медпункты, помещения общественных организаций).

Производственные, энергетические, транспортные и складские здания подразделяют на четыре класса в соответствии со СНиП I I-А. 3-62.

Каждый класс в проектной документации обозначают римскими цифрами. Класс зданий и сооружений определяют организации, выдающие задание на проектирование, в зависимости от их назначения, народнохозяйственной важности, степени огнестойкости и эксплуатационных требований.

Каждому классу производственных зданий и сооружений соответствуют определенные степени огнестойкости и долговечности (таблица 1).

Таблица 1 – Степени огнестойкости и долговечности в зависимости от класса зданий и сооружений

Все здания и сооружения по огнестойкости подразделяют на пять степеней: I, II, III, IV и V. Каждая степень огнестойкости здания или сооружения определяется двумя показателями: 1) группой возгораемости применяемых строительных материалов и конструкций из них. Все строительные материалы и конструкции по степени возгораемости делятся на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые; 2) пределом огнестойкости отдельных конструктивных элементов зданий или сооружений. Предел огнестойкости – это время в часах, в течение которого конструкция способна сопротивляться действию огня до потери устойчивости и несущих возможностей или до образования сквозных трещин, либо до нагрева противоположной от огня поверхности до температуры более 220 ºС.

В зданиях и сооружениях I степени огнестойкости применяют только несгораемые строительные материалы (естественные и искусственные неорганические материалы и металлы) для основных конструкций с пределами огнестойкости 0,5 - 2,5 ч; для II степени огнестойкости перегородки могут быть трудносгораемыми с пределом огнестойкости 0,25 ч, остальные конструкции из несгораемых материалов с пределом огнестойкости от 0,25 до 2 ч. Для зданий и сооружений III и IV степеней огнестойкости разрешается применять несгораемые, трудносгораемые и сгораемые строительные материалы и конструкции из них. В зданиях V степени огнестойкости допускается применять сгораемые строительные материалы и конструкции (деревянные неоштукатуренные здания). Промышленные здания и сооружения химических предприятий проектируют II класса не ниже III степени огнестойкости.

По взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности все производства подразделяют на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д, Е.

К категории А относятся производства, в которых технологический процесс наиболее пожаро- и взрывоопасен (т.е. возможно образование воздушных взрывоопасных смесей). Взрыв таких смесей может последовать от возникшей искры, резкого удара, детонации или действия кислорода воздуха с частичным или полным разрушением конструкций здания (спиртовое и фармацевтическое производства),

К категории Б относят такие производства, где в воздухе возможно накопление горючей или взрывоопасной пыли, горючих жидкостей с температурой вспышки паров до 120 ºС, взрыв которых не разрушает основных конструкций зданий (производства пылеугольного топлива, древесной и пищевой муки, сахарной пудры и др.).

К категории В относят производства, в которых применяют твердые сгораемые материалы и вещества, жидкости с температурой вспышки паров более 61 ºС; вещества, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом (деревообделочные, столярные, мебельные, хлопкообрабатывающие, трикотажные и текстильные фабрики и др.).

К категории Г относят производства, связанные с обработкой несгораемых материалов в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии с применением твердого, жидкого или газообразного топлива (литейные, плавильные и кузнечные цехи, прокатные станы, тепловые электростанции и др.).

К категории Д относят производства, на которых обрабатывают несгораемые материалы и вещества в холодном виде (механические, штамповочные, сборочные, инструментальные цехи и др.).

Категория Е охватывает взрывоопасные производства, обрабатывающие вещества, способные взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, а также горючие газы без жидкой фазы в количествах, достаточных для образования взрывоопасных смесей в объеме, превышающем 5 % объема помещения.

По этажности промышленные здания и сооружения подразделяют на одноэтажные, многоэтажные и комбинированные.

При выборе этажности учитывают: структуру построения технологической схемы (горизонтальное или вертикальное перемещение); категорию производства по пожарной опасности; наличие громоздкого и тяжелого оборудования, полуфабрикатов значительного объема, динамических нагрузок от прессов, молотов и т.п.

На практике значительное распространение получили одноэтажные промышленные здания как более экономичные ввиду того, что горизонтальное перемещение сырья и полуфабрикатов значительно дешевле и проще вертикального. Кроме того, отпадает необходимость в проектировании дорогостоящих лестниц и подъемников, стоимость стен и фундаментов ниже, чем междуэтажных перекрытий в многоэтажных зданиях, значительно сокращается площадь наружных стен при эффективном использовании оконных проемов и световых фонарей, а в производствах, выделяющих вредные газы, пары или пыль, облегчается оздоровление воздушной среды посредством максимального использования естественной вентиляции. Однако при одноэтажной застройке дороже стоимость отопления за счет увеличения площади теплопотерь через ограждающие конструкции (по сравнению с многоэтажной застройкой) и занимаемой территории. Но в большинстве случаев это удорожание окупается другими экономическими факторами.

Многоэтажные здания (до шести, семи этажей) проектируют с вертикальной схемой технологического процесса. В этом случае средства затрачиваются только на поднятие сырья или материалов наверх, так как вниз они опускаются самотеком. Многоэтажность застройки может быть оправдана при размещении предприятия на затесненных земельных участках, в районах уже сложившихся населенных мест или реконструкцией действующих производств без перспективы на их расширение. Следовательно, этажность промышленного предприятия выбирают в зависимости от конкретных условий, характера производства и технико-экономических данных.

По методу застройки промышленные здания делят на два вида: 1) разобщенная (рассредоточенная) застройка отведенной территории, отдельными зданиями и сооружениями; 2) сплошная застройка под одну крышу нескольких самостоятельных производств какого-либо предприятия путем блокировки цехов в одном или нескольких крупных зданиях. Блокированная застройка предпочтительнее для одноэтажных промышленных зданий, так как в многоэтажных корпусах нельзя обеспечить естественную освещенность (кроме верхнего этажа) внутренних площадей при их значительной ширине, однако отличается повышенной пожароопасностью.

По количеству пролетов промышленные здания делят на однопролетные и многопролетные. Однопролетные здания могут иметь пролет до 60 м и более. Строительство однопролетных зданий малой ширины экономически нецелесообразно. Многопролетные здания проектируют двухпролетными при ширине каждого пролета не менее 12м, трехпролетными, четырехпролетными и т.д.

Для предприятий химической промышленности разработаны и утверждены габаритные схемы унифицированных типовых секций и пролетов.

По способу освещенности естественным светом промышленные здания проектируют с боковым светом, проникающим через окна, и с комбинированным – за счет устройства в дополнение к имеющимся окнам, в зависимости от соотношения ширины и высоты помещения, продольных или поперечных фонарей с вертикальным и наклонным остеклением или зенитных фонарей – колпаков или плафонов. Производственные здания проектируют и без естественного освещения.

По температурному режиму промышленные здания делят на теплые и холодные. В отапливаемых зданиях стены и покрытия должны обеспечивать возможность поддержания необходимой по режиму работы температуры внутри цеха в холодный период года. В неотапливаемых зданиях создается только как бы защитный футляр из облегченных стен и покрытий, который защищает людей и оборудование от воздействия атмосферных осадков, солнечной радиации и ветра. К простейшим холодным зданиям относят склады, хранилища, навесы и т.п.

По форме в плане наиболее распространены здания, имеющие прямоугольное очертание или в виде сочетания нескольких прямоугольников. Все другие формы в плане промышленных зданий складывались вследствие преобразований первичной прямоугольной формы при реконструкции их, наращивании мощностей, а иногда по условиям технологического процесса.

По наличию внутрицехового кранового оборудования различают здания оборудованные кранами и бескрановые. К внутрицеховому верхнему подъемно-транспортному оборудованию относят: мостовые краны, кран-балки, консольные краны, монорельсы, тельферы, конвейеры, подвесные транспортеры и т.п.

Конструктивное решение промышленных зданий, оборудованных мостовыми кранами различной грузоподъемности, значительно сложнее, поэтому мостовые краны следует предусматривать только по условиям технологического процесса при значительном количестве грузов и относительно большой их массе, всегда при достаточно аргументированном технико-экономическом обосновании.