Проектирование промышленных предприятий.
Процесс разработки проектной документации промышленного объекта – как правило длительный процесс, который длится от месяца до нескольких лет, в зависимости от площади, назначения и требований к проекту промышленного предприятия. При проектировании промышленных предприятий проектировщик проектного бюро в первую очередь ориентируется на технологические требования производственного процесса и только во вторую на архитектуру и внешний вид здания. От качества проектной документации промышленного предприятия, завода или цеха напрямую зависят удобство эксплуатации, оптимизация промышленного предприятия под конкретную технологию, себестоимость конечного продукта, срок службы корпусов завода или промышленного предприятия, себестоимость эксплуатации зданий.
Проектирование промышленных предприятий в большей степени инженерное проектирование, чем архитектурно-строительное. Как правило промышленные предприятия - это малоэтажные производственные здания (часто одноэтажные), где весь проект ориентирован на производство конкретной продукции, для производства которой и разрабатывалась проектная документация промышленного предприятия.
В зависимости от направления технологического использования производственных зданий и сооружений можно условно выделить различные виды промышленных предприятий. Каждое направление производства имеет свои особенности и в зависимости от потребностей технологии меняются требования к проектированию промышленных предприятий соответствующей отрасли. Стоимость проектирования промышленных предприятий можно посмотреть в разделе цены на проектирование промышленных предприятий.
Архитектурная концепция при проектировании промышленных предприятий. . Как и было описано выше архитектурная составляющая в проектировании промышленных предприятий или заводов играет второстепенную роль. Как правило промышленное здание, цех или корпуса завода в настоящее время выполняются по каркасной технологии - в качестве несущих элементов используется металлический каркас, который закрывается сэндвич-панелями различной расцветки. Данное решение является одним из самых экономичных с точки зрения себестоимости строительства и скорости монтажа теплового контура промышленного предприятия. Архитектурный проект промышленного здания как правило включает в себя фасадно-цветовые решения, раскладку панелей и общий вид здания. Раздел "архитектурные решения" при новом проектировании и реконструкции промышленного предприятия проектным бюро разрабатывается в зависимости от технологического цикла промышленного предприятия и целевого использования данного конкретного промышленного здания. При архитектурном проектировании, в тесном взаимодействии с генеральным планом промышленного предприятия разрабатывается проектная документация подъездов автотранспорта, зоны разгрузки, отгрузки, удобство перемещения рабочих по промышленному предприятию в т.ч. с учетом обеспечения безопасности рабочих мест. Так же в архитектурной части проекта промышленного здания указывается категоричность помещений с точки зрения пожароопасности, что учитывается при проектировании других разделов промышленного здания.
Конструктивные и объемно-планировочные решения при проектировании промышленных предприятий. . Для большинства промышленных предприятий проектирование конструктивных и объемно-планировочных решений не представляет сложностей – никаких уникальных решений в большинстве случаев не применяется и проектные бюро зачастую используют одни и те же архитектурные и конструктивные проекты зданий промышленных предприятий для различных объектов. Данное решение как правило используется при проектировании промышленных предприятий машиностроения, тяжелой промышленности, предприятий энергетического сектора и логистических центров – в тех случаях, когда здания одноэтажные и дополнительные технологические нагрузки на силовые конструкции отсутствуют. Исключения составляет раздел железобетонных конструкций – это фундаменты и плита пола первого этажа – этот раздел при проектировании промышленных предприятий всегда рассчитывается индивидуально для каждого здания или сооружения в зависимости от геологии местности, технологической нагрузки, расположения станков, механизмов и другого технологического оборудования.
Проектирование отопления промышленных предприятий. Система отопления промышленных предприятий проектируется в зависимости от технологического процесса на предприятии, требований микроклимата на рабочем месте, требований микроклимата, обусловленным производственным процессом. Более подробно с видами систем отопления в промышленных зданиях можно ознакомиться в статье «Отопление производства, цеха завода, склада: варианты систем отопления производственных и складских зданий, целесообразность применения каждой схемы».. Для реконструируемых предприятий не последнюю роль при выборе системы отопления цеха или корпуса завода играет роль наличие источника теплоснабжения, который и определит вид используемой при проектировании промышленного предприятия схемы системы отопления. Если к примеру, на предприятии отсутствует горячая вода для нужд теплоснабжения и ее прокладка не возможна, то естественно, что не возможно использование водяных тепловентиляторов, но в то же время может быть избыток мощности по электричеству и если это оправдано экономически, то возможна разработка проектной документации по применению электрических тепловентиляторов. Пример проекта отопления цехов завода, реализованный с помощью ИК водяных панелей представлен в образцах наших проектных работ.
Проектирование вентиляции промышленных цехов и производств. Большинство производственных циклов в процессе работы выделяют отходы, которые могут просто мешать (стружка при деревообработке), доставлять неудобство персоналу и технике (избыточное выделение тепла от станков), быть вредными (дым при сварных работах) или быть ядовитыми (выделения паров в фармацевтической промышленности). В то же время для некоторых технологических процессов требуется дополнительная очистка воздуха производственной зоны промышленного предприятия (производство микропроцессоров, производство фармацевтической продукции). Для решения этих задач проектным бюро выполняется проектирование и последующий монтаж вентиляции промышленных предприятий. Более подробно с вентиляцией промышленных предприятий можно ознакомиться в статьях «Вентиляция склада. Организация и нормы вентиляции складов различного назначения.». и «вентиляция цеха производства промышленная_вентиляция».
При проектировании вентиляции промышленных предприятий проектным бюропроизводится расчет для каждого конкретного технологического цикла с учетом необходимых требований к воздуху в рабочей зоне, выделяемых вредностей, ориентации здания, теплопритоков и других параметров, определяемых при разработке проектной документации. В некоторых случаях при разработке проектной документации промышленной вентиляции достаточно просто обеспечить аэрацию путем открытия окон. В других случаях делается общеобменная вентиляция и при необходимости локальная местная вентиляция, которая требуется исходя из технологического процесса.
Проектирование промышленных предприятий машиностроительной отрасли. При проектировании предприятий машиностроительной отрасли проектным бюро здания и сооружения проектируются в зависимости от потребностей технологического процесса и экономической эффективности производства. Основные сборочные линии как правило располагаются в одноэтажных корпусах, с полом расположенном на уровне земли. Реже используются двухэтажные корпуса предприятий, с размещением на втором этаже вспомогательных производств. При проектировании предприятий машиностроения следует уделить внимание технологическим нагрузкам на плиту перекрытия. Как правило при разработке проектной документации в цехах следует предусматривать кран-балки, либо легкие тали (если кран-балка не требуется исходя из технологического процесса). Легкие тали используются проектным бюро для монтажа/демонтажа технологического оборудования. Как правило крупные промышленные предприятия требуют значительной электрической мощности и на стадии проектирования следует заранее позаботиться о надежном подключении к электрическим сетям. Для машиностроения характерно подключение части производственных циклов по 1 категории надежности по электроснабжению. Подключение к городским тепловым сетям как правило не требуется – на территории промышленного предприятия предусматривается своя котельная. Данное решение в большинстве случаев оправдано экономически. При разработке проектной документации промышленных предприятий машиностроительной отрасли проектным бюро следует обратить внимание на выделение вредностей и экологический раздел проектной документации. Очистка и рассеивание вредных выбросов должны удовлетворять экологическим требованиям.
Проектирование промышленных предприятий нефтеперерабатывающей промышленности. При разработке проектной документации промышленных предприятий нефтехимической отрасли много внимания уделяется внутренним нормам и стандартам проектирования, которые исходят непосредственно от заказчика. Требования к архитектурно-конструкторским решениям как правило минимальны. Но в большинстве случаев есть жесткое цветовое оформление фасадов зданий в соответствии с бренд-буками (альбомами цветовых решений) компании. Данные решения как правило влияют на раскладку панелей зданий и внутренние цветовые решения промышленных предприятий. Как правило промышленные предприятия нефтехимической промышленности занимают значительные земельные площади и состоят из большого числа отдельно стоящих зданий небольшой площади. Для нефтехимической промышленности часто характерны требования прямоточной системы вентиляции с отсутствием рекуператоров прямого действия. В тоже время использование при разработке проектной документации рекуператоров на основе теплового насоса или гликолевых рекуператоров как правило не возбраняется. Так же для нефтехимической промышленности проектному бюро нужно внимательно относиться к категоричности помещений по классу взрыво-пожароопасности. При разработке проектной документации электроснабжения промышленных предприятий нефтехимического сектора как правило требуется 1 или 2 категория надежности по электроснабжению.
Проектирование промышленных предприятий пищевой промышленности.
При разработке проектной документации промышленных предприятий пищевой промышленности жестких требований к архитектурно-конструкционным решениям как правило нет. При выборе размеров, и конструктива предприятия пищевой промышленности проектные бюро как правило руководствуются технологией и экономической целесообразностью. Для предприятий пищевой промышленности нет каких-то определенных типов зданий или сооружений. При разработке проектной документации промышленных предприятий пищевой промышленности небольшого размера проектные бюро часто руководствуются экономической составляющей. К примеру небольшая пекарня может размещаться в уже готовом здании или помещении и при проектировании требуется переоборудовать данное таким образом, что бы оно удовлетворяло требованиям САНПИН, нормам, ГОСТ и технологии производства. В то же время для средних и больших предприятий часто выгоднее использовать уже готовые помещения промышленных предприятий, чем строить новые – в нашей практике довольно часто встречаются заказчики, которые в связи с расширением производства выкупают готовые производственные помещения либо склады и перепрофилируют их под требования промышленного предприятия. В таких случаях разработка проектной документации промышленного предприятия пищевой промышленности сводится к реконструкции архитектурно-строительной части проекта и разработке проектной документации для инженерных систем предприятия пищевой промышленности с адаптацией к существующему зданию. Как правило жестких требований, предъявляемых к системам вентиляции, кондиционирования и электроснабжения для данного типа промышленных предприятий нет (имеется ввиду что требования, предъявляемые к инженерным системам промышленных предприятий пищевой промышленности при разработке проектной документации как правило более легко выполнимы, чем требования, предъявляемые при разработке проектной документации нефтехимического производства).
Проектирование промышленных предприятий легкой промышленности.
Разработка проектной документации промышленных предприятий легкой промышленности в проектном бюро как правило напрямую зависит от технологии производства и изготавливаемых изделий. Помещения для легкой промышленности могут быть как вновь проектируемые, так и реконструируемые. Технология может быть «отверточная сборка», а может быть довольно серьезное производство с токарными, фрезерными станками, сварочными работами, обработкой металла и аналогичными производственными процессами, сопровождаемыми выделением большого количества вредностей как в виде отходов (стружка и окалина), так и в виде загрязнения воздуха рабочей зоны (дым от сварки и пайки, мелкодисперсная пыль и т.п.). Универсального типа здания для разработки проектной документации для легкой промышленности не существует, но как правило предприятия легкой промышленности занимают не большие площади и располагаются компактно – это может быть несколько зданий на небольшой территории, может быть одно здание в несколько этажей с расположением производственных помещений на каждом этаже или вообще небольшая площадь в офисно-промышленном здании.
Проектирование промышленных предприятий мебельной промышленности.
Промышленные предприятия мебельной промышленности могут размещаться в зданиях различной этажности, и архитектурно-конструктивные решения на предприятиях мебельной промышленности как правило не играют решающей роли (за исключением вновь возводимых крупных мебельных заводов). При выборе существующего здания для размещения мебельного производства следует обратить внимание на ширину проемов дверей или возможности устройства новых проемов, достаточных для отгрузки продукции и загрузки материала. Основной вредностью на предприятиях мебельной промышленности является древесная пыль, стружка и пары клея и краски. Для борьбы с первыми проектному бюро необходимо предусмотреть устройство местной аспирационной системы удаления древесных опилок с устройством системы очистки – как правило циклона. Для корректной работы системы аспирации, при разработке проектной документации промышленных предприятий мебельной промышленности необходимо грамотно спроектировать систему аспирации, с отсутствием крутых углов и поддержанием скорости в системе аспирации порядка 12-18 м/сек.
Более подробно см. «Системы аспирации на производстве». и «Вентиляция цеха. Промышленная вентиляция. Вентиляция производства.».
Для обеспечения норм ПДК в рабочей зоне помещения и удаления вредностей от окраски и оклейки поверхностей используются различные варианты систем вентиляции – от общеобменной (с разбавлением свежим воздухом воздуха рабочей зоны до нормы ПДК) до местных вытяжек из покрасочных камер или отдельных окрасочных помещений.
Проектирование промышленных предприятий химической промышленности.
Разработка проектной документации заводов или предприятий химической промышленности как правило тесно привязана к технологической карте производства. Также как и в случае с нефтеперерабатывающей промышленностью часть технологии располагается вне помещений, а часть находится в профилированных под конкретные технологические процессы здания. Как правило архитектурно-конструктивные решения при разработке проектной документации для заводов химической промышленности применяются стандартные, но при разработке проектной документации проектному бюро стоит обратить внимание на выделение химически активных реагентов и защитить несущие конструкции от коррозии и разрушения. Для химической промышленности характерно выделение большого количества вредностей в воздух рабочей зоны, образование мелкодисперсной пыли при использовании сыпучих реагентов. Все это обуславливает наличие сложной системы вентиляции и кондиционирования воздуха в производственных помещениях химической промышленности. При размещении химического производства вблизи жилых домов проектному бюро следует на этапе проектирования учесть экологическую составляющую производства – очистку вредностей перед выбросом в окружающую среду. Подключение электроэнергии для промышленных предприятий химической промышленности как правило производится по 1 или 2 категории надежности для большинства технологических процессов. Для части помещений (в т.ч. лабораторий) предъявляются повышенные требования к чистоте воздуха, вплоть до устройства «чистых помещений». Для химического производства в большинстве случаев характерно потребление воды в больших объемах и аналогичный сброс воды. Следует обратить внимание, что как правило при разработке в проектном бюро проектной документации промышленных предприятий химической промышленности требуется проектирование локальных промышленных очистных сооружений для очистки сбрасываемой воды от химически активных примесей и шлама. Разработка проектной документации разработка проектной документации
заводов или предприятий химической промышленности как правило тесно привязано к технологической карте производства. Также как и в случае с нефтеперерабатывающей промышленностью часть технологии располагается вне помещений, а часть находится в профилированных под конкретные технологические процессы здания. Как правило архитектурно-конструктивные решения для заводов химической промышленности применяются стандартные, но при разработке проектной документации стоит обратить внимание на выделение химически активных реагентов и защитить несущие конструкции от коррозии и разрушения. Для химической промышленности характерно выделение большого количества вредностей в воздух рабочей зоны, образование мелкодисперсной пыли при использовании сыпучих реагентов. Все это обуславливает наличие сложной системы вентиляции и кондиционирования воздуха в производственных помещениях химической промышленности. При размещении химического производства вблизи жилых домов следует на этапе проектирования учесть экологическую составляющую производства – очистку вредностей перед выбросом в окружающую среду. Подключение электроэнергии для промышленных предприятий химической промышленности как правило производится по 1 или 2 категории надежности для большинства технологических процессов. Для части помещений (в т.ч. лабораторий) предъявляются повышенные требования к чистоте воздуха, вплоть до устройства «чистых помещений». Для химического производства в большинстве случаев характерно потребление воды в больших объемах и аналогичный сброс воды. Следует обратить внимание, что как правило при проектировании промышленных предприятий химической промышленности требуется проектирование локальных промышленных очистных сооружений для очистки сбрасываемой воды от химически активных примесей и шлама.
Проектирование промышленных предприятий нано технологического производства.
При разработке проектной документации промышленных зданий для нано-технологических производств необходимо ориентироваться на вид выпускаемой продукции и требования к чистоте воздуха в производственных помещениях. Для нанотехнологических производств характерно создание «чистых комнат», обеспечение поддержания точных параметров микроклимата в производственных помещениях. Сами производственные помещения как правило проектируются не больших размеров в т.ч. исходя из необходимости серьезной вентиляции и кондиционирования. При разработке проектной документации нанотехнологичных производств следует максимально подробно проработать технологический процесс и расположение производственных помещений. Разница в затратах на эксплуатацию может достигать несколько порядков при различной компоновке оборудования и помещений для одного и того же технологического цикла. При проектировании производственных помещений для нанотехнологического производства как правило следует предусматривать подключение по первой категории электроснабжения с устройством источника бесперебойного питания, включенного постоянно, ввиду того, что большинство технологического оборудования не готово к скачкам напряжения и может произойти как поломка непосредственно технологического оборудования, так и скачок напряжение или его отсутствие могут привести к порче партии изделий.
Проектирование промышленных предприятий металлургической промышленности.
Разработка проектной документации цехов для предприятий металлургической промышленности как правило производится в рамках генерального проектирования металлургического завода. В большинстве своем металлургические заводы являются крупными предприятиями, процесс строительства которых растягивается на несколько лет и запуск завода производится очередями. Это отражается и на процессе генерального проектирования завода, которое выполняет проектное бюро. Для предприятий современной России характерна компоновка цехов, берущая начало в СССР – здания колонного типа с шагом колонн 6 метров и шириной пролета 12 метров. Данное решение оправдано экономически и при отступе от него как правило повышается стоимость строительства завода в целом- приходится использовать не стандартные фермы, колонны, перевозка негабаритных изделий, изготовление не серийной строительной продукции – все это влияет на себестоимость строительства и совсем не в меньшую сторону. Для предприятий металлургии характерно выделение большого количества тепла. Хотя в настоящее время промышленность шагнула далеко вперед, относительно 50-70 годов прошлого века, но для вентиляции металлургических цехов часто используется решения полувековой давности и в частности управляемая естественная вентиляция – аэрация. В современных реалиях, когда стоимость тепла неуклонно растет для предприятий металлургии, часто применяют утилизаторы или тепловые насосы, которые перекачивают тепло из верхней зоны помещения металлургических цехов в помещения, которые ощущают потребности в тепле. Данное решение позволяет получить условно бесплатное тепло и в то же время нормализовать температуру в рабочем цеху.
Проектирование промышленных предприятий энергетического сектора.
К промышленным предприятиям энергетического сектора относятся как правило электрические подстанции, котельные, распределительные устройства. В рамках данной статьи не рассматриваются гидроэлектростанции, атомные станции и т.п. – здесь рассматриваются только промышленные цеха производственных заводов и фабрик и их составляющие. На любом крупном промышленном предприятии или заводе как правило присутствует главная распределительная подстанция (РП), закрытые распределительные устройства (ЗРУ) и просто распределительные устройства (РУ). Распределительная подстанция как правило выполняется открытого типа и не требует проектирования отдельного здания. В случае необходимости отдельного здания для распределительной подстанции требования к разработке проектной документации здания такие же, как и к зданию закрытого распределительного устройства. Здания закрытого распределительного устройства как правило выполняются из сэндвич-панелей и устройством кабельного подвала (см. картинку ниже) – т.е. здание как бы висит на колоннах. Кабельный подвал как правило не нуждается в отоплении. Здание закрытого распределительного устройства как правило отапливается посредством воздушного отопления. Основное требование при наличии в здании трансформаторов это разница между температурой приток и температурой оттока воздуха должна составлять не более 15 градусов Цельсия. Подача теплого воздуха производится как правило в нижнюю зону помещения, вытяжка производится в пропорции 2/3 из нижней зоны помещения, и 1/3 из верхней зоны помещения (часто используется естественная вытяжка через дефлекторы). Летом данная система должна работать на естественное охлаждение здания – снятие тепло избытков от оборудования.
При проектировании зданий котельных для заводов и крупных производств как правило используют либо блочное-модульные котельные, поставляемые в сборе, либо используют быстровозводимые здания из сэндвич-панелей. При проектировании здания под купные котельные (более 50 МВт) следует обратить внимание на нагрузки от технологического оборудования, которые придутся на металл каркас, так же желательно предусмотреть устройство кран-балки либо легких талей, что значительно облегчает эксплуатацию котельной.
