Проектирование помещений и зданий

Независимо от того, о жилых зданиях идёт речь или о производственных, проектировщик проходит общие для всех проектных процессов этапы, связанные с разработкой проектной и рабочей документаций. Проектирование зданий в значительной мере зависит от качественного составления технического задания (поскольку создаётся на его основе) и от проведения ряда вспомогательных мероприятий: разработки концепта объекта, эскизного проекта и др. При этом проектирование производственных зданий ещё больше усложняется из-за необходимости учитывать особенности технологического процесса при выборе конструктивных и объёмно-планировочных решений, а также перспективу расширения без остановки производства.

Объект производственного проектирования

В объём понятия производственного здания (согласно актуализированной версии Свода правил СНиПа 31-03-2001 от 2011 года, которая действует и сейчас) включаются производственные, лабораторные, складские здания и помещения с классом функциональной пожарной опасности Ф 5.2. К этой категории относятся и встроенные в здания помещения с иной функциональной пожарной опасностью. При этом указанный свод правил не действует в отношении тех зданий и помещений, которые используется для изготовления и хранения взрывчатых веществ, хранения химических СЗР, сухих минеральных удобрений, горючих газов, радиоактивных и сильных ядовитых и веществ и др. Правила также не распространяются на горные выработки, подземные сооружения метрополитена и некоторые другие специфические объекты строительства.

На практике производственные объекты представляют собой целую систему промышленной инфраструктуры. Она должна обеспечивать безопасность и эффективность технологических процессов с соблюдением стандартных требований, формирующих комплекс из:

• экономических требований, связанных с необходимостью соотнести расходы на строительство и эксплуатационные затраты (наиболее выгодный вариант принимается на этапе проектирования при выборе из концепций объёмно-планировочных решений),
• технических требований, связанных с долговечностью, прочностью и несущей способностью здания,
• технологических требований, связанных с установлением на стадии проекта взаимосвязи между конструктивными особенностями производственного здания и технологическими процессами,
• архитектурно-художественных требований, с учётом которых современная промышленная эстетика становится существенным фактором.

Обеспечение этих условий обусловлено исполнением положений ряда законодательных документов, среди которых ФЗ №384, ГОСТ 23838-89 и др.

Техническое задание при проектировании производственных объектов

Проектирование производственных помещений и зданий начинается ещё до непосредственного запуска процесса – с создания технического задания, от качества которого зависит половина успеха. Основой для создания объёмно-планировочной композиции становится технологическая схема объекта, представляющая собой графический документ, в котором отражается функциональная зависимость между производственными процессами.

Без специального образования заказчику бывает сложно даже корректно сформулировать перечень проектных задач. Для рассмотрения нюансов постановки задачи к процессу, как правило, подключаются инженеры, а также используются опросные листы (анкеты), с полями для сведений по этажности, площади, видам материалов, типам фасадов и др. В этом процессе создаётся целостная картина, элементы которой стыкуются между собой. Учитывается опыт аналогичных проектов. Но и заказчик, со своей стороны, должен предоставить проектировщику важные исходные документы. Как минимум, у проектировщика должен быть на руках:

• утверждённый план геодезических измерений,
• данные о выделенном участке с план-схемой подведения коммуникаций (выписка по градостроительному реестру),
• ориентировочный список требований от заказчика.

Для того чтобы проектирование зданий промышленной группы прошло успешно, техническое задание для их проектирования должно содержать:

• Информацию о земельном участке (при постройке нового здания) или данные об архитектурных особенностях реконструируемого здания.
• Габаритные размеры проектируемого объекта.
• Характер (тип) работ и допустимая степень точности.
• Специфические требования к производственному процессу и последовательность ожидаемых технологических операций.
• Принципы размещения оборудования с планом размещения и габаритными характеристиками оборудования, а также привязка технологического оборудования к унифицированной сети колонн.
• Производственные пути транспортировки сырья и готовой продукции, другие логистические характеристики.
• Посменная численность персонала (отдельно руководство, инженерное и техническое подразделение, рабочий состав).
• Пожароопасность производства и требования к безопасности, а также нормы охраны труда и санитарные условия.
• Соседство производственного здания с другими жилыми и нежилыми постройками.

В зависимости от характеристик эксплуатации объекта, должны указываться и некоторые специфические данные: например, высота от пола (минимальная) до нижней отметки кранового рельса, информация о перемещении различных внутрицеховых транспортных средств (мостовых кранов, кран-балок), условия для крупногабаритных изделий. В отдельных случаях – должно присутствовать указание на проведение вблизи объекта строительства горных выработок и/или на сейсмическую активность в регионе.

Проектные решения и типы планировки производственных зданий

Планировка производственного помещения и его конструктивные параметры должны основываться на требованиях ГОСТа 23838-89. Следует учесть эргономические характеристики, чтобы обеспечить свободный доступ персонала к рабочему месту, а также безопасное и простое перемещение людей в пределах объекта, что, например, предполагает исключение точек пересечения траекторий людей и грузов и, как следствие, обоснованное создание переходных мостиков и тоннелей.

Производственные цеха стремятся к простоте форм и планируются так, чтобы количество пристроек в дальнейшем не усложняло реконструкцию или расширение объекта. На принятие окончательного решения по типу планировки влияет специфика технологического процесса. Принимая её во внимание, выбирается та или иная схема планировки:

1. Пролётная. Такая схема предпочтительнее при условии технологической направленности процессов вдоль единого пролёта с обслуживанием процесса крановыми механизмами.
2. Ячейковая. Ей предпочтение отдаётся при создании проектов «гибких» цехов, которые оснащаются разветвлённой системой механизации и автоматизации технологических процессов. Цеха, устроенные по ячейковой схеме, отличаются сеткой колонн, среди которых укладывается траектория транспортных средств и автоматических линий.
3. Зальная. Схема используется на производстве крупногабаритной продукции или при задействовании крупногабаритного оборудования (например, мартеновские цеха, ангары для сборки самолётов и др.).
4. Комбинированная. Такие здания сочетают конструктивные элементы перечисленных выше схем.

Для упрощения процесса и увеличения качества нередко применяются унифицированные модули. Так, например, для машиностроения типовые блоки имеют размеры в плане 144 на 72 метра и квадраты 72 на 72 метра со стандартизированным же расстоянием между колоннами от 12 до 36 метров с «шагом» в 6 метров. Целесообразность применения унифицированных модулей подтверждается мировым опытом. Однако типовой подход не означает невнимательного отношения к основополагающим параметрам проектируемого объекта. Среди таких параметров:

• Расположение здания на участке с соблюдением правил землепользования и застройки.
• Режимы температуры и влажности. Например, выбор схемы отопления связан с утеплённостью здания и его высотой. Так, при отсутствии тепловой изоляции в цехах с высотой более 5 м, нужно предусмотреть в проекте инфракрасное отопление, имеющее низкий показатель конвекционных потерь.
• Степень освещённости здания вообще и отдельных его зон в частности. Излишнее солнечное освещение приводит к перегреву оборудования, мешает в работе и провоцирует травмы. Поэтому критически высокая инсоляция устраняется ещё на стадии проектирования.
• Особенности внутренней отделки зданий. Например, для борьбы с ненормативным уровнем шума и вибрации при необходимости проектируется обособленные фундаменты и/или траншеи с рыхлым материалом, а для защиты опасных участков – прорабатываются изоляционные характеристики отделки.
• Размещение в удобном месте бытовых и административных помещений, решения по озеленению и т.д.

Помимо этого, при проектировании промышленных зданий в центральных и северных регионах всегда предусматривается защита от снежных заносов, а при проектировании любых зданий учитывается необходимость обеспечения эвакуации (жителей или персонала), возможность обеспечить достаточный уровень пожарной безопасности.