Разработка заданий по строительной части

Заключение.

На каждом уровне проектирования машиностроительного производства решаются сложные многоплановые задачи. Этим обусловлено применение метода синтеза путем построения структурно-логических моделей. При проектировании производственных и технологических задач целесообразно применение табличных сетевых и перестановочных моделей.

ЛЕКЦИЯ 14

План лекции:

14.1. Разработка заданий по строительной части.

14.1.1. Разработка заданий по строительной части для складских и транспортных систем.

14.2. Основные рекомендации по разработке заданий на проектирование строительной части.

14.3. Заключение.

14.1. Разработка заданий по строительной части

Задание на проектирование строительной части следует выполнять с учетом требований к элементам объемно- планировочных решений (сетка колонн; высота помещений; нагрузка, создаваемая оборудованием; наличием транспортных средств напольных и подвесных; грузоподъемность и размер лифтов; необходимость и габаритные размеры монтажных проемов; категория помещений по взрывопожароопасности; наличие агрессивных сред (жидкой и газообразной); отделка помещений и полов; необходимость защиты от шума).

Объекты проектирования подразделяют на два вида:

1) Вновь проектируемые производства;

2) создаваемые путем технического перевооружения производства.

Объемное композиционное и планировочное решения вновь создаваемого автоматизированного производства зависят от технологических требований, которые обусловливаются размещением на предприятии участков и цехов.

В этом случае размеры корпусов в плане, сетка колонн, высота, число этажей должны соответствовать условиям, необходимым для размещения конкретных производственных объектов, которые и определяют основные характеристики зданий. Их габаритные размеры практически для всех видов производств могут быть кратными длине температурного блока, составляющей 60м. Ширина корпуса при работе, когда присутствие людей необходимо, не должна превышать 36м при двустороннем освещении. При безлюдной технологии, когда пребывание людей предусматривается только для наладки и ремонта оборудования, ширину корпуса не ограничивают.

Складская и транспортная подсистемы автоматизированного производства определяют высоту этажей зданий, вид - производства со своими характерными нагрузками, а также тип застройки площадки одноэтажными или многоэтажными зданиями. Типовые конструкции зданий выполняют в виде строительных модулей, Для многоэтажных зданий производственного назначения характерны конструкции с сеткой колонн 6x9м, 12x24м, а для производственных одноэтажных зданий 18,24 и 30м при продольном шаге колонн 6, 12м и высоте 4,8-6,0м, а для многоэтажных зданий конструкции с сеткой колонн 4,8; 6,0 и 7,2 м. Это в значительной степени влияет на выбор строительных решений в условиях нового строительства.

Производственные системы в зданиях размещают в соответствии с правилами и нормами по взрывопожаробезопасности. Вычислительный центр завода проектируют в соответствии с общими правилами проектирования вычислительных центров. В необходимых случаях предусматривают его защиту экранированием. Диспетчерские службы управления проектируют в зависимости от их назначения по правилам проектирования вычислительных центров. Для мелкого ремонта и профилактики управляющих систем, начиная с уровня участка, цеха и вычислительного центра, необходимо предусматривать отдельные помещения.

Особое место при проектировании автоматизированных производственных систем занимают корпуса-модули комплектной поставки. Корпуса предназначены для строительства одно- и двухэтажных производственных и одноэтажных складских отапливаемых зданий. В корпусах размещаются производства с неагрессивной воздушно-газовой средой, относящиеся по пожарной безопасности к категориям «В», «Г» и «Д».

При размещении в одно- и двухэтажных корпусах комплектной поставки противопожарных средств с категориями «В. Г, Д» по взрывопожароопаснссти обеспечивается использование зального принципа планировок в свободном пространстве, не занятом колоннами, в то время как в остальных случаях конструктивные схемы предусматривают в залах пропуск колонн с принятой сеткой.

Подвальные помещения, как правило, не следует использовать для размещения автоматизированного производства, так как они имеют небольшую высоту и ограниченное число входов, предназначенных для эвакуации людей. В подвалах затруднено применение транспортных напольных систем, и нельзя использовать подвесные транспортные системы.

Здания комплектной поставки из легких металлических конструкций можно применять для размещения в них автоматизированных производств, выполняющих механообработку, сборку и другие работы, не требующие электронно-вакуумной гигиены. К таким зданиям относятся следующие: одноэтажный модуль типа М-6/400 размерами в плане 30x30 м и высотой до нижней части структурной плиты покрытия 4,8; 5,4; 7,2 м (с каркасом, поднятым на Н - 5,4 м за счет фундаментов); двухэтажный корпус-модуль 48x72 с сеткой колонн первого этажа 12x12 и второго этажа 12x24, высотой 7,2 м и 6,0. м соответственно первого и второго этажа. В качестве ограждающих конструкций применяют металлические (алюминиевые или стальные) панели типа «Сендвич» с эффектным утеплителем, имеющим плотность -40 кг/м³.

В одноэтажных корпусах-модулях рекомендуется применять напольный транспорт (автоматизированные тележки), так как ограничено применение подвесных путей для транспортного робота несущей способностью структуры покрытий и прогибом подкранового пути. При необходимости применения транспортного робота его передвижение предусматривать на отдельных стойках-опорах, не связанных с несущими конструкциями каркаса.

В двухэтажном корпусе-модуле можно размещать те же производства, включая «чистые комнаты». Подвесные пути транспортного робота необходимо крепить к конструкциям перекрытия и покрытия. На втором этаже допускается размещение производств с временными удельными технологическими нагрузками не более 8000 Н/м^а, а с большими нагрузками и с вибрационными и динамическими воздействиями - на первом этаже.

Станки и другое оборудование массой 10ти более следует размещать на первом этаже основанием в грунте. Фундаменты под это оборудование должны быть изолированы от конструкций пола.

Для одноэтажных промышленных зданий нагрузки на каркас принимают в соответствии с действующим СНиП П-6-74 «Нагрузки и воздействия».

Для каркасов многоэтажных промышленных зданий технологические нагрузки следует принимать исходя из конкретных требований к качеству выполнения, материалам и конструкциям полов.

Поверхностный слой пола для автоматического напольного транспорта должен обладать достаточной прочностью на истирание и не должен выделять пыли.

Рабочая поверхность пола непосредственно под транспортными устройствами должна быть гладкой и ровной, при этом высота неровностей поверхности не должна превышать ±5 мм на участке пола площадью 6x5 м. Уклон пола не должен превышать 0,5%, за исключением гальванических цехов. Электрокабели и подводки для питания тележек и электрокаров, направляющие и сигнальные линии предусматривается размещать в толще пола, каналах или трубах.

Толщина и конструкция пола на первом этаже (пол по грунту) должны быть таковы, чтобы предотвращались осадка, деформация и трещины. Для этого необходимо применять бетоны повышенных марок и конструктивное армирование. Насыпные грунты и грунты, обладающие большой сжимаемостью, должны быть заменены несжимаемыми (песчаными) толщиной слоя 500 - 800 мм.

Основание под поверхностным слоем должно выдерживать равномерно распределенные удельные нагрузки 15-30 Н/см².

Для удовлетворения перечисленным требованиям необходимо несущий слой пола выполнять монолитным или сборно-монолитным бетоном толщиной

250-300 мм. Поверхность пола не должна впитывать минеральные масла, воду и другие жидкости.

14.1.1. Разработка заданий по строительной части для складских и транспортных систем

Автоматизированные склады и участки транспортного обеспечения, на которых выполняются складирование и хранение материалов, снабжение цеха или участка заготовками, инструментом, временное складирование деталей и готовой продукции, рекомендуется размещать в торцах зданий. Причем сырье и заготовки в одном торце - в начале потока (технологической линии), а готовую продукцию, включая упакованную, во втором торце здания - в конце потока. Кроме этого, в одноэтажных зданиях торцы рекомендуется выполнять двухэтажными: в первом этаже - складские помещения, а на втором - энергетические (вентиляционные камеры, пункты управления, кондиционеры). Это упрощает выбор каркаса здания, сокращает типаж принимаемых железобетонных элементов и конструкций, а также дает возможность рационально распределять потоки транспорта.

При использовании в качестве основных вертикальных транспортных средств грузовых лифтов их рекомендуется располагать в начале и конце транспортного потока у зон складирования и лестничных клеток. Грузовые лифты следует устанавливать только в глухой шахте. Шахты лифтов необходимо проектировать, как правило, из типовых сборочных железобетонных элементов, входящих в ограничительный перечень сборных железобетонных элементов.

14.2. Основные рекомендации по разработке заданий на

проектирование строительной части

На основании изложенных вариантов выполнения строительной части проекта можно сделать следующие выводы:

- производства с тяжелым оборудованием следует размещать на первом этаже бесподвальных зданий или в одноэтажных зданиях;

- вычислительные центры систем управления, центральные диспетчерские рекомендуется размещать в корпусах с сеткой колонн 6x6 м, т. е. в корпусах административно-бытового назначения;

- системы управления, работающие непосредственно в цехах, при необходимости нужно защищать от пыли;

- системы управления, обслуживающие производства с агрессивной средой (гальванические цеха, цеха по изготовлению покрытий) должны быть вынесены в отдельные помещения с нормальной средой, а сами производства должны быть размещены на перекрытиях, не имеющих пустот;

- для систем управления следует предусматривать помещения для мелкого ремонта систем управления; их можно размещать в зданиях с любой сеткой колонн с минимальной высотой по санитарным нормам и несущей способностью в соответствии с технологическими требованиями;

- рекомендуется применять подвесные транспортные системы, а не напольные, что дает возможность наиболее рационально использовать производственную площадь и объем зданий, исключает трудоемкие работы по устройству полов;

- как правило, при разработке проектов используют зонирование, т. е. блочную организацию композиции зданий, модульные принципы компоновки функциональных блоков, основанные на унификации проектных решений.

Зонирование позволяет компактно разместить подразделения основного и вспомогательного производства в определенной последовательности в зависимости от их функциональных свойств и взаимных связей, образуя четкую систему организации этих элементов в зданиях. Это обеспечивает разделение здания на части, которые представляют собой самостоятельные планировочные и конструкционные блоки.

Под блоком понимают часть здания функционального назначения, самостоятельную в объемно-планировочном и конструктивном отношении. Функционально блоки подразделяют на технологические, энергетические, бытовые, транспортные. Такое разделение позволяет заранее компоновать блок в соответствии с функциями объекта и конкретными условиями строительной площадки, а также многократно использовать для однотипных производств. Содержание блоков определяется составом входящих в него модулей.

14.3. Заключение

Задание на проектирование строительной части следует выполнять с учетом планировочных решений. Зонирование позволяет компактно разместить подразделения основного и вспомогательного производства.

ЛЕКЦИЯ 15

РАЗРАБОТКА ЗАДАНИЙ ПО САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ

И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ

План лекции:

15.1. Разработка заданий по санитарно-технической и энергетической части.

15.2. Экономическая эффективность проекта.

15.3. Заключение.

15.1. Разработка заданий по санитарно-технической и

энергетической части

Для функционирования автоматизированных производственных систем требуются надежные системы обеспечения различными видами энергоресурсов (электроэнергией, теплом, сжатым воздухом), технологическими газами, водой, холодом, а также ресурсами для обеспечения в производственных помещениях необходимых параметров воздушной среды. Наряду с обеспечением производства энергетическими ресурсами не менее важна защита окружающей среды - снижение загрязнений в сточных водах до допустимых концентраций, а также отработанных воздушных выбросов.

Вследствие сложности и разнообразия решаемых задач, необходимости учета множества различных факторов, действующих при работе систем энергоснабжения, последние следует организовывать на принципах комплексной автоматизации.

Автоматизированные системы энергообеспечения, кроме снижения трудозатрат на обслуживание и повышения надежности их работы, обеспечивают технико-экономический эффект благодаря оптимизации технологических процессов их получения и использования.

Научно-методической основой управления технологическими системами инженерного обеспечения является системный подход, предполагающий комплексное изучение сложных технологических объектов с учетом взаимосвязей всех элементов и частей в общем, процессе функционирования и представление их как структурных звеньев более сложных систем. Для решения этих задач в условиях проектирования раздельную разработку объектов энергообеспечения необходимо объединить во взаимосвязанный процесс проектирования. Сущность такой организации заключается в создании сквозных процессов разработки энергосистем с использованием обратной связи при оценке принимаемых решений. Такая схема проектирования позволяет учесть влияние взаимодействующих технических средств путем оценки промежуточных решений. При этом непрерывность процесса обеспечивается благодаря стандартизации требований разделов проекта, а также созданию оценочных показателей и нормативов проектирования.

Степень сложности управления технологической системой инженерного обеспечения определяется числом входных управляющих воздействий, числом средств технологического оснащения и контролируемых параметров технологического процесса. Так, построение автоматизированной санитарно-технической системы сводится к разработке совокупности автоматизированных цехов для водоподготовки и водоочистки, автоматизированных линий (установок) для улучшения качества воды и очистки сточных вод, отдельных технологических узлов и отдельного оборудования, а также систем обеспечения их функционирования в автоматизированном режиме. Эти устройства и системы должны обеспечивать автоматизированное изменение переналадки в установленных пределах характеристик, определяемых потребностью основного производства. Санитарно-техническую систему следует строить на основе применения прогрессивных технологических процессов высокопроизводительного оборудования и средств управления, что должно обеспечивать:

надежное функционирование объектов основного и вспомогательного производства;

очистку производственных сточных вод до норм, допускающих их сброс;

минимальное потребление реагентов и дефицитных материалов; рациональное использование природных и энергетических ресурсов;

максимальное сокращение численности обслуживающего персонала;

оптимизацию технико-экономических показателей работы системы в целом и отдельных ее компонентов.

Автоматизация объектов этой системы должна предусматривать автоматическое регулирование параметров, сигнализацию и дистанционное управление.

При переходе к системам автоматизированного управления работой установок и станций, улучшения качества воды и очистки сточных вод следует обеспечивать уменьшение (на 5-10%) по сравнению с нормативами расходов химических реагентов и воды на собственные нужды установок.

При проектировании также нужно предусматривать возможность модернизации оборудования, что позволяет в 2—3 раза увеличить производительность установок очистки природных и сточных вод без дополнительных капитальных затрат. Эго является одним из резервов экономии, определяющей целесообразность внедрения АСУ объектами водоснабжения и водоотведения.