Хотите купить котедж в подмосковье ? советуем вам посетить сайт поселка Бенилюкс
ВВЕДЕНИЕ
Архитектурно-конструктивный проект производственного здания является заключительным при изучении дисциплины “Архитектура гражданских и промышленных зданий” студентами специальности 2903 – промышленное и гражданское строительство.
В соответствии с основными направлениями изучения дисциплины целью выполнения курсового проекта является не только применение и закрепление знаний типологии конструкций производственных зданий и совершенствование навыков конструирования, но и развитие способности самостоятельно решать комплексные проблемы проектирования зданий во взаимоувязке функциональных, композиционных и конструктивных вопросов для достижения тектоничности сооружения.
Для реализации этой цели студент должен решить следующие задачи:
– ознакомиться с факторами, определяющими объемно-планировочные и архитектурно-композиционные решения производственных зданий;
– изучить приемы конструирования производственных зданий в целом и их структурных частей: каркаса, ограждающих конструкций и т.д.
– ознакомиться с особенностями применения ЕМС, типизации и унификации производственных зданий.
– технически-грамотно и выразительно оформить графическую часть проекта.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1 ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
См. новое задание
1.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДНОЭТАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
1.2.1 Требования к объемно-планировочным решениям зданий
Производственные здания различают промышленные и сельскохозяйственные. Объемно-планировочное решение производственного здания должно обеспечивать размещение технологического процесса, учитывать его особенности и взаимосвязь различных помещений. При выборе объемно-планировочного решения следует добиваться упрощения конфигураций зданий, с этой целью они проектируются, как правило, прямоугольной формы в плане.
Производственные здания строят, как правило, по каркасной конструктивной схеме. Бескаркасные строят редко и только при ширине не более 12 м и без мостовых кранов.
Наиболее распространенным типом одноэтажного произ-водственного здания (по расположению внутренних опор) является пролетный. Пролетным называется здание, удлиненной формы в плане, в котором расстояние между опорами в поперечном направлении здания больше как минимум в два раза расстояния между опорами в продольном направлении. Пролетом называется объем производственного здания, ограниченный продольными рядами колонн и несущими конструкциями покрытия (ригелями). Различают однопролетные, двухпролетные и многопролетные здания. Направление пролета соответствует направлению технологического процесса в здании.
Объемно-планировочные параметры здания должны учитывать особенности применения ЕМС в промышленном или с/х строительстве и достижения в области унификации и типизации строительных конструкций и проектных решений. Унификация - это ограничение числа типоразмеров в строительстве. Типизация – это многократное использование целесообразных объемно-планировочных и конструктивных решений.
Согласно унификации назначают такие объемно-планировочные параметры зданий, как шаг, пролет и высота. Шаг - это расстояние между опорами (колоннами) в продольном направлении здания. Ширина пролета (пролет)- расстояние между опорами в поперечном направлении (в направлении, соответствуюфщем пролету несущих конструкций покрытий). За высоту (в одноэтажных зданиях) принимается высота помещения – расстояние от уровня чистого пола до низа несущих
конструкций покрытия на опоре. Унификация предусматривает кратность каждого из вышеперечисленных параметров укрупненному модулю определенной величины. Известно, что в качестве основного модуля для параметров зданий всех видов принят модуль М=100 мм.
Шаги и пролеты в промышленных зданиях следует при
нимать кратными укрупненному модулю, равному 60 М и назначать 6 или 12 метров – шаги, а также от 12 м до 36 м – пролеты. В сельскохозяйственных зданиях указанные параметры принимаются кратными 30 М, (дополнительный модуль – 15 М) и назначаются 3 м, 4,5 м или 6 м – шаги, и соответственно 6; 7,5; 9; 12; 18; 21 и 27 (м) – пролеты. Высоты до 3,6 м включительно принимаются кратными модулю 3 М, от 3,6 до 6 м включительно – модулю 6 М и от 6 м – модулю 12 М.
Одноэтажные промышленные здания, как правило, компонуют из параллельных пролетов одинаковых ширины, высоты и подъемно-транспортного оборудования. В каждом пролете размещается по одному цеху, цеха не разграничиваются перегородками. Внутри промышленного здания (в углах вдоль продольных стен) необходимо разместить следующие подсобные и служебные помещения: приточную и вытяжную венткамеры (в противоположных углах здания) площадью 36 кв.м каждая, а также такие помещения, как внутрицеховые санузлы, комнату отдыха, комнату начальников цехов, кладовую и лестничную клетку, идущую к подземному переходу в вспомогательное здание, площадью 18 кв.м каждое помещение. Оси перегородок, разделяющих помещения, рекомендуется совмещать с поперечными разбивочными осями и располагать посередине шага колонн.
Одноэтажные с/х здания (животноводческие) проектируют прямоугольными в плане, без перепада высот с унифицированными пролетами одного направления. Здания проектируют одно-, трехпролетными, реже – двух пролетными. Основным помещением животноводческого здания является помещение для содержания животных (стойловое). Кроме того предусматриваются подсобные и служебные помещения, размещаемые в торцах или средней части здания: инвентарная площадью 5 – 10 кв.м, помещение для обслуживающего персонала площадью 10 – 15 кв.м, электрощитовую – 10 кв.м, приточную и вытяжную венткамеры – по 15 кв.м, уборную и, при необходимости, помещение для хранения подстилки площадью 10 -15 кв.м. Основные принципиальные решения технологии содержания животных отражены в поперечном разрезе здания. Поэтому проектирование начинают с разработки вариантов поперечного разреза путем компоновки технологических элементов (стойл, боксов, групповых клеток, секций, кормушек, кормовых и навозных проходов). Вначале размеры всех элементов принимают минимальными (по нормам), суммируют их и определяют минимальную ширину здания. Затем подбирают наиболее подходящий поперечник из унифицированных габаритных схем (основа для разработки плана здания), учитывая, что колонны не должны находится в проходах. Для расчета длины здания суммируют линейные размеры технологических элементов животноводческого помещения, ширину поперечных проходов и подсобных помещений. См. рис. 1. Длину здания принимают кратной 60 М (6 м).
1.2.2 Подъемно-транспортное оборудование
На объемно-планировочное и конструктивное решение промышленных зданий оказывает влияние подъемно- 
Рис. 1. Варианты технологической компоновки коровников:
а – боксовое содержание при мобильной раздаче кормов; б – то же, при стационарной раздаче; в – привязное содержание при мобильной раздаче; 1 – кормонавозный проход; 2 – кормовой проход; 3 – бокс;
4 – стойло; 5 – навозный проход; 6 – кормушка
транспортное оборудование (ПТО), которым оснащают
здания для перемещения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. В качестве ПТО применяют подвесные и мостовые краны.
Подвесной кран (кран-балка) применяется для
перемещения грузов до 5 тонн. Он состоит из балки, подвешиваемой к несущей конструкции покрытия, катковых механизмов передвижения по подвесным путям и электротали, перемещающейся по нижней полке балки.
Мостовой кран применяется для перемещения грузов свыше 5 тонн. Он состоит из несущего моста, перекрывающего пролет цеха, механизма передвижения вдоль подкранового пути, передвигающейся вдоль моста тележки с механизмом подъема и кабины управления, подвешиваемой к мосту. Краны передвигаются по рельсам, уложенным по подкрановым балкам, которые монтируются на консоли колонн каркаса.
1.2.3 Деформационные швы
При необходимости здания рассекают деформационными швами на отдельные отсеки (блоки). Благодаря этому каждый отсек получает возможность независимых деформаций. Деформационные швы различают температурные и осадочные.
Температурные швы устраиваются в зданиях большой протяженности (длиной более 60 -72 метров) во избежание в наружных стенах трещин, вызываемых усилиями от воздействия температур. Температурными швами здание разделяется по всей высоте и по всем конструктивным элементам, кроме фундаментов, на температурные блоки длиной до 60 м в зданиях с мостовыми кранами, и длиной до 72 м в зданиях без мостовых кранов.
Осадочные швы предусматриваются на границе участков с разной нагрузкой на основание (в местах перепада высот). При этом здание разделяется по всей высоте до подошвы фундаментов.
Конструкция деформационного шва должна обеспечивать возможность смещения смежных частей здания без нарушения его прочности. Деформационный шов решается установкой парных колонн, поддерживающих конструкции смежных участков производственного здания, разделенных швом, см. рис. В бескаркасных зданиях швы разделяются поперечными стенами.
1.2.4 Правила привязки конструктивных элементов одноэтажных
производственных зданий к разбивочным осям
1. Внешние грани колонн крайних рядов совмещают с продольными осями (нулевая привязка), а внутренние плоскости стен смещают наружу на 30 мм, в зданиях с крановой нагрузкой до 30 тонн и высотой помещения до 14,4 м (включительно), см. рис.2(а).
2. Внешние грани колонн крайних рядов смещают с продольных осей наружу на 250 мм, а между внутренними плоскостями стен и гранями колонн оставляют зазор 30 мм, в зданиях с крановой нагрузкой более 30 тонн и высотой более 14,4 м, см. рис.2(б).
3. Геометрические оси торцовых колонн основного каркаса смещают с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мм, а внутренние плоскости торцовых стен – наружу на 30 мм, см. рис.2(в).
4. Ось поперечного температурного шва должна совпадать с разбивочной осью, а геометрические оси спаренных колонн смещают с нее на 500 мм, см. рис.2(г).
5. Осадочный шов между пролетами одного направления осуществляется на двух колоннах со вставкой. Размер вставки – 500 мм, см. рис.2(д).
6. Примыкание взаимно-перпендикулярных пролетов осуществляется на двух колоннах со вставкой. При этом ось колонн продольного пролета смещают с поперечной
разбивочной оси на 500 мм, размер вставки 500 мм, см. рис.2. I(е)
1.2.5 Архитектурно-художественная композиция производственных предприятий
Художественная выразительность комплексов зданий и
сооружений достигается с помощью архитектурной композиции, т. е. сочетания объемно-планировочных и конструктивных решений зданий с функциональным назначением предприятия и его эстетическими качествами. Гармоничное решение достигается при помощи таких приемов, как формирование силуэта застройки, обогащение пластики, использование художественного контраста, ритмических закономерностей, масштабноти, тектоники и цветовых решений.
Формирование силуэта застройки определяет общую художественную выразительность объекта. Задача проектировщика заключается, чтобы акцентировать главные архитектурные элементы, подчиняя им второстепенные. При монотонной застройке с малоуклонными кровлями эффективными элементами силуэта являются технологические сооружения – водонапорные башни, бункера, кормоприготовительные, галереи, транспортные эстакады и др. Силуэт самого здания выигрывает от различных инженерных и технологических сооружений, размещаемых на кровле (вентиляционные шахты, объемные фонари верхнего света и технические надстройки), см. рис. 3, 4.
Художественный контраст. Контрастные соотношения между высотами различных зданий и сооружений обогащают силуэтную и пластическую выразительность 
комплекса. При помощи контраста выявляют различие отдельных функционально-конструктивных элементов фасадов, находя удачные выразительные соотношения между монолитом стены и световыми проемами.
Пластика - это выразительность объема архитектурной формы. Пластический уровень зданий повышают применением солнцезащитных и вентиляционных устройств, применением рельефных панелей, устройством выступающих за линию фасадов тамбуров, козырьков и подчеркнутых пандусов. Выступающие элементы создают игру светотени и оживляют фасад, см. рис. 3.
Ритм - повторение и чередование архитектурных элементов, чему способствует типизация и унификация производственных зданий, – создают более динамичное восприятие сооружения. Но увеличивать число повторов можно только до определенного предела, в противном случае здание будет выглядеть однообразным. Для лучшего восприятия ритмического ряда вводятся акценты, расчленяющие ряд на несколько участков (тамбуры, ворота), см. рис. 4.
Масштабность - соразмерность архитектуры с габаритами человека – имеет большое психологическое значение, создавая у человека ощущение уверенности. Для соблюдения масштабности подчеркивают такие элементы, как окна, двери и козырьки зданий, см. рис.3.
Тектоника – художественное подчеркивание материала и работы конструкции. Современные производственные здания почти все каркасные, со стенами преимущественно облегченного типа. Подчеркивание легкости панельной стены достигается путем тонкой пластической обработки панелей из легких бетонов, облицовки многослойных панелей алюминиевыми листами и пластиками.
1.3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ
(АДМИНИСТРАТИВНО-БЫТОВЫХ) ЗДАНИЙ
К вспомогательным относятся здания, в которых размещаются помещения управления производством (административно-конторские) и помещения культурно-бытового обслуживания (бытовые). Бытовые помещения, как правило, блокируют с административными; в результате образуются административно-бытовые помещения, которые могут быть размещены в одном здании - административно-бытовом корпусе (АБК).
1.3.1 Расчет состава бытовых помещений
При выполнении курсового проекта детально следует разработать бытовые помещения. Они подразделяются на санитарно-бытовые (гардеробные, душевые, умывальные, уборные и др.) и помещения здравоохранения и питания. Состав бытовых помещений и их площади определяются расчетом, который заключается в определении необходимого числа приборов, устанавливается согласно группе производственного процесса. По санитарной характеристике производственные процессы разделяются на четыре группы (см. СНиП). Проектируемое здание относится к I группе (с незначительными избытками тепла, выделений влаги, пыли и особозагрязняющих веществ). В эту группу включены три подгруппы: а) процессы с незначительными загрязнениями (приборостроительные и швейные цеха), б) с заметным загрязнением рук и спецодежды (механосборочные и инструментальные цеха), в) с сильным загрязнением рук, спецодежды, а иногда и тела (цеха холодной обработки металлов и ремонтно-механические).
Гардеробные предназначены для хранения уличной, домашней и спецодежды. При производственных процессах I и II групп они проектируются общими для всех видов одежды. Для хранения каждого вида одежды предусматривают отдельный шкаф шириной 330 и глубиной 500 мм. Ширина прохода между рядами шкафов без учета скамьи перед шкафами принимается не менее 2 м, а между шкафами и стеной – 1,2 м. Количество шкафов рассчитывают в соответствии со списочным количеством работающих во всех сменах, см. рис. 5
Душевые должны располагаться смежно с гардеробными и оборудуют, как правило, открытыми душевыми кабинами с размерами в плане 0,9 х 0,9 м. Ширина прохода между рядами душевых кабин принимается та же, что и для шкафов в гардеробных. Между душевой и гардеробной должен предусматриваться тамбур (преддушевая), который оборудуется скамьями шириной 300 мм и длиной 1,2 м на одну душевую сетку. Количество душевых сеток определяется по количеству человек, работающих в наиболее многочисленную смену, в зависимости от групп производственных процессов. Так при категории I-б по одной душевой сетке предусматривается на 15 мужчин и на 12 женщин, при категории I-в – на 7 мужчин и на 6 женщин, см. рис. 5.
Умывальные должны размещаться смежно с гардеробными или непосредственно в них. Часть умывальников размещается в тамбурах при уборных. Расстояние между кранами принимается 0, 65 м, а между рядами умывальников – 2 м.. Один кран рассчитывается на 10 работающих в наибольшей смене, без учета числа кранов в уборных.
Уборные размещаются как в бытовых помещениях, так и в виде отдельных санитарных блоков при расстоянии не более 75 м от них до наиболее удаленного рабочего места. Минимальные размеры кабины в плане – 1,2 х 0,8 м. 
Ширина прохода между рядами кабин и писсуаров – 1,5 м, между рядами кабин и стеной – 1,3 м. На 15 работающих в максимальной смене предусматривается один унитаз. Входы в уборные следует предусматривать через тамбуры. В тамбуре размещаются умывальники из расчета один на 4 кабины, см. рис. 5.
Кладовые чистой и грязной одежды Площадь каждой кладовой определяется из расчета 1,5% от площади гардеробной в (среднем по18 м2) располагаются смежно с гардеробными. в среднем по18 кв.м располагаются смежно с гардеробными.
Помещения общественного питания: при количестве работающих в наиболее многочисленной смене более 200 человек предусматривается столовая, в остальных случаях
– буфет площадью 54 – 72 кв.м.
Помещения здравоохранения: предусматривается медпункт площадью около 18 кв.м.
1.3.2 Административно-конторские помещения
В эту группу помещений входят помещения управления, конструкторских бюро, охраны труда, общественных организаций, копировально-множительных служб, учебных занятий и библиотек. В данном курсовом проекте рекомендуется предусмотреть: кабинет директора (18 – 36 кв.м), контору и бухгалтерию (по 36 кв.м каждая), комнату мастеров (18 – 24 кв.м), отдел кадров, копировальную службу и АХЧ (по 18 кв.м).
1.3.3 Принципы формирования объемно-планировочных решений административно-бытовых зданий
При разработке объемно-планировочных решений АБК используют принцип функционального зонирования, что позволяет обеспечить необходимую автономность помещений, функциональную связь между ними и требуемый контакт с внешней средой. В соответствии с функциональным назначением все помещения разделяют на блоки: гардеробно-душевой, блок помещений общественного питания, блок помещений здравоохранения и блок административных помещений. В отдельную группу выделяются коммуникационные помещения: вестибюли, холлы, коридоры и лестницы, см. рис. 6
Гардеробно-душевой блок решают таким образом, чтобы «мокрые» помещения (душевые и преддушевые) не соприкасались с наружными ограждающими конструкциями. Уровень размещения гардеробных должен быть ближе к уровню рабочих мест в производственных помещениях. При поэтажном расположении гардеробных «мокрые» по мещения должны находиться друг под другом. Душевые, умывальные и уборные не допускается размещать над помещениями административно-конторскими и общественного питания. В связи с этим санитарно-бытовые помещения размещают этажом ниже административно-конторских (на первом и втором этажах). В разрабатываемом курсовом проекте рекомендуется поэтажное расположение мужского и женского гардеробно-душевых блоков: на первом этаже – для более многочисленной части работающих, и на втором – для другой в комплексе с административными помещениями.
Блок помещений здравоохранения лучше располагать на первом этаже, чтобы была обеспечена удобная связь с санитарным транспортом.
Блок общественного питания. Загрузочные помещения столовой следует размещать на первом этаже.
Блок административных помещений располагается на верхних этажах зданий.
Коммуникационные помещения.
Планировочное решение вестибюлей и холлов должны 
Рис. 6
Схема функциональной организации гардеробно-душевого блока:
а – с раздельным хранением домашней и рабочей одежды;
б – с совместным хранением домашней и рабочей одежды.
предусматривать удобное распределение людских потоков и кратчайшую связь с лестницами, лифтами и коридорами. Коридоры должны быть обеспечены естественным освещением, их ширина – не менее 1,4 м; ширина проходов – не менее 1 м. Лестницы могут располагаться в лестничных клетках в пределах объема здания или в пристройках к нему. В целях пожарной безопасности необходимо предусмотреть не менее двух лестниц, минимальная ширина лестничного марша – 1,2 м.
При разработке архитектурно-планировочного решения вспомогательного здания важное значение имеет выполнение требований эвакуации. Число эвакуационных выходов из вспомогательных зданий должно быть не менее двух.
Во всех вышерассмотренных помещениях, кроме душевых, умывальных и уборных, необходимо предусмотреть естественное освещение.
Расположение АБК относительно производственных зданий.
По характеру расположения к производственным зданиям АБК могут быть встроенными, пристроенными или отдельностоящими. Внутри цехов административно-бытовые помещения можно размещать только для производств, относящихся по санитарной характеристике к I (а,б) группам. Отдельностоящие административно-бытовые здания сооружают на сельскохозяйственных предприятиях, а также на металлургических, химических, нефтегазовых и других, связанных со значительными шумами, выделением тепла, пыли, повышенной пожаро- и взрыво-опасностью. Связь с производственным корпусом осуществляется с помощью устройства подземных, наземных и надземных переходов. Исключение составляют с/х предприятия, где соединительные переходы не проектируются, а вспомогательное здание совмещается с ветеринарно-санитарным пропускником. При проектировании вспомогательного здания на промышленном предприятии следует учитывать, что при протекании технологического процесса вдоль
производственного здания, торцы должны быть свободны для устройства ворот, поэтому пристройку выполняют у продольной стороны здания.
Архитектурная композиция вспомогательных зданий. В архитектуре застройки предприятия АБК должны выделяться большей выразительностью. При решении фасадов рекомендуется применение цветовой и фактурной отделки поверхности стен, а также различных архитектурных элементов (лопатки, простенки с контрастирующей поверхностью).