Файл: Уваров, Е. П. Совмещенный поточный монтаж промышленных зданий и сооружений (основы проектирования и строительства).pdf

тивных зданий обусловливаются особенностями техноло­ гических решений производств:

1.Полная взаимозависимость, когда технологич

ский процесс имеет такие характеристики (например, производства взрыво- и пожароопасные, а сырье для

а )

Рис. 4. Структурная схема взаимосвязи аппаратурно-строи­ тельной компоновки (АСК) корпуса с решениями по его воз­ ведению на стадии

а — проекта организации строительства; 6 — проекта производства работ

них и продукты обладают токсическими свойствами), которые предъявляют особые требования к решению объемно-конструктивных компоновок. К этим производ­ ствам относятся преимущественно производства хими­ ческой отрасли промышленности.

Создание типовых проектов на базе применения уни­ фицированных типовых секций (УТС) встречает серьез­

24

ные трудности. В силу этого многие производства хими­ ческой промышленности не обеспечены типовыми проек­ тами. Унифицированные габаритные схемы применяются с частичным изменением, утвержденным для их пара­ метров (изменение длины, развернутой площади).

Это объясняется жестким ограничением параметров УТС, применение которых без изменений в ряде случаев приводит к завышению кубатуры зданий и их удорожа­ нию, а также тем, что многие производства, обладающие особой взрывоопасностью и токсичностью, нельзя бло­ кировать с другими производствами, и их необходимо размещать в отдельных зданиях.

По ряду производств, вырабатывающих основные хи­ мические продукты (например, суперфосфатные, основ­ ные цехи лакокрасочной промышленности, карбамидных и эпоксидных смол и т. п.), на УТС с измененными дли­ нами приходится до 25% общей развернутой площади всех зданий, а по производствам, перерабатывающим химические продукты в изделиях (например, резинотех­ нические, капронового корда), применение УТС с час­ тичными изменениями достигает 80%•

2. Частичная взаимозависимость, когда обеспечение технологического процесса в некоторых цехах (отделе­ ниях) требует специальных параметров ОКК зданий (обеспечение метеорологических условий для точных производств радиоэлектронной, приборостроительной промышленности, санитарно-гигиенических требова­ ний— производств по переработке и хранению пищевых продуктов и т. п.), но позволяет максимально использо­ вать параметры УТС и габаритные схемы.

3. Гибкая взаимозависимость, когда технологический процесс может изменяться, модернизироваться и допу­ скает многовариантную компоновку в пределах габари­ тов зданий или в случае применения универсальных технологических схем. В таких случаях здание компо­

«тонкой» химической технологии определяется харак­ терными для них тяжелыми эксплуатационными услови­ ями, что предопределяет фактический срок службы оборудования не более 5—7 лет, или необходимостью

25

частого изменения ассортимента химических полупро­ дуктов. В то же время изменения технологических про­ цессов, связанных с ростом потребных мощностей и с по­ стоянным развитием техники, требуют создания зданий с «гибкой» технологией, приспособленных к постоянным изменениям производства.

В связи с этим оказалось целесообразным, например, для предприятий по переработке пластмасс создавать не типовые и повторно применяемые проекты целых за­ водов, а более гибкие унифицированные типовые плани-. ровочные элементы, состоящие из типовых секций разных видов производств с разным составом оборудо­ вания, вписанного в строительные проекты унифициро­ ванных параметров.

С выбором рациональных аппаратурно-строительных компоновок промышленных корпусов также тесно свя­ зано выявление наиболее приемлемых средств внутри­ цехового транспорта.

При проектировании внутрицехового транспорта не­ обходимо учитывать технологический процесс (эксплуа­ тационные требования), проектируемое расположение монтажных проемов и технологию монтажа (демонта­ жа) оборудования (монтажные требования). Это позво­ лит выбирать рациональное решение размещения прое­ мов (временных, постоянных) с учетом технологии монтажа оборудования — схем расположения рабочих зон, соотношения площадей монтажных проемов и пло­ щадей перекрытия и т. п.

Такие рекомендации по проектированию монтажных проемов приведены в «Инструктивных указаниях по проектированию монтажных проемов в многоэтажных производственных зданиях и сооружениях» (М., ГИАП, 1969).

Компоновочные схемы решения здания при полной взаимозависимости ОКК и АТК корпуса разрабатыва­ ются на основе выбора производственно-планировочной структуры предприятия. За единицу «структуры» прини­ мается производственный передел — технологическое оборудование, связанное между собой единством исполь­ зуемого сырья или получаемого продукта, характером его переработки, а также производственными коммуни­ кациями, нарушение которых может привести к невоз­ можности нормального протекания технологического процесса.

26

Переделы выявляют в результате анализа технологи­

портная и т. д.), размещения технологического оборудо­ вания на разных высотных отметках и характера про­ текания процесса (перемещение продукта насосами, гравитационное и т. д.). Эти факторы — основные харак­

направление процесса (вертикальное или горизонталь­ ное), температурно-влажностный режим, вид производ­

формируют строительный объем здания со всеми архи­ тектурно-строительными требованиями, включая целе­ сообразность сооружения здания вообще. Критерием, определяющим размещение технологического оборудо­ вания, является минимизация связей между группами (агрегатами) или отдельными единицами оборудо­ вания.

При частичной взаимозависимости применяется ком­ поновочный метод типовыми технологическими секция­ ми. Технологическая цепочка отдельных секций начина­ ется с поступления сырья и заканчивается выходом про­ дукции. Компоновочный метод нашел применение в про­ изводствах со стабильной технологией.

Основным критерием рационального способа разме­ щения производственных отделений (цехов) в составе корпуса следует считать соответствие этого размещения последовательности технологического потока, которая, в свою очередь, может характеризоваться общей протя­ женностью потока, взаиморасположением оборудования, отдельных его участков. Общая протяженность техноло­ гического потока складывается из нескольких потоков производственных переделов.

Основная задача компоновки оборудования (мон­ тажная часть проекта)— правильная организация про­ ектируемого технологического процесса с учетом основ­ ных требований его расположения (табл. 6). На этой стадии проектирования очень важно найти оптимальный вариант аппаратурно-планировочного решения оборудо­ вания.

27

28

В объеме здания технологическое оборудование и трубопроводы могут быть размещены по разным ва­ риантам в зависимости от аппаратурного оформления технологического процесса. Число видов аппаратов по номенклатуре может быть разным и реже одинаковым. Однотипные аппараты одинакового производственного назначения, выполняющие сходные технологические функции, объединяются в специализированные агре­

гаты.

В практике архитектурно-строительного проектиро­ вания в зависимости от сложности производства (уста­ новки) для поиска оптимального варианта применяют следующие способы разработки монтажной части про­ екта: «планов и разрезов», аксонометрический и модели­ рования с применением плоскостных темплетов (шабло­ нов), фототехники или макетов1. Плоскостные темплеты и фототехнику целесообразно применять при проектиро­ вании расположения оборудования в одной плоскости, а при многоярусном расположении — макеты, которые обеспечивают хорошую наглядность в размещении обо­ рудования на разных высотных отметках.

При наиболее целесообразном макетном методе ва­ рианты компоновки оборудования прорабатываются на компоновочном стенде. В работе принимают участие проектировщики по «внешней» (строительной) и «вну­ тренней» (энерготехнической, технологической, сани­ тарно-технической и др.) частям проекта, а также заказ­ чики, монтажники, генподрядчики и соответствующие учреждения. Это позволяет уже на первой стадии (тех­ нический проект) проектирования (рис. 5) всем пере­ численным участникам проектирования ввести свои тре­ бования в проект. Из нескольких вариантов компоновки по технико-экономическим показателям выбирают опти­ мальный вариант, который и является основой для дальнейшей работы над проектом.

При «монтажном проектировании» в проекте АТК корпуса должны быть заложены такие решения, которые бы учитывали требования технологии возведения строи­ тельных и монтажных организаций с. точки зрения со­ кращения сроков строительства. При компоновке обору-

1 В настоящее время для оптимизации проектных решений про­ мышленных зданий начинают находить применение автоматизирован­ ные системы для различных уравнений строительного проектирова­ ния.

29

дования должны быть заранее предопределены методы возведения и технология монтажа оборудования.

Расположение оборудования должно быть таким, чтобы условия для производства работ по механизиро­ ванному монтажу оборудования и конструкций совме­ щенным методом были наилучшими. Однако на практи­ ке встречается целый ряд недостатков проектирования, обусловленных не тем, что проектные организации (строительные, технологические и др.) не заинтересова­ ны в принятии рациональных проектных решений, с точ­ ки зрения производства монтажных работ, а чаще всего тем, что в составе этих организаций нет квалифициро­ ванных специалистов-монтажников. По своему содер­ жанию монтажное проектирование находится на стыке таких дисциплин, как «процессы и аппараты», «машины и оборудование», «строительное производство», «техника безопасности и противопожарная техника», «нормы и правила монтажа оборудования» и др., т. е. здесь на­ блюдается так называемый «стыковой» характер мон­ тажного проектирования.

«Стыковой» характер монтажного проектирования объясняется тем, что в настоящее время общей науки, которую можно было бы назвать «теория монтажного проектирования», пока не существует. А это значит, что зачастую наряду с решением практических вопросов необходимо предусматривать ряд исследовательских работ, связанных с рассмотрением строительных осо­ бенностей АСК. корпуса и технологии его возведения, размещения оборудования в композиции корпуса и др.

Частично ликвидировать этот недостаток позволяют разрабатываемые в отечественной и зарубежной прак­ тике рядом организаций (Гипрохиммонтаж, Гипронефтеспецмонтаж, Промпроект ГДР и др.) проекты организа­ ции монтажных работ (ПОМ) или основные положения по организации монтажных работ, которые являются составной частью ПОС, составляемого обычно генераль­ ной проектной организацией, а также применение норма­ тивов, обобщающих опыт работы по согласованию про­ ектов нового оборудования, разрабатываемого отрасле­ выми министерствами, и заводских технических условий его изготовления, поставки и монтажа.

При компоновке технологического оборудования вы­ являются исходные данные, необходимые для разработ­ ки ОКК здания, — конфигурация, этажность, нагрузки

32

на междуэтажные перекрытия, категория помещений, опасные зоны, размещение «фронта» обслуживающей аппаратуры и др.

Каждая унифицированная ячейка с оборудованием является наименьшей составной частью многоэтажного

элементы: колонны (стойки), ригели, плиты и др. Габаритные схемы компоновки технологического обо­

рудования в ячейки представляются в виде геометриче­ ски связанных центров-узлов технологического оборудо­ вания (или отдельных его элементов) и унифицирован­ ной сетки колонн. Заданная компоновка увязывается относительно сетки колонн, величины пролетов и шага колонн.

Внедрение новых проектных решений ОКК и АТК корпуса влечет за собой изменение технологии возведе­ ния, способов производства работ и влияет на выбор средств механизации.

На основе анализа ОКК промышленных зданий уни­ фицированных габаритных схем ЦНИИОМТП Госстроя

СССР и НИИСП Госстроя УССР разработана опти­ мальная технология выполнения ведущих процессов и определены средства механизации, наиболее соответ­ ствующие данному процессу устройства конструктивных частей и ячеек зданий. Из этих оптимальных процессов может собираться технология возведения «строительной оболочки» зданий с различным сочетанием ячеек и кон­ струкций.

Исследования особенностей взаимозависимости ОКК и АТК проектных решений наиболее перспективных зда­ ний объектов химической, пищевой и приборостроитель­ ной промышленности позволили разработать принципы типизации технологии возведения. Возможность осуще­ ствления того или иного метода возведения — раздель­ ного, совмещенного, комбинированного — предопределя­ ет характер и структуру элементов АТК корпуса.

Практические вопросы и особенности проектирования этой технологии содержатся в пособиях, разработанных НИИСП Госстроя УССР совместно с рядом отраслевых проектных организаций и трестов Укрмонтажоргстрой и Доноргтехстрой: «Типовая технология и организация