Архитектура промышленных зданий - Дятков С.В.

Author: Дятков С.В.
Tags: общественные, коммерческие и промышленные здания гражданская архитектура в целом отдельные виды строительства строительство архитектура строительство зданий архитектура зданий
Year: 1984
Similar
Архитектура гражданских и промышленных зданий. Том IV. Общественные здания
Архитектура промышленных зданий
Архитектура гражданских и промышленных зданий Т.3. Жилые здания
Архитектура гражданских и промышленных зданий. Том III. Промышленные здания
Text
                    с. в. дятков
АРХИТЕКТУРА
ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
ИЗДАНИЕ 2-е, ПЕРЕРАБОТАННОЕ
Допущено Министерством высшего и среднего
специального образования СССР
в качестве учебного пособия
для студентов строительных специальностей
высших учебных заведений
МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1984
ББК 38.72
Д99
УДК 725.4
Рецензент:
заведующий кафедрой «Здания и сооружения» докт. техн, наук,
проф. С. Д. Ковригин (Московский институт инженеров железнодо-
рожного транспорта)
Дятков С. В.
Д99 Архитектура промышленных зданий: Учебн. пособие
для строит, вузов. — 2-е изд., перераб. — М.: Высш, шк.,
1984. — 415 с., ил.
В пер.: 1 р. 50 к.
В книге освещены вопросы проектирования промышленных зданий —
принципы формирования их объемно-планировочных и конструктивных реше-
ний. Подробно рассмотрены вопросы конструирования зданий. На основе ана-
лиза многочисленных вариантов конструктивных решений промышленных зда-
ний изложены наиболее прогрессивные и эффективные предложения по их
конструированию.
В книге большое внимание уделено вопросам обеспечения благоприятных
условий труда на производстве и улучшения архитектуры интерьеров.
п 4902000000—043^ о,
Д 001(01)—84 2	84	ББК 38 72
g Издательство «Высшая школа», 1976
Издательство «Высшая школа», 1984, с изменениями
Предисловие
В настоящей книге, первое издание которой было выпущено в 1976 г., последо-
вательность изложения материала принята в соответствии с учебной программой
курса «Архитектура гражданских и промышленных зданий» для специальности
«Промышленное и гражданское строительство» вузов.
В пособии изложены основные положения и принципы формирования объем-
но-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий. Книга до-
полнена и переработана исходя из новейших достижений архитектурно-строи-
тельной науки и практики, а также указаний XXVI съезда КПСС и ноябрьско-
го (1982 г.) Пленума ЦК КПСС по вопросам строительства.
С учетом новых нормативных требований переработаны все главы учебника.
Более доходчиво и последовательно изложены вопросы типизации и унификации
зданий и их конструкций. Приведены новые варианты несущих и ограждающих
конструкций и исключены устаревшие их типы.
Как и в первом издании, большое внимание в книге уделено вопросам улуч-
шения условий труда на производстве, повышению архитектурно-художествен-
ных качеств промышленных зданий и их надежности в конкретных условиях экс-
плуатации. Более подробно изложен технико-экономический анализ различных
вариантов объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и их эле-
ментов.
Написана новая глава, посвященная актуальной проблеме снижения произ-
водственного шума и вибраций. Заменено и переделано более половины рисун-
ков, которые выполнены в расчете на использование проектных решений при
разработке студентами курсовых проектов.
В книге широко освещен отечественный и зарубежный опыт проектирования и
строительства эксплуатации производственных и вспомогательных зданий.
Значения физических величин (нагрузок, теплоемкости и др.) приведены в
системе СИ. Значения внесистемных величин, фигурирующих в старой, но дейст-
вующей нормативной литературе, показаны в скобках. Старое понятие «объем-
ная масса» заменено понятием «плотность». В применении к бетонам и другим
материалам с микропористой структурой это понятие характеризует их среднюю
плотность.
Научное редактирование учебного пособия выполнено канд. техн, наук, доц.
А. П. Михеевым. Им написаны также главы III, IV, введение и составлены при-
ложения.
Семья проф. С. В. Дяткова выражает глубокую благодарность докт. техн, на-
ук, проф. С. Д. Ковригину (МНИТ) за ценные замечания по рукописи, высказан-
ные при ее рецензировании, и сердечную признательность канд. техн, наук, доц.
Пензенского инженерно-строительного института А. П. Михееву за доработку и
научное редактирование настоящей книги.
Отзывы на учебное пособие просьба направлять в издательство «Высшая
школа» по адресу; 101430, Москва, К-51, ул. Неглинная, д. 29/14.
Введение
Развитию социалистической промышленности Коммунистическая
партия и Советское правительство придают исключительно важную
роль в экономическом развитии нашей страны и обеспечении обороно-
способности Родины.
В. И. Ленин, формулируя в 1922 г. первоочередную экономическую
задачу, стоявшую перед Советским государством, писал: «...мы знаем,
что без спасения тяжелой промышленности, без ее восстановления мы
не сможем построить никакой промышленности, а без нее мы вообще
погибнем как самостоятельная страна»*.
Опираясь на указания В. И. Ленина по этим вопросам, Коммуни-
стическая партия Советского Союза на всех своих съездах принимала
важные решения о развитии промышленности. Вопросы эти вниматель-
но рассматривались также на Всероссийских съездах Советов и сессиях
Верховного Совета СССР.
В настоящее время советские строители руководствуются решения-
ми XXVI съезда КПСС, потребовавшего строить экономно и особое
внимание обращать на реконструкцию действующих предприятий и
модернизацию оборудования. Съезд указал на необходимость дальней-
шего развития строительной индустрии путем внедрения в практику
новейших достижений науки и техники, наиболее совершенных объем-
но-планировочных и конструктивных решений, быстрейшего завершения
перехода на полносборное строительство зданий по типовым проектам
из крупноразмерных конструкций и элементов заводского изготовления.
Многие проектные организации занимаются сейчас разработкой
и совершенствованием проектов промышленных зданий, обслуживаю-
щих агропромышленный комплекс, а также предназначенных для сель-
ской местности новых типов зданий по переработке и эффективному
хранению сельскохозяйственной продукции и содержанию животных.
Внедрение в строительство таких проектов зданий с использованием
местных строительных материалов даст возможность успешно выпол-
нить Продовольственную программу СССР, принятую майским (1982 г.)
Пленумом ПК КПСС.
* Ленин В. И. Поли. собр. соч., т. 45, с. 287.
4
Принципиально важное значение для совершенствования проекти-
рования и строительства имеют указания Генерального секретаря
ЦК КПСС товарища Ю. В. Андропова об эффективном использовании
средств в строительстве, высказанные на ноябрьском (1982 г.) Плену-
ме ЦК партии. «На развитие экономики, создание новых мощностей,
жилищное и культурно-бытовое строительство, — подчеркнул он, — мы
направляем огромные средства. Эффективное использование их являет-
ся задачей исключительной важности... Необходимо решительнее бо-
роться с бесхозяйственностью и расточительством... Увеличить долю
реконструкции и модернизации, сокращать число новых строек»*.
Исходя из этих указаний, борьбу за экономию средств на строи-
тельство зданий нужно начинать с внимательного выбора эффективных
проектных решений и конструктивных элементов, наиболее рациональ-
ных и экономичных для данных производств и с учетом особенностей
районов строительства. В связи с этим будущие инженеры должны раз-
вивать в себе способности конструирования и умение проводить техни-
ко-экономические сравнения вариантов проектов.
Первыми комплексными документами Советской России о восста-
новлении и реконструкции заводов, а также нового государственного
строительства были план ГОЭЛРО (1920) и Декрет Совнаркома
РСФСР «Об едином строительном плане республики» (1921).
В середине 20-х годов — в начале индустриализации страны — пе-
ред советскими строителями была поставлена важнейшая хозяйствен-
но-политическая задача: строить быстро, хорошо и дешево.
В 1928 и 1929 гг. Совнарком СССР принял постановления о мерах
по упорядочению капитального строительства, в которых предусматри-
валась необходимость перехода от хозяйственного к подрядному спосо-
бу возведения зданий, механизации строительства. Тогда же были по-
ставлены первые задачи по типизации в проектировании.
В постановлении СНК СССР от 1938 г. «Об улучшении проектно-
сметного дела и об упорядочении финансирования строительства» был
дан ряд важнейших указаний о необходимости повышения технического
уровня строительства, улучшения качества проектирования и внедрения
типизации и стандартизации в строительство.
Огромную роль в индустриализации и упорядочении строительства
сыграли следующие постановления ЦК КПСС и Совета Министров
СССР, принятые в послевоенный период:
«О развитии производства сборных железобетонных конструкций
и деталей для строительства» (1954);
«О мерах по дальнейшей индустриализации, улучшению качества
и снижению стоимости строительства» (1955);
«Об улучшении планирования капитального строительства и об из-
менении условий оплаты труда и системы премирования работников
строительно-монтажных и проектных организаций» (1962);
«Об улучшении проектно-сметного дела» (1969);
«Об организации производства и комплектной поставке легких ме-
таллических конструкций промышленных зданий» (1972);
Правда, 1982, 23 ноября.
«Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйствен-
ного механизма на повышение эффективности производства и качество
работы» (1979);
«О мерах по дальнейшему улучшению проектно-сметного дела»
(1981);
«Об усилении работы по экономии и рациональному использованию
сырьевых, топливно-энергетических и других материальных ресурсов»
(1981).
Большие задачи, как указано выше, поставлены перед проектиров-
щиками и строителями на одиннадцатую пятилетку XXVI съездом
КПСС. В 1981—1985 гг. основные производственные фонды увеличатся
в 1,4 раза по сравнению с уровнем 1980 г. при дальнейшем повышении
доли их активной части — машин и оборудования. Предстоит многое
сделать по дальнейшей индустриализации строительства, применению
проектов универсальных зданий, позволяющих периодически менять
технологические процессы без реконструкции помещений.
При проектировании новых производственных сооружений особое
внимание необходимо обращать на снижение их материалоемкости одно-
временно с повышением прочности и надежности конструктивных эле-
ментов и их узлов, а также использовать узлы и целые секции их повы-
шенной заводской готовности.
Учитывая эти задачи, ведущие проектные и научно-исследователь-
ские институты при координирующей роли ЦНИИПСКа и ЦНИИпром-
зданий ориентируются сейчас на широкое применение облегченных
эффективных конструкций из асбестоцемента, трубчатых металлических
элементов, клееной древесины, новых форм тонкостенных покрытий
на основе легких бетонов и полимербетонов. Такие эффективные конст-
рукции и узлы промышленных и сельскохозяйственных зданий рассмат-
риваются в настоящем пособии.
Вследствие того, что в архитектурных образах зданий отражается
мировоззрение общества и его идеология, и при разработке дипломных
проектов промышленных зданий и в последующей деятельности моло-
дые инженеры должны руководствоваться решениями июньского
(1983 г.) Пленума ЦК КПСС, направленными на усиление работы по
коммунистическому воспитанию трудящихся.
При новой методике проектирования зданий на основе интеграль-
ного метода расчета с учетом взаимной работы всех конструкций соору-
жения общую массу зданий удается уменьшить иногда в 1,5—2 раза без
снижения прочности и эксплуатационных качеств. Понятно, что узлы
таких облегченных конструкций повышенной заводской готовности осо-
бую ценность представят для возведения зданий в восточных и север-
ных районах нашей страны, а также для повсеместного строительства
новых животноводческих и других сельскохозяйственных сооружений.
В этом и заключается основная сущность технической политики Комму-
нистической партии на современном этапе промышленного и сельского
строительства, необходимость повышения его эффективности, т. е. быст-
рейшей отдачи материальных благ в народное хозяйство.
РАЗДЕЛ
12.60
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
ГЛАВА
Общие положения
Основные этапы промышленного строительства в СССР. После сверже-
ния царизма в России необходимо было создавать заново современные
отрасли промышленности: машино- и станкостроительную, автомобиль-
ную, тракторную, авиационную, химическую, оборонную и др.
В 1920 г. на VIII Всероссийском съезде Советов был принят пер-
вый комплексный план восстановления и реконструкции народного хо-
зяйства страны ГОЭЛРО, разработанный под руководством В. И. Ле-
нина. План ГОЭЛРО, предусматривавший сооружение 30 электростан-
ций общей мощностью 1,5 млн. кВт (1500 МВт) в течение 15 лет, был
перевыполнен в 3 раза. Благодаря успешному решению первоначальной
энергетической программы в восстановительный период (1918—1928)
в стране было построено свыше 2200 крупных промышленных пред-
приятий и сооружений. В их числе: Ленинградский завод «Электропри-
бор», Московский прожекторный завод, Ярославский моторный завод,
Балахнинский целлюлозно-бумажный комбинат, Константиновский сте-
кольный завод.
В конце 20-х и начале 30-х годов в Москве были созданы крупные
проектные институты: Гипромез, Гипромаш, Гипрохим, Гипроцветмет,
Промстройпроект и др. Все они стали проводниками новых идей совет-
ской школы строительного проектирования промышленных зданий. На-
чали создаваться государственные подрядные строительные организа-
ции, а также научно-исследовательские институты архитектурно-строи-
тельного профиля.
За 12,5 лет трех довоенных пятилеток (1924—1941) в СССР была
заложена прочная база социалистической индустрии — введено в строй
около 9000 крупных промышленных предприятий. Среди них: Магнито-
горский, Кузнецкий и Криворожский металлургические заводы, Волго-
7
градский, Харьковский и Челябинский тракторные заводы, Московский
и Горьковский заводы автомашин, Уральский и другие заводы
тяжелого машиностроения, химические, текстильные и многие другие
предприятия. В 1932 г. вступила в эксплуатацию крупнейшая в Европе
того времени Днепровская ГЭС.
В годы первых пятилеток основными типами производственных зда-
ний были одноэтажные многопролетные, оборудованные продольными
фонарями верхнего света и внутренними водостоками. Эти здания, как
правило, имели прямоугольный план, стандартные размеры сеток ко-
лонн, единообразную высоту помещений. Строительство велось из се-
рийных элементов, имеющих простые формы.
Несущие конструкции зданий выполнялись из железобетона, древе-
сины и иногда металла, ограждающие конструкции покрытий — из же-
лезобетонных монолитных и мелкоразмерных сборных плит, деревоплит
и асбестоцементных волнистых листов, а стены — из кирпича и мелких
шлакоблоков.
Большое внимание в годы первых пятилеток уделялось озеленению
и благоустройству промышленных территорий; применялись малые
архитектурные формы. При крупных предприятиях строились благо-
устроенные поселки и первые социалистические города.
Капитальное строительство не прекращалось и в годы Великой
Отечественной войны. Объем капитальных вложений за период с 1 ию-
ля 1941 по 1945 г. включительно составил 20,8 млрд. руб. Было построе-
но 3500 новых и восстановлено более 7500 крупных промышленных
предприятий. Вступили в строй Амурский, Челябинский, Узбекский и
Казахский металлургические заводы, Алтайский тракторный и Миас-
ский автомобильный заводы и многие другие.
Промышленные здания военного времени строились в основном из
облегченных деревянных конструкций и кирпича. Металл применялся
лишь для цехов тяжелой промышленности.
Огромные разрушения нанесли нашей стране фашистские захват-
чики: полностью или частично было разрушено 31 850 промышленных
предприятий. Несмотря на это ведущие заводы на Украине и в Бело-
руссии были восстановлены в небывало короткие сроки — за 4—5 лет,
еще раз доказав всему миру огромные преимущества социалистическо-
го строя перед капитализмом.
В период послевоенных четвертой, пятой и шестой пятилеток
(1946—1960) масштабы строительства непрерывно возрастали. Объем
капитальных вложений за это время составил 305,8 млрд. руб. Было
восстановлено и вновь возведено 14 270 крупных промышленных пред-
приятий. Среди них: Закавказский, Череповецкий и Куйбышевский
металлургические заводы, Куйбышевская, Волгоградская ГЭС и мно-
гие другие объекты.
Особо высокие темпы строительства были характерны для седьмой,
восьмой, девятой и десятой пятилеток (1961 —1980), когда объем капи-
тальных вложений составил 1714 млрд, руб., было сдано в эксплуата-
цию 8390 крупных предприятий и электростанций. В их числе: Брат-
ская и Красноярская ГЭС, Ново-Воронежский, Белоярская и Ленин-
градская атомные электростанции, Волжский автомобильный завод,
8
Павлодарский тракторный, Березниковский калийный комбинат, Орен-
бургский газоперерабатывающий завод.
Важным этапом борьбы советского народа за создание материаль-
но-технической базы коммунизма была десятая пятилетка (1976—
1980)—пятилетка повышения эффективности и качества. Значительная
часть строительных работ в этот период была связана с техническим
перевооружением, реконструкцией и расширением действующих пред-
приятий. Строителями было освоено 635 млрд, руб., введено в действие
более 1200 крупных предприятий, многие действующие реконструирова-
ны. Дальнейшее развитие получили предприятия по производств}'
электроэнергии, нефти, газа, химии и нефтехимии. Были увеличены
мощности Ленинградского металлического завода, Харьковского тур-
бинного, Алтайского тракторного, Красноярского комбайнового и дру-
гих заводов. Среди новых строек — Красноярский экскаваторный, Че-
боксарский тракторный заводы, вторая очередь Атоммаша. Было про-
должено строительство Байкало-Амурской магистрали.
Выполняя заветы В. И. Ленина о быстрейшей индустриализации
страны, наша партия намечает смелые планы использования современ-
ных достижений науки и техники, осуществление которых влечет за
собой качественные перемены в технологии производства, энергетике,
орудиях и предметах труда, в организации управления и в характере
трудовой деятельности людей.
Основным типом современного производственного здания становит-
ся сблокированное здание крупных размеров в плане с унифицирован-
ной сеткой колонн, объединяющее ряд цехов под одной крышей и
отличающееся высокой степенью сборности. Группы соседних предприя-
тий объединяются в промышленные узлы с общими вспомогательными
производствами, инженерными сооружениями, с единой системой об-
служивания.
Больше внимания стало уделяться архитектуре фасадов и эстетике
внутренних пространств производственных зданий с целью создания
более благоприятных условий для работы, а также лучшей организации
культурно-бытового обслуживания работающих.
Индустриализация и повышение технического уровня промышлен-
ного строительства. В основу индустриализации строительства положен
принцип заводского производства конструкций и деталей при макси-
мальной механизации строительно-монтажных работ. Индустриализа-
ция строительства невозможна без унификации и типизации зданий,
строительных конструкций и деталей. Для выполнения этой задачи с
середины 50-х годов проводится широкая унификация объемно-плани-
ровочных и конструктивных решений зданий и сооружений, типизирова-
ны и внедряются в промышленное строительство сборные конструкции
и детали.
Основным направлением дальнейшей индустриализации строитель-
ства является широкое применение крупноразмерных сборных кон-
струкций и переход к их монтажу крупными узлами и блоками, обла-
дающими большой степенью заводской готовности.
По применению сборного железобетона СССР далеко опередил все
капиталистические страны. Если в 1954 г. у нас было изготовлено
9
3,1 млн. м3 сборных железобетонных конструкций и деталей, то в 1975 г.
объем их производства возрос до 114 млн. м3, а в 1980 г. было изготов-
лено 135 млн. м3 сборного железобетона.
Применение стальных строительных конструкций также характе-
ризуется значительным ростом: в 1970 г. — 3,9 млн. т, в 1975 г. — 5,85,
а в 1980 г. — 8,2 млн. т. Постоянно расширяется применение для покры-
тий промышленных зданий легких металлических конструкций. Возра-
стает также применение в строительстве алюминиевых конструкций
(1975 г. — 22,1 тыс. т., 1980 г. — 80,3) и деревянных клееных (1975 г.—
71 тыс. м3, 1980 г. — 380), а также конструкций из монолитного железо-
бетона и пластмасс.
Основные производственные фонды подразделяют на пассивные
(здания и сооружения) и активные (машины и оборудование) части.
Здания и сооружения составляют 50—55% основных производственных
фондов. Одной из важнейших задач в области промышленного строи-
тельства является снижение доли пассивных затрат в общем объеме
капиталовложений, т. е. затрат на строительно-монтажные работы по
возведению зданий и сооружений.
Учитывая неактивную, косвенную роль зданий в промышленном
производстве, при проектировании их необходимо и дальше снижать
материалоемкость, трудоемкость и сметную стоимость строительства;
применять недорогие, но эффективные строительные материалы, сни-
жать массу несущих и ограждающих конструкций, более полно исполь-
зовать прочностные и деформационные характеристики материалов и
грунтов основания.
Основными направлениями повышения технического уровня и сни-
жения стоимости промышленного строительства являются следующие:
блокировка производственных, подсобных, вспомогательных и дру-
гих цехов путем объединения ряда их под одной крышей;
более широкое применение универсальных и других прогрессивных
типов зданий (павильонных, с межферменными этажами, герметизиро-
ванных, с плоскими кровлями, с подпольными техническими этажами
и др.);
расширение строительства многоэтажных и двухэтажных зданий,
а также одноэтажных с цокольным этажом;
снижение материалоемкости сооружений путем применения эффек-
тивных конструкций из бетона, металла и древесины (предварительно
напряженных, тонкостенных, из высоких марок материалов, простран-
ственных и др.);
замена мостовых кранов более эффективными видами внутрицехо-
вого оборудования (подвесными и напольными кранами, рольгангами,
электрокарами и т. п.);
применение строительных конструкций и деталей комплектной по-
ставки с полной заводской готовностью;
размещение технологического оборудования вне зданий или под
навесами (химические, нефтеперерабатывающие производства и др.);
обеспечение хороших санитарно-гигиенических и эстетических усло-
вий работы в цехах и улучшение архитектурно-художественного облика
промышленных зданий и их интерьеров.
10
Требования к промышленным зданиям. Требования к ним подраз-
деляют на функциональные, технические, архитектурно-художественные
и экономические.
Функциональные требования заключаются в том, чтобы
промышленное здание наиболее полно удовлетворяло своему назначе-
нию, т. е. заданным параметрам размещаемого в нем технологического
процесса. Этим требованиям должны быть подчинены объемно-плани-
ровочное и конструктивное решения здания, его внутрицеховое подъем-
но-транспортное оборудование, воздушная среда, световой и шумовой
режимы производственных помещений.
Объемно-планировочные и конструктивные решения следует при-
нимать такие, которые позволяют изменять и совершенствовать техно-
логический процесс без реконструкции самого здания.
Технические требования состоят в обеспечении прочности,
устойчивости и долговечности зданий, в снижении пожарной и взрыв-
ной опасности для работающих, а также в возможности возведения
зданий индустриальными методами. Эти требования распространяются
также на санитарно-техническое и инженерное оборудование зданий.
Уровни прочности, устойчивости и долговечности конструкций зда-
ния, обеспечиваемые при проектировании и строительстве, характеризу-
ют собой степень его надежности в эксплуатации. Под надежностью
зданий понимают их безотказную работу в заданных условиях силовых
и природно-климатических воздействий и в течение расчетного периода
эксплуатации.
Архитектурно-художественные требования: про-
мышленное здание должно иметь привлекательный и выразительный
внешний облик, удовлетворяющий художественным запросам человека.
Архитектура здания должна быть гармоничной, связана с застройкой
комплекса и природным окружением.
Красота промышленным зданиям придается не декорированием, а
гармоничностью, пропорциональностью и ритмичностью их элементов,
а также высоким качеством монтажных и отделочных работ. В качест-
ве средств архитектурной выразительности зданий используют также
фактуру и цвет материала ограждений, художественное сочетание фак-
тур и цвета различных материалов и т. д.
Интерьеры зданий должны соответствовать функциональному
назначению помещений, эстетическим запросам работающих и способ-
ствовать высокопроизводительному социалистическому труду.
Экономические требования заключаются в обеспечении
минимально необходимых затрат на строительство и эксплуатацию
проектируемого здания. С этими целями необходим выбор наиболее
целесообразных объемно-планировочных, конструктивных и архитектур-
но-композиционных решений здания при обеспечении оптимальной
организации технологического процесса в нем.
Для сокращения стоимости строительства зданий нужно также ис-
пользовать местные строительные материалы. При проектировании
нельзя завышать капитальность зданий, поскольку использование более
долговечных и огнестойких конструкций, чем требуется нормами, повы-
шает их стоимость.
11
Обеспечение благоприятных условий труда и бытового обслужива-
ния рабочих. В промышленных зданиях кроме обеспечения нормально-
го хода технологического процесса должны быть созданы благоприят-
ные санитарно-гигиенические и безопасные условия труда рабочих,
рационально организованы рабочие места, выбрано целесообразное
цветовое решение интерьеров помещений. В проектах необходимо так-
же предусмотреть удобную систему бытового и медицинского обслужи-
вания работающих, помещения для повышения квалификации и куль-
турного отдыха рабочих.
Для обеспечения оптимальных санитарно-гигиенических условий
труда рабочих в цехах предусматривают:
создание нормального температурно-влажностного режима в поме-
щениях (отопление, экранирование агрегатов, выделяющих лучистое
тепло, и т. п.);
обеспечение освещенности на рабочих местах не ниже нормативной
(естественная, искусственная, совмещенная);
локализацию производственных вредностей в местах их образова-
ния (герметизация технологических процессов);
удаление производственных вредностей из помещений посредством
аэрации, механической вентиляции или кондиционирования воздуха;
снижение на рабочих местах производственного шума и вибраций
от технологического оборудования;
изоляцию помещений с наиболее вредными и шумными производ-
ствами от других помещений.
Безопасные условия труда на всех видах производства предусмат-
ривают в разработках по его охране, а также в санитарных и проти-
вопожарных нормах проектирования. Эти нормы детально рассматри-
вают планировку и размеры бытовых помещений (гардеробных, душе-
вых, умывальных, уборных, столовых, буфетов, медицинских пунктов,
мест отдыха).
Важным требованием по созданию благоприятных условий труда
и отдыха на промышленных предприятиях является качественное бла-
гоустройство и озеленение их территорий.
ГЛАВА
Основные виды промышленных зданий
Классификация промышленных зданий по назначению и капитальности.
Промышленные здания и сооружения по назначению подразделяют
на следующие основные группы:
производственные, в которых размещают основные технологические
процессы предприятия (мартеновские, прокатные, сборочные, ткацкие,
кондитерские цехи и др.);
подсобно-производственные, предназначенные для размещения
вспомогательных процессов производства (ремонтные, инструменталь-
ные, тарные цехи и т. п.);
12
энергетические, в которых размещают установки, снабжающие
предприятие электроэнергией, сжатым воздухом, паром и газом (ТЭЦ,
компрессорные, газогенераторные и воздуходувные станции и др.);
транспортные, предназначенные для размещения и обслуживания
средств транспорта, находящегося в распоряжении предприятия (гара-
жи, электровозные депо и др.);
складские, необходимые для хранения сырья, заготовок, полуфаб-
рикатов, готовой продукции, горюче-смазочных материалов и пр.;
санитарно-технические, предназначенные для обслуживания сетей
водоснабжения и канализации, для защиты окружающей среды от за-
грязнения (насосные и очистные станции, водонапорные башни, брыз-
гальные бассейны и т. п.);
вспомогательные и общезаводские (административно-бытовые зда-
ния, заводоуправления, профессионально-технические училища, пожар-
ные депо и т. п.).
К специальным сооружениям промышленных предприятий относят
резервуары, газгольдеры, градирни, силосы, дымовые трубы, эстакады,
опоры, мачты и пр.
Перечисленные группы зданий и сооружений не обязательно стро-
ятся на каждом промышленном предприятии, состав их зависит от
назначения и мощности предприятий.
Промышленные здания по капитальности подразделяют на
четыре класса. К I классу относят здания, к которым предъявляют наи-
более высокие требования, а к IV — здания с минимально необходимы-
ми прочностью и долговечностью. Для каждого класса установлены
требуемые эксплуатационные качества, а также долговечность и огне-
стойкость основных конструкций зданий.
Эксплуатационные качества, необходимые для нормальных усло-
вий труда и технологического процесса в течение всего срока их служ-
бы, обеспечиваются потребными размерами пролетов и шагов колонн,
установкой соответствующего технологического оборудования, удобст-
вом его монтажа, качеством отделки, удобствами для работающих и
для протекания технологического процесса.
Для обеспечения требуемой долговечности и огнестойкости основ-
ных конструктивных элементов зданий применяют соответствующие
строительные материалы и изделия и защищают их в конструкциях от
разрушения под воздействием эксплуатационных факторов.
Долговечность конструкции — это срок их службы без потери тре-
буемых качеств при заданном режиме эксплуатации и в данных клима-
тических условиях. Установлены три степени долговечности ограждаю-
щих конструкций: I степень — срок службы не менее 100 лет, II сте-
пень— не менее 50 лет и III степень—не менее 20 лет.
В зависимости от класса здания долговечность ограждающих кон-
струкций принимают: для зданий I класса — не ниже I степени, для
зданий II класса —не ниже II степени, для зданий III класса — не ни-
же III степени, для зданий IV класса долговечность не нормируется.
По огнестойкости здания и сооружения подразделяют на пять сте-
пеней. Степень огнестойкости характеризуется группой возгораемости и
пределом огнестойкости основных строительных конструкций. Для зда-
13
ний I класса степень огнестойкости должна быть не ниже II, для зда-
ний II класса — не ниже III, а для зданий III и IV классов она не нор-
мируется.
Класс капитальности проектируемого здания принимают в зависи-
мости от следующих факторов: народнохозяйственного значения; раз-
меров и мощности предприятия, в состав которого входит данное зда-
ние; уникальности технологического оборудования, устанавливаемого
в здании; фактора моральной амортизации здания; градостроительного
значения проектируемого объекта.
В комплекс промышленного предприятия могут входить здания с
различными классами капитальности. К повышенному классу капиталь-
ности относят здания, конструкции которых имеют достаточный запас
прочности и выполнены из высококачественных материалов. Помеще-
ния в таких зданиях имеют все виды благоустройства и повышенное
качество отделки. Здания же, выполненные из недолговечных материа-
лов и конструкций, с недостаточным благоустройством и упрощенной
отделкой, имеют пониженные классы капитальности.
Виды промышленных зданий по архитектурно-конструктивным при-
знакам. Промышленные здания по архитектурно-конструктивным при-
знакам подразделяют на одноэтажные, многоэтажные и здания сме-
шанной этажности.
В одноэтажных зданиях, как правило, размещают произ-
водства металлургической и машиностроительной промышленности
(сталелитейные, прокатные, кузнечные, термические, механосборочные
цехи и Др.), характеризующиеся тяжелым и громоздким технологиче-
ским оборудованием, крупногабаритными изделиями и большими дина-
мическими нагрузками.
В настоящее время в одноэтажных зданиях размещается около
75% промышленных производств. Однако в перспективе будет возрас-
тать удельный вес многоэтажных зданий, позволяющих уменьшить
площадь застройки предприятий.
По количеству пролетов одноэтажные здания могут быть одно-
и многопролетными (рис. П-1). Под пролетом понимается производ-
ственный объем, ограниченный по периметру рядом колонн и перекры-
тый по однопролетной схеме. Расстояние между продольными рядами
колонн называют шириной пролета.
В зависимости от ширины пролетов здания принято считать мелко-
пролетными, если ширина пролетов не превышает 12 м, крупнопролет-
ными— при ширине пролетов более 12 м и большепролетными—-с ши-
риной пролетов 36, 48, 60 м и более. В большепролетных зданиях
(рис. П-2) целесообразно размещать самолетостроительные производ-
ства, ангары, гаражи. В последние годы строят в основном многопро-
летные здания с крупными пролетами, в которых большие производ-
ственные площади мало стеснены промежуточными опорами.
Одноэтажные здания в зависимости от конфигурации планов под-
разделяют на здания сплошной и павильонной застройки. Первые име-
ют значительные размеры в плане (без внутренних дворов) и являют-
ся многопролетными, для вторых характерны относительно небольшая
ширина и ограниченное число пролетов.
14
Рис. II-1. Основные типы одноэтажных промышленных зданий:
а — однопролетное без фонарей; б—то же, с мостовым краном; в — двухпролетное без фонарей;
г — трехпролетное с повышенным средним пролетом; д — трехпролетное с фонарем; е, ж— много-
пролетные с фонарями; и — общий вид здания
По расположению внутренних опор одноэтажные промышленные
здания разделяют на ячейковые, пролетные и зальные. В зданиях, ячей-
кового типа преобладает квадратная сетка опор с относительно неболь-
шим продольным и поперечным шагом. Такую сетку опор целесообразно
применять для зданий с подвесным или напольным транспортом, когда
требуется размещать технологические линии (и транспортировать гру-
зы) в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
В зданиях пролетного типа, наиболее распространенных в практике
строительства, ширина пролетов преобладает над шагом опор. Здания
15
Рис. II-2. Примеры большепролетных одноэтажных зданий:
а — пролетом 60 м; б — пролетом 96 м; в—пролетом 78 м; 1 — железобетонная ферма; 2 — железо-
бетонные плиты; 3 — своды-оболочки; 4 — затяжка; 5 —крановые пути; 6 — остекление; 7 — плос-
кие железобетонные плиты; 8 — стальные ванты
зального типа характерны для производств, требующих значительной
площади без внутренних промежуточных опор. В таких зданиях рас-
стояние между опорами может достигать 100 м и более (большепролет-
ные здания).
В многоэтажных зданиях размещают производства с вер-
тикально направленным технологическим процессом, в случаях, когда
используется сила тяжести сырья и полуфабрикатов (мельницы, агло-
мерационные фабрики, хлебозаводы, химические заводы и др.).
Многоэтажные здания сооружают также для предприятий легкой,
пищевой, радиотехнической, приборостроительной промышленности,
для складов. Нагрузки на междуэтажные перекрытия в многоэтажных
зданиях могут достигать 3000—4500 кгс/м2 (30—45 кПа).
Многоэтажные здания, как правило, имеют многопролетную схему,
причем в средних пролетах рекомендуется размещать второстепенные
16
производства, для которых достаточна меньшая естественная освещен-
ность (рис. П-З).
На первых этажах многоэтажных зданий обычно располагают тяже-
лое и громоздкое оборудование и производства, выделяющие агрессив-
ные сточные воды. На верхних же этажах размещают взрыве- и пожа-
роопасные производства, а также такие, которые выделяют в воздуш-
ную среду вредные газы.
В группу многоэтажных зданий входит подгруппа двухэтажных с
укрупненной сеткой колонн верхнего этажа (рис. П-З,а). В таких зда-
ниях на верхнем этаже размещают основное производство, а на пер-
вом— вспомогательные службы (ремонтные отделения, депо электро-
кар, бытовые помещения и т. п.), а также энергетические и санитарно-
технические коммуникации.
Размещение в двухэтажных зданиях некоторых производств маши-
ностроительной, легкой, пищевой, полиграфических и других отраслей
промышленности (взамен одноэтажных зданий) дает значительный
экономический эффект вследствие уменьшения площади застройки и
строительного объема здания.
Для некоторых отраслей промышленности целесообразно строить
многоэтажные здания с укрупненной сеткой колонн верхнего этажа
(рис. П-З, е). Этот этаж можно оборудовать подвесными или мостовы-
ми кранами.
Здания смешанной этажности строят для производств с
горизонтальным и вертикальным технологическими процессами (многие
химические производства).
Производства легкого машиностроения, текстильные и пищевые
предприятия, фарфоровые заводы можно размещать как в одноэтаж-
ных, так и в многоэтажных зданиях. В этих случаях при выборе этажно-
сти здания руководствуются заданными условиями строительства и
технико-экономическими расчетами.
Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование. Для переме-
щения внутри зданий сырья, полуфабрикатов и готовой продукции их
оборудуют подъемно-транспортными средствами, необходимыми также
для монтажа и демонтажа технологических установок.
Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование подразделяют
на две группы: периодического и непрерывного действия. К первой
группе относят подвесной транспорт (тали, кошки, тележки, подвесные
краны), мостовые краны и напольный транспорт; ко второй — конвейе-
ры (ленточные, пластинчатые, скребковые, ковшовые), нории, рольган-
ги и шнеки.
В промышленном строительстве наиболее распространены здания
с подвесными и мостовыми кранами, перемещающими грузы в трех
направлениях и обслуживающими практически любую точку площади
цеха.
Подвесные краны имеют грузоподъемность от 0,25 до 5 т
(иногда до 20 т). Кран состоит из легкого моста или несущей балки,
двух- или четырехкатковых механизмов передвижения (по подвесным
путям) и электротали, перемещающейся по нижней полке мостовой бал-
ки (рис. П-4, а).
17
Рис. II-3. Основные виды многоэтажных промышленных зданий:
а —двухэтажное с укрупненной сеткой колонн 2-го этажа; б —с сеткой колонн (6 + 3+6) Х6 м;
в> 2 с сеткой колонн (6+6 + 6) Х6 м; д — с сеткой колонн (12 + 12)Х6 м; е— многоэтажное с укруп-
ненной сеткой колонн верхнего этажа; ж— общий вид здания.
Рис. П-4. Здания с подвесным (а) и мостовым (б) кранами:
1 — несущая балка: 2 — механизм передвижения; 3 — подвесной путь; 4 — электроталь; 5—кабина
крановщика; 6 — механизм передвижения вдоль кранового пути; 7 — несущий мост; 8 — тележка
с грузоподъемным механизмом; 9 — подкрановый путь; 10 — токопровод
В зависимости от ширины пролета, шага несущих конструкций по-
крытия, грузоподъемности и требуемого числа транспортных операций
по ширине пролета (или на одних и тех же путях) устанавливают один
или несколько кранов. По количеству путей подвесные краны могут
быть одно-, двух- и многопролетными.
Краны могут быть однопролетные при длине от 3,6 до 18 м, двух-
пролетные при длине 16,2—27 м и трехпролетные при длине 28,2—
34,8 м. Размеры пролетов кранов (расстояние между точками подвеса)
приняты кратными 1,5 м и составляют 3—15 м. Управляют подвесными
кранами с пола цеха.
Мостовые краны имеют грузоподъемность от 1 до 500 т и бо-
лее. Чаще используют краны грузоподъемностью 5—30 т. В тех цехах,
где требуется перемещать грузы разной массы и с разной скоростью,
предусматривают краны с двумя механизмами подъема. Грузоподъем-
ность кранов обозначают дробными числами, например 50/10 т. Числи-
тель показывает грузоподъемность механизма главного подъема, зна-
менатель — вспомогательного.
Мостовой кран состоит из несущего моста, перекрывающего пролет
помещения, механизмов передвижения и передвигающейся вдоль моста
тележки с механизмом подъема (рис. П-4, б).
Несущий мост имеет вид пространственной четырехплоскостной
коробчатой балочной или ферменной конструкции. По концам моста
устанавливают механизмы передвижения по подкрановым путям, уло-
женным по консолям колонн цеха. По верху моста укладывают рельсы,
по которым передвигается тележка с механизмами подъема. Управля-
ют мостовыми кранами из подвешенной к мосту кабины или с пола
цеха вручную.
Все механизмы крана приводятся в действие электромоторами с
питанием по троллейным проводам, которые крепят сбоку одной из
подкрановых балок или подвешивают к нижнему поясу несущих кон-
19
Рис. П-5. Размеры привязок осей подкрановых
кранов к разбивочным осям:
а — при кранах грузоподъемностью до 50 т; б — то же,
устройстве проходов вдоль подкрановых
путей мостовых
более 50 т; в — при
путей
струкций покрытия. Грузоподъемность, габариты и основные параметры
мостовых и подвесных кранов даются в ГОСТах.
В зависимости от продолжительности работы в единицу времени
эксплуатации цеха мостовые краны подразделяют на краны весьма тя-
желого и тяжелого режимов работы (коэффициент использования
0,4—0,8), среднего (0,25—0,40) и легкого (0,15—0,25). В цехах с ин-
тенсивным технологическим процессом в одном пролете может быть
установлено по два крана и более, располагаемых как в одном, так и в
двух уровнях цеха. Передвигаются краны со скоростью 80 м/мин и
более.
При использовании кранов весьма тяжелого режима работы (или
тяжелого и среднего при двух и более кранах в пролете) вдоль подкра-
новых путей устраивают проходы (галереи) для обслуживающего их
персонала. Ширину прохода принимают не менее 400, высоту 1800 мм.
Пролеты мостовых кранов (от 13,5 до 33,5 м) увязывают с шириной
пролетов и размерами привязки осей подкрановых путей к продольным
разбивочным осям. Размеры привязки приняты следующие: в зданиях
с электрическими мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т —
750 мм (рис. П-5, а); в зданиях с такими же кранами грузоподъем-
ностью более 50 т — 1000 мм (рис. П-5,6); при устройстве проходов
вдоль подкрановых путей— 1000 мм и более, кратно 250 мм
(рис. 11-5, в).
В промышленных зданиях устанавливают также специальные мо-
стовые краны: литейные, консольно-поворотные, колодцевые, для раз-
девания слитков, завалочные, с вилообразным захватом и др.
Вид кранов выбирают в зависимости от характера и массы грузов,
интенсивности технологического процесса, ширины пролетов и с учетом
будущей модернизации производства.
20
В современной практике наблюдается тенденция к замене мостовых
кранов подвесными. Устройство специальных поворотных стрелок —
крестовин позволяет перемещать грузы подвесными кранами во взаим-
но перпендикулярных направлениях без переделки подвесных путей.
Поэтому здания, оборудованные подвесным транспортом, легче приспо-
соблять к изменениям технологии производства.
Напольный транспорт. Мостовые и подвесные краны, пере-
дающие нагрузки на каркас, очень сильно влияют на объемно-планиро-
вочное решение здания. При проектировании стремятся по возможности
уменьшить грузоподъемность этих кранов или вообще освободить кар-
кас здания от крановых нагрузок.
Отказ от мостовых и подвесных кранов приводит к значительному
экономическому эффекту (уменьшается расход материалов на элементы
каркаса), позволяет создавать здания с укрупненной сеткой колонн, а
также легкие большепролетные здания с пространственными и висячи-
ми системами покрытий.
Технологический процесс в зданиях без мостовых и подвесных кра-
нов обслуживается напольным транспортом. К ним относятся вагонет-
ки, электрокары, конвейеры, автомобильные краны, различного рода
погрузчики и т. п. В крупно- и большепролетных зданиях для переме-
щения грузов целесообразно предусматривать козловые краны, пере-
двигающиеся по рельсам, уложенным в уровне пола цеха (см.
рис. VII-2, б, в).
Однако в зданиях с козловыми кранами требуется несколько уве-
личивать высоту и пролеты. Козловые краны представляют также опас-
ность для людей, поскольку кран передвигается на уровне пола.
ГЛАВА
ш
Освещение и воздухообмен
в промышленных зданиях
Требования к освещенности и способы освещения помещений. Уровень
освещенности производственных помещений должен быть не ниже нор-
мированного и с наиболее благоприятным направлением светового по-
тока, падающего на рабочие поверхности. Освещенность должна быть
достаточно равномерной и рассеянной, так как частый перевод взгляда
из затемненных мест на ярко освещенные утомляет зрение. На рабочих
поверхностях освещение не должно создавать прямую и отраженную
блесткость, резкие тени от оборудования и корпуса работающего. Оно
должно быть насыщенным и максимально приближенным к солнечному
по распределению яркостей, контрасту светотени и т. п.
Освещение должно обогащать архитектурно-художественную ком-
позицию и цветовое решение интерьеров помещений; оно должно быть
экономичным, пожаробезопасным и надежным в эксплуатации.
Способы освещения. Производственные помещения можно
освещать естественным или искусственным светом, одновременно тем
и другим (совмещенное освещение). Способ освещения выбирают с
21
учетом специфики технологии производства, объемно-планировочного и
конструктивного решения здания, климатических и светоклиматических
особенностей района строительства и экономических возможностей.
Естественное освещение предусматривают преимущественно в зда-
ниях массового строительства, в помещениях с постоянным пребывани-
ем людей. Уровень освещенности рабочих мест естественным светом
не является постоянным, так как он всецело зависит от времени года и
и суток, состояния атмосферы и т. п. К тому же при двухсменной рабо-
те время использования естественного света относительно невелико.
Искусственное освещение целесообразно устраивать в герметизи-
рованных зданиях со строго заданными параметрами внутренней среды
производства, а также в зданиях, располагаемых в районах с интенсив-
ными снегопадами, когда нормальная эксплуатация световых фонарей
затруднена. Такое освещение обеспечивает постоянную освещенность
на рабочих местах.
При совмещенном освещении одновременно используют в дневное
время естественный и искусственный свет. Искусственное освещение не-
обходимо на участках с недостаточным естественным светом. При этом
светильники предусматривают скрытые от работающих и обладающие
светом, близким по спектральному составу к естественному. Совмещен-
ное освещение устраивают преимущественно в крупных сблокирован-
ных цехах.
Естественное освещение помещений подразделяют на боковое, верх-
нее и то и другое. В первом случае свет проникает в здание через све-
товые проемы в наружных стенах, во втором — через фонари в покры-
тии и через проемы в стенах в местах перепада высот смежных проле-
тов, в третьем — через проемы всех типов.
При выборе вида естественного освещения учитывают особенности
технологического процесса, условия зрительной работы (равномерность,
контраст объекта различения с фоном, а также отсутствие слепимости
и т. д.), объемно-планировочное и конструктивное решение здания, кли-
матические и светоклиматические особенности места строительства и
экономические факторы.
Путем сравнения вариантов определяют тот тип освещения, кото-
рый при заданных требованиях создает лучшие условия зрительной
работы, требует наименьших затрат средств и обладает высокой эк-
сплуатационной надежностью. Боковое освещение применяют, как пра-
вило, в многоэтажных зданиях, а также в одноэтажных при отношении
глубины помещений к высоте окон над условной рабочей поверхностью
не более 8, а верхнее и боковое — в одноэтажных многопролетных
зданиях.
Освещенность, создаваемая естественным светом, — величина не-
постоянная, поэтому трудно установить значение естественной освещен-
ности помещений в абсолютных единицах. В силу этого освещенность
в зданиях регламентируют относительной величиной — коэффициентом
естественной освещенности (сокращенно к.е.о.).
К.е.о. обозначают буквой е. Он выражает отношение естественной
освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости вну-
три помещения светом неба, к значению наружной горизонтальной
12
освещенности, создаваемой в это время светом полностью открытого не-
босвода; выражают коэффициент в процентах.
Нормированное значение к.е.о. (ев) для зданий, располагаемых в I,
II, IV и V поясах светового климата СССР (рис. III-1), определяют по
формуле
el(II, IV, V) = ештс,	(1)
где ешн — нормированное значение к.е.о., принимаемое для производ-
ственных зданий из прилож. 1 с учетом прилож. 2; т — коэффициент
светового климата, определяемый по прилож. 3; С — коэффициент сол-
нечности климата, определяемый по прилож. 4.
При одностороннем боковом естественном освещении минимальное
значение к.е.о. нормируется в точке, расположенной на расстоянии 1 м
от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вер-
тикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабо-
чей поверхности.
При двустороннем боковом освещении минимальное значение к.е.о.
нормируется в точке посередине помещения на пересечении вертикаль-
ной плоскости характерного разреза и условной рабочей поверхности.
При верхнем или верхнем и боковом естественном освещении нор-
мируется среднее значение к.е.о. в точках, расположенных на пересече-
нии вертикальной плоскости характерного разреза помещения и услов-
ной рабочей поверхности. Первую и последнюю расчетные точки
принимают на расстоянии 1 м от поверхности стен или перегородок.
Помещения допускается делить на зоны с боковым освещением (зоны,
примыкающие к наружным стенам с окнами) и зону с верхним освеще-
нием. Расчет и нормирование естественного освещения в каждой зоне
производят отдельно.
Характерный разрез помещения — это поперечный разрез посереди-
не его, когда секущая плоскость перпендикулярна плоскости остекле-
ния световых проемов (при боковом освещении) или продольной оси
пролетов. В характерный разрез помещения должны попадать участки
с наибольшим количеством рабочих мест, а также точки рабочей зоны,
наиболее удаленные от световых проемов.
Под световым климатом понимают совокупность условий естествен-
ного освещения в той или иной местности за период более 10 лет. В со-
вокупность условий естественного освещения в какой-либо местности
включают освещенность и количество освещения на горизонтальной и
вертикальных поверхностях, создаваемые как рассеянным светом неба,
так и прямым светом солнца, в зависимости от продолжительности
солнечного сияния и вида альбедо подстилающей поверхности.
Наряду с нормированием к.е.о. в помещениях при верхнем и верх-
нем и боковом освещении, в которых выполняются работы I — VI зри-
тельных разрядов, нормируется неравномерность естественного освеще-
ния. Неравномерность естественного освещения выражают отношением
среднего значения к наименьшему к.е.о. в характерном разрезе помеще-
ния. Этот показатель в помещениях цехов не должен превышать 3:1.
Освещенность помещения естественным светом характеризуют
к.е.о. ряда точек характерного разреза помещения, взятых на условной
23
Рис. Ш-1. Карта светового климата СССР
Рис. II1-2. К расчету естественной освещенности помещений:
а - характерный разрез помещения для расчета к.е.о. при боковом освещении; б — то же, при
верхнем и верхнем и боковом освещении; в—д — кривые естественного освещения при боковом,
верхнем, а также верхнем и боковом освещении
рабочей поверхности (рис. Ш-2, а, б). За условную рабочую поверх-
ность принимают горизонтальную, расположенную на высоте 0,8 м от
пола. Расстояние между расчетными точками принимают 2—3 м, при
этом первую и последнюю точки размещают на расстоянии 1 м от стен
или средних рядов колонн.
Размеры световых проемов определяют в соответствии с нормиро-
ванными значениями к.е.о. Площади проемов могут отклоняться на
+ 5, —10% от требуемых по расчету. Достаточность размеров, форму
и места расположения световых проемов определяют расчетом, который
проводят дважды.
25
Предварительный
проемов при боковом
формуле
расчет площади световых
освещении помещений ведут по
(2)
So
lOOTgfj ’
где So — площадь окон, м2; Sn — площадь пола помещения, м2; ен —
нормированное значение к.е.о. при боковом естественном освещении, %,
определяемое из выражения (1); г]о— световая характеристика окна,
определяемая по прилож. 5; т0 — общий коэффициент светопропуска-
ния, определяемый по формуле
То = т2т3т4т5,	(3)
где Т) — коэффициент светопропускания материала, определяемый по
прилож. 6; тг — коэффициент, учитывающий потери света в переплетах
светопроема (прилож. 6); т3—то же, в несущих конструкциях (при-
лож. 6). При боковом освещении т3= 1; Т4 — то же, в солнцезащитных
устройствах (прилож. 7); т3— то же, в защитной сетке, устанавливае-
мой под фонарями, принимаемый равным 0,9. При боковом освещении
т5 — 1; Г1 — коэффициент, учитывающий повышение к.е.о. при боковом
освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и
подстилающего слоя, прилегающего к зданию (прилож. 8).
Для определения Г\ предварительно находят средневзвешенный ко-
эффициент отражения по формуле
„ __ Pl^l + Р2^2 + Р3^3
гер
(4)
+ s2 + s3
где pi, р2, рз — коэффициенты отражения потолка, стен и пола; Si, S2
и S3 — площади потолка, стен и пола.
Формулу (4) используют как при боковом, так и верхнем естествен-
ном освещении. При боковом освещении в системе верхнего и бокового
освещения рСр определяют по формуле
O.Spn.Sj -|- p2S2 4- p3S3
(5)
Pep
Si + S2 + S3
где рп — коэффициент отражения глухих частей покрытия и фонарей;
Р2, рз, S1; 32 и S3— см. формулу 4.
При светопроемах, устраиваемых в плоскости покрытия, рСр для
бокового освещения в системе верхнего и бокового освещения опреде-
ляют по (4);
k3 — коэффициент запаса, определяемый по прилож. 9. Коэффици-
ент запаса учитывает снижение к.е.о. и освещенности вследствие за-
грязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах,
а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения; йзд—•
коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями
(прилож. 10).
Предварительный расчет площади светопроемов
при верхнем освещении помещений производят по формуле
„ _ 5пент]фй3
Ф ЮО-ог8йф
(6)
26
где — площадь световых проемов (в свету) при верхнем освеще-
нии м2; ен — нормированное значение к.е.о. при верхнем естественном
освещении, %; г]ф — световая характеристика фонаря или светового
проема в плоскости покрытия (см. прилож. 11 и 12); k$ — коэффициент,
учитывающий тип фонаря (см. прилож. 13); г2— коэффициент повыше-
ния к.е.о. при верхнем освещении благодаря свету, отраженному от по-
верхностей помещения (см. прилож. 14).
При определении г2 предварительно находят средневзвешенный
коэффициент отражения по формуле (4).
Проверочный расчет естественного освещения производят в
точках характерного разреза помещения.
Расчет к.е.о. в какой-либо точке характерного разреза помещения
ведут по формулам:
при боковом освещении
^р = (£б<7 + ^)vi/A	(7)
при верхнем освещении
бр = 1>« + еср (^ф—1)1 4/k3;	(8)
при верхнем и боковом освещении
С = е® + е“,	(9)
где ее — геометрический к.е.о. в расчетной точке при боковом освеще-
нии, учитывающий прямой свет неба, определяемый с помощью графи-
ков I и II на рис. Ш-З и Ш-4; q — коэффициент учета неравномерной
яркости облачного неба МКО, определяемый на рис. Ш-6, а или табл,
прилож. 15*; Бзд — геометрический к.е.о. в расчетной точке при боко-
вом освещении, учитывающий свет, отраженный от противостоящих зда-
ний, определяемый с помощью графиков I и II, см. рис. Ш-6,б; R — ко-
эффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего зда-
ния (прилож. 16); 8В — геометрический к.е.о. в расчетной точке при
верхнем освещении, определяемый по графикам III и II на рис. Ш-5 и
Ш-4; еСр — среднее значение геометрического к.е.о. при верхнем осве-
щении на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоско-
сти характерного вертикального разреза помещения, определяемое из
соотношения
еср ~ (£В1 + £в2 + £вЗ 9" ••• &bN)/N,	(Ю)
где N — количество расчетных точек; евь Вв2, ЕВз,...евм — геометрические
к.е.о. в расчетных точках.
Среднее значение к.е.о. (еср) при верхнем и боковом освещении
определяют по формуле
еср = (^1/2 + е2 4~ <+ ф-... +^—i ф- е^2)/(Л?-—1),	(11)
* Облачное небо, по определению Международной комиссии по освещению
(МКО), — небо, полностью закрытое облаками, когда отношение его яркости на высоте
над горизонтом к яркости в зените равно (1+2 sin 9) :3 (см. рис. Ш-6, а).
27
Рис. Ш-З. График I А. М. Данилюка для подсчета п} и n'i
t+Й

Рис. Ш-5. График III для подсчета п3
где et, е2, е3, eN — значения к.е.о.
при верхнем или верхнем и боко-
вом освещении в точках харак-
терного разреза помещения, оп-
ределяемые по формулам (8) и
(9).
Геометрический коэффициент
естественной освещенности пред-
ставляет собой отношение естест-
венной освещенности, создавае-
мой в некоторой точке заданной
плоскости внутри помещения све-
том неба (непосредственным или
после отражений), к значению
наружной горизонтальной осве-
щенности, создаваемой светом
полностью открытого небосвода.
При боковом освещении гео-
метрический коэффициент естест-
венной освещенности, учитываю-
щий прямой свет, в какой-либо
точке помещения определяют по
формуле
еб = 0,01 npi,,	(12)
где п\ — количество лучей по гра-
фику I, проходящих от неба через
световые проемы в расчетную точ-
ку на поперечном разрезе поме-
щения (рис. Ш-7,а); п2 — коли-
чество лучей по графику II, про-
ходящих от неба через световые
УглоВая Высота середины сВетоВого
проема над рабочей поВерхттью в°
Рис. II1-6. К расчету естественной освещен-
ности:
а—значения коэффициента qt учитывающего не-
равномерную яркость облачного неба МКО; б —
определение количества лучей rt> и n't от неба и
от противостоящего здания; /— противостоящее
здание; 2 — проектируемое здание
проемы в расчетную точку на
плане помещения (рис. Ш-7, б).
Геометрический коэффициент естественной освещенности, учиты-
вающий свет, отраженный от противостоящего здания при боковом
освещении, определяют по формуле
£Эд 0,01	,
(13)
где и/— количество лучей по графику I, проходящих от противостоя-
щего здания через световой проем в расчетную точку на поперечном
разрезе помещения (см. рис. Ш-6, б); п2' — количество лучей по гра-
фику II, проходящих от противостоящего здания через световой про-
ем в расчетную точку на плане помещения (см. рис. Ш-7,б).
При верхнем освещении геометрический коэффициент естествен-
ной освещенности в какой-либо точке помещения определяют по фор-
муле
ев = 0,01п3п2,	(14)
31
Рис. III-7. К расчету естественной освещенности помещений:
а — пример подсчета при боковом освещении количества лучей п} и n'i по графику I; б — то же,
п2 и п’ч по графику II; в — пример подсчета при верхнем освещении количества лучей п3 по гра-
фику III (от 2-го светопроема); г — то же, по графику II; / — поперечный разрез; 2 — граница
противостоящего здания; <? —-план помещения; 4 — первый светопроем; 5 — второй светопрое.м;
6 — продольный разрез
где Пз — количество лучей, проходящих от неба в расчетную точку
через световые проемы на поперечном разрезе помещения
(рис. Ш-7,в); п2 — то же, на продольном разрезе помещения
(рис. Ш-7,г).
При освещении через несколько световых проемов п3 и п2 опреде-
ляют отдельно для каждого проема, а затем произведение п3п2 сум-
мируют.
Определенные в расчетных точках по выражениям (7), (8) и
(9) значения к.е.о. наносят в виде графиков на характерном разрезе
помещения. Графики или кривые к.е.о. строят откладывая в опреде-
ленном масштабе значения к.е.о. вверх от условной рабочей плоскости
из точек, в которых определялась освещенность. На рис. Ш-2, в—г
показаны кривые естественной освещенности при боковом, верхнем
и верхнем и боковом освещении. Кривые естественной освещенности,
дающие наглядное представление об освещенности помещения, помога-
ют более рационально организовать рабочие места. Пример светотехни-
ческого расчета приведен в прилож. 17.
Коэффициент естественной освещенности зависит от размеров и
расположения светопроемов, их состояния, линейных размеров поме-
32
Щения и вида его отделки, от светового климата, отражательных
свойств земного покрова и других факторов.
Свет, отраженный от внутренних поверхностей помещения, оказыва-
ет существенное влияние на значение к.е.о.
В целях повышения к.е.о. назначают такую отделку поверхностей
потолка, стен и пола, при которой значения средневзвешенного коэф-
фициента отражения были бы, как правило, в пределах от 0,3 до 0,5.
При этом цветовая отделка внутренних поверхностей помещения долж-
на быть увязана как с требованиями освещения, так и с архитектурно-
художественными особенностями интерьера.
При выборе вида оконного заполнения учитывают санитарно-гиги-
енические требования, экономию тепла и климатические условия района
строительства.
Окна в наружных стенах устраивают с одинарным, двойным и
тройным заполнением. Двойное и тройное заполнение предусматрива-
ют только в нижней части на высоту до 2,4 м, верхнюю же часть вы-
полняют с одинарным заполнением. В целях сокращения потерь тепла
в зданиях необходимо ограничивать применение ленточного остекле-
ния, а также световых и светоаэрационных фонарей. В случае исполь-
зования фонарей их типы назначают с учетом требований освеще-
ния, аэрации и экономии тепла, а также климата местности. Так,
в северных районах целесообразно устраивать зенитные фонари, а
в южных — шедовые и зенитные с заполнением теплоизолирующим
стеклом и некоторые другие.
Искусственное освещение помещений. Для искусственного освеще-
ния используют газоразрядные лампы (люминесцентные, ртутные вы-
сокого давления с исправленной цветностью типов ДРЛ и ДРИ, ксе-
ноновые) и лампы накаливания.
Газоразрядные лампы по спектральному составу излучения при-
ближаются к естественному свету и позволяют создавать в интерье-
ре световую обстановку, близкую к дневному освещению. По срав-
нению с лампами накаливания они обладают более высокой отдачей
света, имеют более продолжительный срок службы и меньшую яркость.
Типы светильников, представляющих собой совокупность источника
света и осветительной арматуры, выбирают с учетом особенностей тех-
нологического процесса, зрительной работы, требуемого уровня осве-
щенности, способа установки и экономичности, а также архитектурной
композиции интерьера (высоты, конструкции покрытия, цветовой от-
делки внутренних поверхностей и т. п.).
В зданиях, не имеющих окон и фонарей, применяют главным об-
разом люминесцентные лампы, создающие наиболее комфортные ус-
ловия освещения. Люминесцентные лампы следует также применять в
тех помещениях, где выполняют работы, связанные с различением цвето-
вых оттенков, если необходимо создать особо благоприятные условия
для зрения.
В производственных зданиях устраивают две системы искусствен-
ного освещения: общее и комбинированное. Общее освещение подраз-
деляют на общее равномерное (при равномерном распределении све-
тового потока без учета расположения оборудования) и общее лока-
2—407
33
лизованное, при котором освещение предусматривают с учетом распо-
ложения рабочих мест. При комбинированном освещении к общему
освещению добавляют местное, концентрирующее световой поток на
рабочих местах.
Освещение производственных помещений только искусственным
светом позволяет в течение всего года обеспечить требуемые значения
к.е.о. без применения относительно дорогих в строительстве и эксплуа-
тации фонарей верхнего света.
Систему искусственного освещения выбирают с учетом разряда
зрительной работы, особенностей расположения технологического обо-
рудования и общей архитектурной композиции интерьера.
Места расположения светильников определяют с целью обеспечения
нормированной освещенности наиболее экономичным путем, учитывая
также удобства монтажа и обслуживания светильников при наимень-
шей протяженности групповой сети.
Светильники можно подвешивать к несущим и ограждающим кон-
струкциям покрытия, к технологическому оборудованию, переходным
мостикам и обслуживающим площадкам, колоннам и стенам. Для
объектов с повышенным санитарно-гигиеническим режимом целесооб-
разно применять герметичные светильники, изготовляемые из прозра-
чного полистирола и уплотняемые неопреновыми прокладками. Эти
светильники можно мыть струей воды с сильным напором.
Для того чтобы приблизить условия работы при искусственном
освещении к условиям естественного освещения, в производственных
зданиях применяют светильники, встроенные в подвесной потолок.
Для этого можно использовать отдельные плафоны, располагаемые на
расчетном расстоянии друг от друга, светящиеся панели и потолки. Вид
светящей поверхности выбирают с учетом разряда зрительной работы.
Светящие потолки имеют вид подвесного остекления, за которым
располагают светильники. Остекление таких потолков производят из
пластмассовых рассеивателей (например, из поливинилхлоридных лис-
тов). Включением отдельных групп ламп в светящихся потолках мож-
но создавать несколько степеней освещенности.
В осветительных установках бесфонарных зданий светильники
можно совмещать с устройствами для вентиляции и кондиционирова-
ния воздушной среды производства. При этом излучаемое при работе
светильников тепло отводится вытяжной вентиляцией в межферменное
пространство, что улучшает условия эксплуатации светильников.
Освещенность рабочих поверхностей искусственным светом норми-
руют в зависимости от зрительного разряда работы в помещениях,
контраста объекта с фоном; принимают освещенность не ниже значе-
ний, указанных в СНиПе.
В ходе проектирования искусственного освещения производствен-
ных помещений выбирают систему освещения, тип светильников, мес-
та их расположения, ведут расчет осветительных установок и опреде-
ляют высоту подвеса светильников.
Кроме основного (рабочего) освещения в тех производственных
зданиях, где внезапное включение освещения может привести к но-
34
жару или взрыву, предусматривают аварийное освещение, питаемое
от независимой сети.
Методы расчета искусственного освещения изложены в специаль-
ных учебниках по светотехнике.
Совмещенное освещение целесообразно устраивать в производ-
ственных зданиях, в которых выполняются работы наивысшей и очень
высокой точности (I и II разряды), а также в тех случаях, когда объ-
емно-планировочные решения не позволяют обеспечить нормирован-
ные значения коэффициента естественной освещенности. Прежде все-
го это относится к большепролетным или многопролетным зданиям,
значительные размеры которых диктуются условиями технологии и
организации производства.
Искусственное освещение в комбинации с естественным устра-
ивают чаще всего в виде двух раздельных систем. Первая система—
постоянное дополнительное освещение — может работать непрерыв-
но целый рабочий день и освещать определенную зону. Вторую си-
стему включают в зонах, примыкающих к световым проемам, и ис-
пользуют с наступлением сумерек. Включать искусственное освеще-
ние в этой зоне рекомендуется с помощью автоматических регуля-
торов в зависимости от изменения естественной освещенности и выбран-
ного уровня нормативной освещенности.
При боковом освещении осветительные установки целесообразно
размещать в следующих местах: на потолке в удаленной от окна зоне
и у примыкающей к окну; на стене, противоположной окнам, и в про-
стенках между окнами в виде искусственных окон или ниш; в виде
светящих панелей или полос, расположенных на определенных рас-
стояниях.
В помещениях большой глубины целесообразно устраивать искус-
ственные окна, что создает в производственных зданиях ощущение
постоянной связи работающих с внешним пространством.
При устройстве верхнего освещения целесообразно сочетать фона-
ри зенитного типа со светящими панелями искусственного света. При
этом создается возможность их взаимозаменяемости и свободного рас-
положения на потолке интерьера.
Для искусственного освещения помещений используют, как прави-
ло, газоразрядные источники света (люминесцентные, ДРЛ, металло-
галогенные, натриевые). Выбирать источники света следует в соответ-
ствии с рекомендациями СНиПа. Применять лампы накаливания до-
пускается в отдельных случаях, когда по условиям технологии или
другим требованиям использовать газоразрядные источники невоз-
можно.
Экономика естественного и искусственого освещения. Экономиче-
скую оценку видов освещения производственных зданий можно про-
вести с учетом конкретных условий: светового климата района строи-
тельства, особенностей технологии производства и режима работы це-
ха, нормированного значения освещенности, требуемого качества осве-
щения, экономики теплопотерь здания и других факторов.
Естественное освещение позволяет создавать более комфортные
условия труда и экономить электроэнергию. Однако при эксплуатации
2*
35
фонарей и окон необходим регулярный уход за остеклением (трудоем-
кая очистка, замена стекла), увеличиваются теплопотери зимой и воз-
можен перегрев помещений летом.
При искусственном освещении для обеспечения комфортных ус-
ловий труда требуются более высокие первоначальные затраты, чем при
естественном освещении. Для удобства обслуживания и ремонта светиль-
ников иногда приходится предусматривать переходные мостики, пло-
щадки и другие устройства, удорожающие стоимость освещения.
Здания без фонарей и окон, хотя и имеют меньшую сметную стои-
мость общестроительных работ, однако требуют больших затрат на
электроосвещение, устройство фотариев и т. п. Эти затраты компенси-
руются сокращением теплопотерь в зимний период и уменьшением пе-
регрева помещений летом.
Из сказанного следует, что экономику естественного и искусствен-
ного освещения необходимо рассматривать на основе технико-экономи-
ческого расчета. Стоимость систем освещения помещений цехов играет
значительную роль в общей стоимости здания.
Микроклимат в производственных помещениях. Наряду с обеспече-
нием требований технологического процесса в производственных по-
мещениях должны быть созданы в полной мере здоровые микрокли-
матические условия для работающих. К метеорологическим параметрам
воздушной среды, подлежащим нормированию и регулированию, отно-
сятся температура, влажность, скорость движения и чистота воздуха.
В зависимости от категории работы (легкая, средней тяжести, тя-
желая), назначения помещений, количества тепловыделений в ходе
технологического процесса и времени года приняты следующие оп-
тимальные величины параметров воздуха на постоянных рабочих мес-
тах: в холодный и переходный периоды (при температуре наружного
воздуха ниже +Ю°С) температура от 16 до 22°С, относительная влаж-
ность 60—30% и скорость движения воздуха не более 0,2—0,3 м/с;
в теплый период года (температура наружного воздуха +10°С и вы-
ше) температура от 18 до 25°С, относительная влажность 60—30%
и скорость воздуха 0,2—0,5 и 0,3—0,7 м/с.
К категории легких относят работы, выполняемые сидя или не
требующие систематического физического напряжения (поднятия и
переноски тяжестей). К категории работ средней тяжести относят
трудовые операции, связанные с переноской небольших тяжестей (до
10 кг) и выполняемые стоя. Тяжелыми считают работы, связанные
с систематическим физическим напряжением, а также с переноской
тяжестей (более 10 кг).
Рабочей зоной считают пространство высотой до 2 м над уровнем по-
ла или площадки, где имеются рабочие места. Постоянным рабочим
местом считается участок, на котором работающий находится большую
часть рабочего времени.
Для того чтобы концентрации вредных газов, паров, пыли и других
аэрозолей в воздухе рабочей зоны производственных помещений не
превышали допустимых доз, герметизируют оборудование, аппаратуру
и коммуникации, выделяют из рабочих помещений источники вредно-
стей, устраивают местные отсосы от оборудования и аппаратуры и т. п.
36
В помещениях с очень вредными технологическими процессами
(например, в травильных цехах) целесообразно поддерживать понижен-
ное давление воздуха, чем предупреждается распространение загрязнен-
ного воздуха в соседние помещения.
Для обеспечения благоприятных условий труда в производствен-
ных зданиях предусматривают комплекс мероприятий, среди которых
одним из главных являются средства воздухообмена в помещениях.
Количество воздуха, необходимого для обеспечения нормативных пара-
метров в рабочей зоне, определяют по следующим параметрам: в по-
мещениях с тепловыделениями по избыткам явного тепла; для поме-
щений с тепло- и влаговыделениями — по избыткам явного тепла,
влаги и скрытого тепла в рабочей зоне; для помещений с выделе-
ниями газа — по количеству вредностей, поступающих в рабочую зону,
из условия разбавления их до допустимых концентраций.
Способы воздухообмена в помещениях. Воздухообмен в производ-
ственных помещениях обеспечивают: аэрацией, через неплотности в ог-
граждениях и поры материала, способом механической вентиляции
и с помощью кондиционеров.
Способ аэрации, т. е. естественной вентиляции, называют
организованным и управляемым способом воздухообмена, так как он
позволяет регулировать обмен воздуха, подаваемого в помещение.
Аэрацию воздуха предусматривают в зданиях, в которых допускается
небольшое колебание температуры и влажности как в течение года,
так и суток.
Количество воздуха, поступающее в цех через неплотности в
ограждениях и поры материалов, из которых они выполнены (инфиль-
трация), а также через фрамуги, двери и ворота, незначительно и не
поддается учету и регулированию. Поэтому такой способ воздухооб-
мена не принимают в качестве самостоятельного; он лишь дополня-
ет аэрацию.
Способ механической (принудительной) венти-
ляции применяют главным образом в помещениях с производствами,
не допускающими резких изменений температуры и влажности возду-
ха. Вентиляционные установки особенно целесообразны в тех случаях,
когда источником вредностей служат отдельные агрегаты. Над агре-
гатами устанавливают местные отсосы, которые удаляют загрязнен-
ный воздух, не давая ему распространяться по всему помещению.
Кондиционеры устанавливают преимущественно в зданиях, в ко-
торых размещают производства со строго заданным температурно-
влажностным режимом.
Описанию устройства и принципов проектирования механической
вентиляции и кондиционирования воздуха посвящены специальные кур-
сы. Здесь же кратко рассмотрены общие принципы воздухообмена по-
средством аэрации.
Аэрация обеспечивается системой специально запроектированных
приточных и вытяжных отверстий. Приточные отверстия располагают,
как правило, в нижней части наружных стен. Ими являются открыва-
ющиеся створки окон, а иногда проемы с жалюзи. Вытяжные отвер-
37
стия размещают в верхней части помещения (как правило, в по-
крытии) .
Как известно, естественный воздухообмен в помещении происхо-
дит вследствие разности давлений внутри и снаружи из-за различия
температур наружного и внутреннего воздуха и под воздейст-
вием ветра на ограждающие конструкции здания. Через отверстия, око-
ло которых внутреннее давление меньше наружного, воздух поступает
в здание, а через отверстия, около которых внутреннее давление боль-
ше наружного, воздух выходит из помещения.
Напомним, что на активность естественного воздухообмена вли-
яют тепловой перепад, равный разности температур наружного и внут-
реннего воздуха, и высотный перепад, равный разности уровней распо-
ложения приточных и вытяжных отверстий. В летних условиях, когда
температуры наружного и внутреннего воздуха выравниваются, есте-
ственный воздухообмен происходит в результате высотного перепада.
Последний можно увеличить, открывая для притока наружного воз-
духа самые низкие проемы, а для выхода внутреннего воздуха —
наиболее высоко расположенные отверстия (рис. Ш-8,а). В зимних
условиях аэрация помещений происходит при значительно меньшем
высотном перепаде, так как в это время тепловой перепад бывает до-
статочно большим.
Существенное воздействие на аэрацию оказывает ветер, создавая
за зданием и у выступающих углов его профиля завихрения, кото-
рые сопровождаются появлением в этих местах отсоса (разрежения),
т. е. отрицательного давления. Наветренная сторона здания испытыва-
ет избыточное давление (рис. Ш-8, б).
Расположение приточных отверстий в местах положительных дав-
лений, а вытяжных — в местах отрицательных давлений может зна-
чительно увеличить воздухообмен (рис. Ш-8,в), тогда как неудачное
расположение отверстий приводит к полному прекращению его. Сле-
довательно, для обеспечения нормального воздухообмена в помеще-
нии открывание проемов необходимо регулировать с учетом темпе-
ратуры воздуха, а также направления и скорости ветра. Обяза-
тельным условием аэрации является также равенство площадей при-
точных и вытяжных отверстий.
Для лучшей аэрации помещений здание рекомендуется ориенти-
ровать так, чтобы продольная ось фонарей располагалась перпенди-
кулярно направлению господствующего ветра в летние месяцы. На
розе ветров в определенном масштабе по направлению 16 румбов
откладывают продолжительность действия ветра в рассматриваемый
период года (навстречу ветру). На розе, изображенной на рис. Ш-8,г,
господствующими являются ветры юго-западного направления.
В широких многопролетных зданиях с одинаковой высотой про-
летов организовать естественный воздухообмен трудно, так как воз-
дух через приточные отверстия распространяется в глубь помеще-
ния не более чем на 40—50 м. Поэтому в зданиях шириной более
100 м фонари средних пролетов работают неустойчиво: то на вытяж-
ку, то на приток (рис. Ш-8,б), что не всегда обеспечивает требуемый
санитарно-гигиенический режим помещений.
38
л
Рис. Ш-8. Схемы аэрации одноэтажных зданий:
а —в зимний и летний периоды; б — эпюры давления на ограждение здания при ветре; в — откры-
вание приточных и вытяжных отверстий при ветре: г — роза ветров: д — неустойчивый режим
работы фонарей; е — активный аэрационный профиль здания
Еще более затрудняется аэрация помещений, имеющих сплош-
ные перегородки, доходящие до перекрытия, а также в тех случаях,
когда к наружным стенам здания примыкают различные пристройки,
уменьшающие площадь приточных отверстий.
В целях улучшения условий аэрации широких зданий иногда им
придают активный аэрационный профиль путем чередования низких и
высоких пролетов. При этом целесообразно располагать в высоких
пролетах агрегаты с наибольшими выделениями тепла и вредностей.
В зданиях активного аэрационного профиля фонари высоких про-
летов работают на вытяжку воздуха, а фонари низких пролетов —
на его приток (рис. Ш-8,е). Расстояние между фонарями высоких
пролетов по условиям аэрации нужно принимать от 24 до 40 м.
В этом случае пространство между фонарями хорошо проветривается
и исключено попадание в цех загрязненного воздуха через фонари
низких пролетов.
Здания без фонарей и область их применения. Одна из особен-
ностей большинства одноэтажных зданий — наличие на их покрытии
светоаэрационных фонарей. По уровню естественного освещения зда-
ний, в которых выполняют работы средней точности, фонари, как пра-
вило, оправдывают свое назначение. Однако в зданиях с более точными
работами фонари не всегда обеспечивают необходимую равномерность
освещения; исключена также возможность регулирования направлен-
ности освещения для обеспечения наилучших условий зрительной
работы.
В широких зданиях с однообразным профилем, в которых разме-
щают производства с незначительными тепловыделениями, светоаэра-
ционные фонари не всегда удовлетворяют требованиям воздухообме-
на. Аэрация таких зданий может быть достаточно эффективной при
ширине их не более 100 м, при отсутствии сплошных внутренних стен
и перегородок и при постоянном регулировании площади приточных
и вытяжных отверстий в зависимости от направления и силы ветра.
Такое регулирование возможно только при автоматизации этого процес-
са, что связано с большими трудностями и затратами.
В зданиях шириной более 100 м для обеспечения нормальной
аэрации необходимо придавать покрытию активный аэрационный
профиль, либо устанавливать на покрытии спецальные щиты. Оба
варианта усложняют конструкцию зданий, ограничивают размеры зда-
ний, что снижает преимущества сблокированных цехов.
Светоаэрационные фонари в форме надстроек имеют ряд недостат-
ков: через неплотности в притворах переплетов проникают атмосфер-
ные осадки, бьется стекло при открывании переплетов (вследствие пе-
рекоса лент) с попаданием разбитых стекол в помещение, возмож-
ность капели в холодное время из-за образования на стеклах конденса-
та. Кроме того, за фонарными надстройками на крыше образуются сне-
говые «мешки», и удаление снега приводит к значительным эксплуата-
ционным расходам.
В климатических условиях большинства районов нашей страны
для восполнения теплопотерь через фонари требуется большой рас-
ход топлива. Так, для возмещения теплопотерь через фонари механи-
40
ческого цеха размером 120X180 м и высотой 6 м, расположенного в
районе с расчетной наружной температурой отопительного сезона
—30°С, требуется условного топлива около 300 т в год.
Один из главных эксплуатационных недостатков зданий с обыч-
ными фонарями — невозможность поддерживать в них стабильный тем-
пературно-влажностный режим, необходимый для некоторых произ-
водств, а также проникновение в помещение прямых солнечных лучей,
что недопустимо для производств с кондиционированным режимом.
К тому же фонарные надстройки сильно усложняют конструкцию
здания, повышая расход металла на покрытие и трудоемкость возве-
дения. Зенитные фонари многими перечисленными недостатками не
обладают.
Недостатки зданий со светоаэрационными фонарями послужили
основанием для отказа в зданиях некоторых производств от фонарей
и перехода к зданиям с искусственным освещением и принудительным
воздухообменом.
В бесфонарных, а в отдельных случаях и в безоконных зданиях
целесообразно размещать производства со строго заданным темпера-
турно-влажностным режимом (при автоматическом регулировании его)
или с особым режимом по чистоте воздуха помещений. Сюда относит-
ся часть производств текстильной, пищевой, химической, приборе- и
м ашиностроительной промышленности.
В зданиях без фонарей необходимо создавать условия, обеспе-
чивающие расчетную температуру, влажность и подвижность воз-
духа, а также предусмотреть устройства, исключающие наличие в возду-
хе рабочих помещений токсических газов, паров и пыли в концентрациях,
превышающих предельно допустимые.
К объемно-планировочным и конструктивным решениям зданий без
фонарей не предъявляют особых требований. Они, как и обычные зда-
ния, должны быть прямоугольной формы в плане и преимущественно без
перепадов высот смежных пролетов, с укрупненной сеткой колонн и с
унифицированными несущими и ограждающими конструкциями.
В зданиях, предназначенных для производств, требующих особой
чистоты, а также в зданиях текстильной промышленности часто уст-
раивают подвесные потолки. Наличие их позволяет устраивать в зда-
нии технический этаж (чердак) для размещения коммуникаций и спе-
циальных устройств (приточных и рециркуляционных вентиляционных
коробов, светильников и др.). Подвесные потолки улучшают интерьеры
помещений. Конструкции подвесных потолков рассмотрены в гл. IV.
Покрытия бесфонарных зданий могут быть скатными и плоскими.
Второй тип покрытия более распространен, так как при нем можно
применять так называемые саморемонтирующиеся плоские кровли,
имеющие высокую эффективность в строительстве и эксплуатации, и
кровли-ванны, которые более целесообразны для помещений с конди-
ционированным режимом. На плоских кровлях можно размешать
вспомогательные технологические установки и площадки для верто-
летов.
Освещение бесфонарных зданий может быть естественным (бо-
ковое) и искусственным, а бесфонарных и безоконных — только искус-
41
ственным. В зданиях, не имеющих фонарей и окон, отсутствует естест-
венное ультрафиолетовое излучение, что отрицательно сказывается на
организме работающих: понижается сопротивляемость заболеваниям
и ухудшается общее состояние здоровья. Поэтому в производственных
помещениях с постоянным пребыванием работающих без естественного
освещения или с недостаточным по биологическому действую естест-
венным освещением (к.е.о. менее 0,1%) предусматривают установки
искусственного ультрафиолетового излучения.
Установки с эритемными лампами, систематически облучающие
работающих ультрафиолетовыми лучами в соответствующих солнечному
излучению дозах, размещают совместно с источниками искусственного
света. При отсутствии такой возможности в бытовых помещениях пред-
усматривают фонари с эритемными лампами для индивидуального об-
лучения работающих.
Обладая технологическими преимуществами перед обычными, бес-
фонарные и безоконные здания имеют ряд существенных недостатков.
В них невозможно организовать естественный воздухообмен, а приме-
нение искусственной вентиляции или кондиционирования воздуха тре-
бует больших эксплуатационных расходов. Работа в таких зданиях в
дневное время при искусственном освещении может вызывать у рабо-
чих чувство замурованности. Учитывая это, в зданиях без естественного
освещения в нижней части наружных стен часто предусматривают уз-
кие ленточные окна («психологические»), снимающие ощущение изо-
лированности.
Применяемые в настоящее время для освещения производствен-
ных помещений газоразрядные лампы со световым спектром, близким
к естественному солнечному, позволили значительно уменьшить не-
достатки зданий без окон и фонарей и расширить область их строи-
тельства.
Герметизированные помещения. Здания или отдельные помеще-
ния, изолированные от влияния внешней среды (температуры и влаж-
ности воздуха, солнечных лучей, шума, пыли и вибраций) и не имею-
щие светоаэрационных фонарей, а в отдельных случаях и окон,
называют герметизированными.
В герметизированных зданиях размещают некоторые производства
электровакуумной и радиотехнической промышленности, точного при-
боре- и машиностроения и т. п., требующие по условиям технологиче-
ского процесса особого микроклимата и режима чистоты.
Для обеспечения требуемого производственного режима в гермети-
зированных зданиях или помещениях необходимо герметизировать
ограждающие конструкции, скрыто размещать промышленные провод-
ки, предусматривать устройство специальных бытовых и вспомога-
тельных помещений, поступление грузов через передаточные тамбуры-
шлюзы, помещения службы чистоты, выделять шумные отделения от
остальных помещений ограждениями с высокой звукоизоляцией.
Выходы для персонала из специальных бытовых помещений в гер-
метизированные производственные нужно оборудовать шлюзами с
установками для обеспыливания одежды. Состав и площади специаль-
ных бытовых помещений принимают в соответствии с санитарными
42
нормами. В герметизированных зданиях или помещениях предусматри-
вают кондиционирование воздуха.
Герметизированными строят как одноэтажные, так и многоэтаж-
ные здания. Основанием для выбора этажности служат требования
технологического процесса и технико-экономические предпосылки.
Герметизированные здания сооружают, как правило, с техническими
пли эксплуатационными этажами, располагаемыми между этажами и в
межферменном пространстве. Технические этажи используют для про-
кладки воздуховодов и других коммуникаций, а межферменные этажи,
кроме того, для размещения вспомогательных и бытовых помещений.
Технический этаж отделяют от основного объема здания подвес-
ным потолком, который улучшает гигиенические, акустические и эсте-
тические качества интерьера. Эксплуатируемые этажи отделяют железо-
бетонными несущими плитами, укладываемыми по нижним и верхним
поясам ферм покрытия или перекрытий.
Оконные проемы в герметизированных помещениях заполняют
пустотелыми стеклоблоками или стеклом (светорассеивающим или не-
пропускающим инфракрасные лучи). Иногда в окнах предусматривают
солнцезащитные устройства. Поверхность стен и потолков нужно де-
лать гладкими, причем отделочные материалы не должны выделять
пыль или накапливать ее.
Борьба с шумом и вибрациями
в производственных зданиях
( ГЛАВА
i IV
Источники шума. Нормирование шума. Человек на производстве
постоянно подвергается воздействию шума, который ухудшает условия
труда, неблагоприятно воздействует на организм человека; высокие уро-
вни шума снижают и производительность труда рабочих. Поэтому про-
блема борьбы с шумом имеет большое социальное, санитарно-гигие-
ническое и экономическое значение.
Источники шума на промышленных предприятиях весьма разнооб-
разны. Причинами образования шума могут быть любые машины и
механизмы, потоки газов и жидкостей в трубопроводах, аппаратах и
атмосфере, речь, музыка, радио- и телеустановки, а также санитар-
но-техническое оборудование (системы вентиляции и др.), внутрицехо-
вой и внутризаводской транспорт.
В зависимости от уровня и спектра шума различают несколько
ступеней воздействия шума на человека: I — шум с уровнями вы-
ше 120—140 дБ способен вызвать механическое повреждение органов
слуха; II — шум с уровнями 100—120 дБ на низких частотах и
80—90 дБ на средних и высоких частотах может вызвать необрати-
мые изменения в органах слуха человека; III — шум более низких
уровней оказывает вредное воздействие на нервную систему человека,
особенно занятых только умственным трудом.
В соответствии с этими ступенями воздействия шума на человека
производят его санитарное нормирование. При установлении предельно
43
допустимых уровней шума в большинстве случаев исходят не из ком-
фортных, а терпимых условий, при которых вредное действие шума на
человека проявляется незначительно.
В нашей стране впервые в мире были разработаны и приняты са-
нитарные нормы по ограничению шума на постоянных рабочих местах
в помещениях и на территории промышленных предприятий. Эти нормы
изложены в «Санитарных нормах проектирования промышленных пред-
приятий», СНиПе и ГОСТе.
Нормируемыми параметрами постоянного или прерывистого шума
в этих нормах являются уровни звуковых давлений в децибелах (дБ)
в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125,
250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Постоянным считается шум, уровни
которого изменяются во времени не более чем на 5 дБ. Для ориентиро-
вочной оценки постоянного или прерывистого шума используют уров-
ни звука в дБ А, измеренного шумомером по шкале А.
Нормативные значения уровней звукового давления и уровни
звука на постоянных рабочих местах приведены в прилож. 18. В зави-
симости от характера шума и времени его воздействия к величинам
октавных уровней звукового давления, приведенным в этом приложе-
нии, должны быть внесены поправки согласно прилож. 19.
Строительно-акустические методы снижения шума. Мероприятия
по снижению шума должны быть отражены во всех частях проектно-
технической документации: технологической, строительной и санитар-
но-технической. Для отдельных объектов и оборудования, требующих
специальных устройств по снижению шума, разрабатывают самостоя-
тельный проект шумоглушения, например проекты глушителей газоди-
намических установок, звукоизолирующих кожухов, экранов и т. п.
Объем и стоимость работ по снижению шума включают в смету соот-
ветствующих частей проекта.
Мероприятия по уменьшению шума разрабатывают на основании
акустических расчетов. При акустических расчетах решают такие
задачи, как выявление источников шума, определение их шумовых ха-
рактеристик, путей распространения шума, а также ожидаемых уровней
звукового давления в расчетных точках помещений, установление вели-
чин требуемого снижения уровня звукового давления в этих точках,
выбор средств снижения уровней шума и др. Предлагаемые средства
снижения шума должны быть подтверждены расчетом их акустической
эффективности. Например, выполняют расчет акустической эффектив-
ности выбранного типа глушителя, экрана, звукоизолирующего кожу-
ха и т. п.
При выборе строительно-акустических мероприятий по снижению
шума на стадии проектирования, как правило, решают два вида задач.
В первом случае уменьшают излучение шума в изолируемое помещение,
во втором — снижают в помещении уровень шума, создаваемого собст-
венными источниками (технологическим оборудованием, санитарно-тех-
ническими установками и др.).
При проектировании генеральных планов промышленных предприя-
тий предусматривают меры по уменьшению шума от промышленного
оборудования, передаваемого в окружающую среду.
44
Снижение шума в производственных помещениях является сложной
задачей. При назначении того или иного метода снижения шума учиты-
вают конкретные условия производства: архитектурно-планировочное
решение цеха или помещения, его геометрические размеры, расположе-
ние источников шума относительно друг друга, характер шума, осо-
бенности его распространения и др. При этом необходимо учитывать
и технико-экономические факторы.
Для снижения шума, излучаемого в изолируемое помещение,
используют такие архитектурно-строительные мероприятия, как повы-
шение звукоизоляции перекрытий, стен, перегородок, дверей и окон.
Применяют также различные звукопоглощающие облицовки, «плаваю-
щие» полы, виброизоляцию агрегатов, вибродемпфирование поверхно-
стей трубопроводов и другие мероприятия.
Для уменьшения шума в помещении с собственными источниками
проектируют изоляцию рабочих мест от наиболее шумного оборудо-
вания. Для этого оборудование размещают по возможности в боксах,
предусматривают над ним звукоизолирующие кожухи, а на пути рас-
пространения звуковых волн размещают акустические экраны, выго-
родки и звукопоглощающие облицовки. При разработке планировоч-
ных решений зданий следует отделять тихие малошумные помещения
от помещений с интенсивными источниками шума. Например, не до-
пускается размещать конструкторские бюро, лаборатории, вычисли-
тельные центры и подобные им помещения в непосредственной бли-
зости от испытательных боксов двигателей, газотурбинных установок
и т. п.
Звукоизоляция в промышленных зданиях. Звукоизоляцию как
средство снижения шума предусматривают в промышленных зданиях
при проектировании ограждающих конструкций (стен, перегородок и
перекрытий), а также при разработке кабин наблюдения и дистанци-
онного управления, звукоизолирующих кожухов и других устройств.
Конструирование ограждающих конструкций с учетом требований
звукоизоляции производят на основании расчета частотных характе-
ристик требуемой звукоизоляции. В целях облегчения подбора ограж-
дающих конструкций следует пользоваться классификацией элемен-
тов по категориям звукоизоляции, приведенной в прилож. 20.
В помещениях со звукоизоляцией 1 категории требуемый уровень
ее могут обеспечить глухие кирпичные стены толщиной 125 мм
(0,5 кирпича), а при наличии дверей и окон общей площадью до
10%—толщиной в 1 кирпич. Требуемую изоляцию могут обеспечить
и железобетонные стены толщиной 100 мм.
В помещениях II категории требуемую звукоизоляцию можно
обеспечить глухими кирпичными стенами толщиной 250 мм, глухими
железобетонными стенами толщиной 200 мм и кирпичными стенами
толщиной 380 мм(1,5 кирпича) — при наличии окон и дверей.
В помещениях III категории толщина глухих кирпичных стен долж-
на быть 380 мм, а стен с дверными и оконными-проемами — 400 мм при
железобетонных конструкциях и 510 (2 кирпича)—при кирпичных.
В помещениях IV категории глухие кирпичные стены предусматри-
вают толщиной 625 мм (2,5 кирпича). При наличии дверей и окон
45
Рис. IV-1. Звукоизолирующие двери и окна:
а — дверь облегченного типа; б — то же, тяжелого типа; в — окно с повышенной зву-
коизоляцией; 1 — лист из дюралюминия толщиной 2 мм; 2 — плиты минераловатные
полужесткие толщиной 50 мм: 3 — лист из дюралюминия толщиной 3 мм; 4 — про-
кладки из мягкой резины; 5 — перфорированный лист из стали толщиной 1,2 мм;
6—минераловатная плита толщиной 80 мм; 7— асбестовый лист толщиной 10 мм;
8, 9— стальной лист толщиной 5 мм: 10— прокладки из мягкой резины; // — стекло
силикатное толщиной 60 мм; 12— стекло органическое толщиной 18 мм; 13 — рези-
новые прокладки
46
(до 10% площади всей поверхности стены) требуемую звукоизоляцию
обеспечит двойная кирпичная стена толщиной 380 и 510 мм с воздуш-
ным зазором 150 мм на общем фундаменте.
Звукоизоляцию дверей можно повысить увеличением средней по-
верхностной плотности их полотен, плотной пригонкой полотна к двери
(допускается просвет не более 1 мм), а также устранением щели между
дверью и полом с помощью порога или фартука из прорезиненной тка-
ни или резины. На рис. IV-1, а,б показаны конструкции облегченных и
тяжелых звукоизолирующих дверей и ворот.
Облегченные конструкции, как правило, рекомендуют для помеще-
ний I категории, а тяжелые — для II категории звукоизоляции. Для по-
мещений III и IV категорий применяют более сложные, в основном
двойные конструкции дверей и ворот.
Конструкции запоров дверей и ворот должны обеспечивать надеж-
ное прижатие полотен к прокладкам. Петли, на которых подвешивают
двери или ворота, должны иметь ось вращения, отнесенную не менее
чем на 50 мм от кромки полотна. Это облегчает равномерное прижа-
тие полотна к прокладкам по всему периметру. При размерах ворот
более 3x3 м применяют гидравлические системы открывания, закры-
вания и стопорения их.
Звукоизоляция окон зависит главным образом от поверхностной
плотности стекла и прижатия притворов. Поэтому разбивка окон на
большие и малые секции переплетами практически не оказывает вли-
яния на их звукоизоляцию.
При действии шума низко- и среднечастотного характера звуко-
изоляция окон улучшается устройством воздушных прослоек между
переплетами. Поэтому окна с двойными переплетами обладают более
высокой звукоизоляцией по сравнению с окнами со спаренными пере-
плетами (на 4—5 дБ). С увеличением толщины воздушного промежут-
ка (до 100—150 мм) звукоизоляция окна возрастает.
Звукоизоляционные качества окон значительно улучшаются с
помощью упругих прокладок, надежных притворов, качественной за-
мазки, в которую обычно втапливается стекло. В открывающихся
окнах наружные и внутренние форточки целесообразно устраивать в
разных секциях окна, что уменьшает уровень проникновения шума
в помещение.
Если звукоизоляцию невозможно повысить обычным двойным ок-
ном, предусматривают окна специальной конструкции с применением
органического стекла толщиной 20—40 мм с воздушным зазором
между стеклами не менее 100 мм. Размер окон выбирают в этом
случае исходя из размеров листа органического стекла. Края стекла
плотно заделывают в металлическое обрамление окна через проклад-
ки из резины средней твердости.
На рис. IV-1, в показана конструкция специального окна для по-
мещений, стены которых должны иметь II категорию звукоизоляции
и выше. Окно имеет две закладные рамы, устанавливаемые в прое-
ме стены. К рамам болтами крепят два стекла в специальном ме-
таллическом обрамлении. Одно стекло толщиной 15—20 мм служит
защитным для всего стеклоблока и одновременно улучшает звуко-
47
Рис. IV-2. Звукоизоляция мест прохода коммуникаций через ограждения:
а — пропуск санитарно-технического стояка через перекрытие; б — проход технологических комму-
никаций через ограждения; в — звукоизоляция тяги — весоизмерительного устройства; / — стояк;
2 —гильза; 3—5 — изоляционный материал; 6 — пол; 7 — плита пола; 8 — несущая плита; .9 —за-
делка раствором; 10 — стена или перекрытие; 11 — разрезной фланец; 12 — элемент коммуникации;
73 — эластичная или электроизолирующая прокладка; 14 — обрамление проема; 15—минеральная
вата или пакля, пропитанная слабым раствором; /6 — короб; 17 — звукопоглотмтель; 18 — перфо-
рированная оболочка; 19 — изолируемая тяга или вал
изоляцию. Стеклоблок состоит из 6—8 слоев стекла; толщина каж-
дого слоя—10 мм. Зазор между стеклами и обрамлением заполня-
ют цементным раствором. Размеры светового проема 640X 1040 мм.
В стенах и перекрытиях промышленных зданий для пропуска техно-
логических коммуникаций (вентиляционных коробов, труб отопления,
водопровода и др.) предусматривают соответствующие отверстия. Для
обеспечения требуемой звукоизоляции эти отверстия должны быть на-
дежно изолированы.
Для пропуска труб через стены и перекрытия (рис. IV-2, а) предус-
матривают гильзы, причем пространство между трубой и гильзой запол-
няют минеральной ватой или другим изоляционным материалом.
В местах прохода технологических коммуникаций (рис. IV-2,6) де-
лают проем, который должен быть в 1,5—2 раза больше пропускаемого
элемента. Проем обрамляют листовой сталью и к нему на винтах или
шпильках присоединяют разрезные фланцы. Образовавшуюся полость
заполняют изоляционным материалом. Такое соединение обеспечивает
надежную звукоизоляцию и хорошо компенсирует осевые передвижения
труб при изменениях температуры.
При часто заменяемых коммуникациях (проводов, манометрических
трубок и др.), чтобы не прибегать к разборке конструкций, в проемы
стен и перекрытий жестко устанавливают металлические короба (рис.
IV-2,b). Внутрь короба укладывают звукопоглощающий материал, по-
крытый перфорированным листом. Расстояние между листами, зави-
сящее от количества проходящих коммуникаций, составляет обычно
600—1000 мм. Щель с торцов закрывают двумя крышками, которые
во время монтажа можно откидывать. Крышки изготовляют из металли-
ческого листа толщиной 6—8 мм и заполняют звукопоглотителем. Меж-
ду стеной и крышкой помещают прокладки из губчатой резины.
Если требуется исключить контакт пропускаемого элемента с кон-
струкциями стены (звукоизоляция тяг весоизмерительных систем и вра-
щающихся деталей), предусматривают устройство по типу небольшого
глушителя (рис. IV-2, в). Внешнюю оболочку глушителя жестко заде-
лывают в ограждение, внутренняя же перфорированная оболочка об-
48
Узел Л
Рис. IV-3. Звукоизолирующие кабины:
/ — вентиляционный глушитель; 2 — вытяжной вентилятор; 3 — лист из стали или алюми-
ниевого сплава; 4 — резиновая прокладка; 5 — оргстекло; 6 — оболочка из перфорированного
авиаиола; 7 — звукопоглощающий материал
разует канал, диаметр которого на 5—6 мм больше диаметра изолируе-
мой тяги. Эффективность глушения зависит от длины устройства и
толщины слоя звукопоглотителя, укладываемого в канал. Длина глу-
шителя составляет 500—600 мм, толщина слоя звукопоглотителя — не
менее 100 мм.
Для повышения звукоизоляции междуэтажных перекрытий без
увеличения их поверхностной плотности применяют раздельные конст-
рукции со сплошным воздушным промежутком, устраивают перекрытия
с подвесными потолками и применяют другие методы, известные из
конструктивных решений гражданских зданий.
Для защиты от шума обслуживающего персонала на производст-
венных участках с шумными технологическими процессами устраивают
кабины наблюдения и дистанционного управления. Конструкции каби-
ны (стены, окна, двери и др.) должны обеспечивать требуемую звуко-
изоляцию. Кабины выполняют из легких материалов, хорошо гермети-
зируют и, как правило, с внутренней стороны обрабатывают звукопо-
глощающими материалами (рис. IV. 3).
Простым и дешевым способом снижения шума наиболее шумных
агрегатов следует считать устройство над ними звукоизолирующих ко-
жухов. Применение их позволяет снизить шум на рабочих местах прак-
тически на любую требуемую величину. Кожухи могут быть съемными
или разборными, иметь смотровые окна, проемы для ввода различных
коммуникаций и т. п.
49
Рис. IV-4. Звукоизолирующий кожух:
1, 2 — глушители в отверстиях для циркуляции воздуха; 3 — глу-
шитель в отверстии для привода; 4 — звукопоглощающая облицов-
ка; 5 — резиновая прокладка; 6 — перфорированный лист или сетка;
7 — металлический лист
На рис. IV-4 показан кожух на машину, для работы которой необ-
ходимо обеспечить циркуляцию воздуха. Кожух выполнен из стали и с
внутренней стороны облицован звукопоглощающим материалом толщи-
ной 30—50 мм.
В кожухе предусмотрены каналы для прохода воздуха в форме
щелевых глушителей прямоугольного сечения, облицованных с двух
сторон звукопоглощающим материалом. В месте выброса воздуха ка-
налы имеют форму узких концентрических колец, образованных звуко-
поглощающим элементом.
Описанная конструкция кожуха не является единственно возмож-
ной. Звукоизоляция машин стенами кожухов зависит от поверхностной
плотности, жесткости, формы стенки (плоская или цилиндрическая) и
ее размеров. Для изготовления кожухов можно использовать дюралю-
миний, фанеру и др. Звукоизоляцию увеличивают нанесением на внут-
реннюю поверхность стенок слоя звукопоглощающего материла. В ка-
честве звукопоглотителя используют супертонкое стеклянное, а также
базальтовое волокно толщиной слоя 30—50 мм или полужесткие мине-
ральные плиты толщиной 50—80 мм и другие материалы.
Звукоизолирующие кожухи лучше всего устанавливать на полу на
резиновых прокладках, не допуская соприкосновения элементов кожуха
с агрегатом. В случае возможной передачи на кожух вибрации его по-
крывают вибродемпфирующим материалом мастичного типа. Толщина
покрытия должна быть в 2—3 раза больше толщины металлической
стенки кожуха.
Звукопоглощающие облицовки и акустические экраны. Для сни-
жения шума в производственных помещениях внутренние поверхности
ограждений облицовывают звукопоглощающим материалом или предус-
матривают специальные звукопоглощающие конструкции.
При попадании звуковых волн на звукопоглощающие материалы и
конструкции значительная часть звуковой энергии поглощается, что
уменьшает плотность звуковой энергии в помещении.
50
Рис. IV-5. Схемы звукопоглощающих облицовок и штучного звукопоглотителя:
а — с использованием плит из звукопоглощающего материала; б — с применением перфорирован-
ного покрытия без воздушного зазора; в, г — то же, с воздушным зазором; д — штучный звукопо-
глотитель; / — стена или потолок; 2—плита из звукопоглощающего материала; 3 — перфорирован-
ное покрытие; 4 — защитная оболочка; 5 — звукопоглощающий материал; 6 — воздушный проме-
жуток
К звукопоглощающим конструкциям относят звукопоглощающие об-
лицовки, штучные поглотители, камерные глушители и др. (рис. IV-5).
В производственных помещениях звукопоглощающие облицовки и
штучные звукопоглотители целесообразны при наличии большого чис-
ла источников шума высокой интенсивности. Обязательным является
применение звукопоглощающих облицовок в цехах текстильной про-
мышленности, искусственного волокна, в машиносчетных станциях и
некоторых других помещениях. В остальных случаях целесообразность
акустической обработки поверхностей определяют расчетом.
Акустическая эффективность звукопоглощающих облицовок в основ-
ном зависит от свойств их материалов, акустических характеристик по-
мещения, а также от способа размещения звукопоглощающей конструк-
ции относительно источников шума и других факторов.
Считается целесообразным производить акустическую обработку
таких помещений, в которых до ее применения средний коэффициент
звукопоглощения в октавной полосе со среднегеометрической частотой
1000 Гц не превышает 0,25. Очень важно правильно выбрать место раз-
мещения звукопоглотителя. Наиболее эффективно устройство зву-
копоглощающих облицовок на потолках в невысоких помещениях с
большой площадью и имеющих малое первоначальное звукопоглощение.
В таких случаях энергия звуковых волн, отраженных от пола и потол-
ка, значительно ослабляется. Стены в невысоких помещениях почти не
играют роли в отражении звука и их можно не облицовывать. В высо-
ких и вытянутых помещениях, где ширина меньше высоты, наоборот,
большой эффект дает облицовка стен.
Площадь облицовываемой поверхности для достижения наилучшего
эффекта снижения шума, как правило, должна составлять не менее
60% общей площади поверхностей помещения. Если площадь стен и
потолка не позволяют разместить такое количество звукопоглотителя,
его размещают в виде кулис, штучных поглотителей, облицовывают
фермы, балки и другие конструкции.
Звукопоглощающие материалы и конструкции характеризуются
коэффициентом звукопоглощения, который представляет собой отноше-
ние разности падающей и отраженной от поверхности звуковой энергии
51
к падающей. Коэффициент звукопоглощения зависит от частоты пада-
ющего звука.
Материал для звукопоглощающих облицовок выбирают'такой, что-
бы его частотные коффициенты звукопоглощения по возможности были
идентичны по характеру усредненной частотной характеристике (спект-
ру) шума в рассматриваемом помещении.
Помимо акустических требований звукопоглощающие материалы
должны отвечать ряду других: огне- и влагостойкости, беспыльности,
гигиеничности и др.
Звукопоглощающие конструкции можно разделить на три группы:
1) облицовки из жестких однородных звукопоглощающих материалов
без перфорированного покрытия; 2) звукопоглощающие облицовки с
перфорированным покрытием; 3) штучные звукопоглотители.
В качестве звукопоглощающих материалов для неперфорированных
покрытий используют винипор, маты из супертонкого стекловолокна,
базальтового волокна и др.
Звукопоглощающие облицовки с перфорированным покрытием при-
меняют наиболее часто. Изменяя диаметр и шаг перфорации, а также
толщину слоя звукопоглотителя и величину воздушного зазора между
поверхностью ограждения и звукопоглощающей конструкцией, можно
получить требуемую характеристику звукопоглощения. В качестве пер-
форированного покрытия используют алюминиевые листы, стеклопла-
стик, гипсовые и металлические листы.
В звукопоглощающих конструкциях все волокнистые и сыпучие
звукопоглощающие материалы применяют только с защитными оболоч-
ками. Оболочки выполняют из различных тканей, которые не ухудша-
ют звукопоглощающих свойств материалов (например, из павинола
марки «Авианос», стеклоткани, металлической сетки).
Штучные звукопоглотители представляют собой объемные конструк-
ции в виде призм, кубов, шаров и других фигур, подвешиваемые в по-
мещении. Выполняют их из перфорированных листов металла, фольги,
пластмасс, фанеры. С внутренней стороны их оклеивают тканью или
заполняют звукопоглощающим материалом. Наилучшая акустическая
эффективность штучных звукопоглотителей достигается при размеще-
нии их в непосредственной близости к источнику шума или в местах
концентрации звуковой энергии.
На рис. IV-5, а—г показаны схемы звукопоглощающих облицовок
и пример штучного звукопоглотителя, а в прилож. 21, 22 и 23 — их
акустические характеристики.
В некоторых случаях звукопоглощающие конструкции размещают
в виде подвесных потолков. Подвесной потолок позволяет, кроме того,
скрыть технологические коммуникации (вентиляционные короба, трубо-
проводы и др.) и улучшить архитектурные качества интерьера.
Конструкции креплений подвесных потолков предусматривают съем-
ными и несъемными. Это зависит от особенностей акустического мате-
риала, его размеров и формы, а также от шага и высоты несущих кон-
струкций, к которым можно крепить подвески. Последние поддержива-
ют каркас подвесного потолка, расстояния между элементами которого
зависят от размеров опертых на них звукопоглощающих плит. Каркас
52
подвесного потолка выполняют из стальных и алюминиевых уголков,
тавриков и специальных профилей, а также из деревянных брусков.
Для выравнивания плит подвесных потолков применяют различные ре-
гулировочные устройства (винты, пластины, прорези и др.).
На рис. IV-5, г показан вариант конструктивного решения подвес-
ного потолка. Конструкции подвесных потолков более подробно рас-
смотрены в гл. XIV.
В современной зарубежной практике (США, Англия, ФРГ, Шве-
ция, ГДР, ПНР и др.) также распространены звукопоглощающие об-
лицовки. В ФРГ и некоторых других странах чаще всего применяют
минераловатные силановые плиты размером 500x500 или 625x625 мм
и толщиной 20 мм, а также звукопоглощающие металлические кассеты
с заполнением силановыми матами. Для поглощения звука низких и
средних частот используют щелевые звукопоглотители, представляю-
щие собой легкие металлические планки шириной 50 мм с помещаемы-
ми за ними силановыми плитами толщиной 30 мм и более.
Для лучшего звукопоглощения в помещениях, имеющих большую
площадь, устраивают сотовые конструкции потолков. Соты изготовля-
ют из силановых пластин или гипса. Пластины имеют длину от 480
до 1230 мм, высоту 200 мм и толщину 18 мм.
За рубежом вместо минераловатных матов применяют стеклово-
локнистые плиты и маты.
С помощью звукопоглощающих облицовок уровень звукового дав-
ления в требуемых областях частот снижается в среднем на 6—8 дБ.
Поскольку звукопоглощающие материалы и конструкции имеют высо-
кую стоимость, целесообразнее применять их в сочетании с другими
средствами снижения шума, в частности с акустическими экранами.
Акустические экраны устанавливают для защиты рабочих мест от
шума обслуживаемых механизмов или соседних источников. Экраны
служат преградой на пути распространения прямого звука.
Изготовляют акустические экраны из сплошных твердых листов
или щитов (из металла, пластика и других плотных материалов). Сто-
рону, обращенную к источнику, как правило, обрабатывают слоем зву-
копоглотителя толщиной 50—60 мм. Линейные размеры экрана должны
в 2—3 раза превосходить линейные размеры источников шума.
На рис. IV-6 показаны некоторые типы акустических экранов. Сни-
жение уровня звукового давления за экраном зависит от размеров эк-
рана и координат расчетной точки. Наилучшая акустическая эффектив-
ность экранов наблюдается на высоких и средних частотах, так как
на низких частотах звуковые волны огибают экраны за счет дифракции.
С помощью акустических экранов снижают шум на рабочих мес-
тах: на средних частотах до 10 дБ, на высоких —до 15 дБ. В сочетании
со звукопоглощающими облицовками акустическая эффективность эк-
ранов повышается.
Снижение шума вентиляционных и газодинамических установок.
В производственных и вспомогательных зданиях источниками повышен-
ного уровня шума часто являются вентиляционные, компрессорные и
другие установки.
53
Рис. IV-6. Формы акустических экранов:
а _ тип а; б — тип б; 1 — источник шума; 2 — экран; 3 — расчетная точка (рабочее место)
При работе вентилятора шум может распространяться как в об-
служиваемое, гак и в граничащие с ним помещения. В обслуживаемое
помещение шум проникает по воздуховодам и через стенки, а также
излучается через приточные и вытяжные решетки.
Работающие вентиляторы издают аэродинамический и механиче-
ский шум. Аэродинамический шум возникает при движении воздушно-
го потока в элементах вентиляционной установки: в воздуховодах,
диафрагмах, дросселях, шиберах, поворотах воздуховодов, решетках
и т. п. Механический шум порождается вследствие динамических на-
грузок и из-за недостаточной виброизоляции вентиляторов. Аэродинами-
ческий шум является обычно преобладающим.
В граничащие с вентиляционной установкой помещения шум пе-
редается через ограждающие и строительные конструкции. В этом слу-
чае основными мерами снижения шума должны быть мероприятия пла-
нировочного и звукоизоляционного характера. К мероприятиям
планировочного характера относят рациональное размещение вентиля-
ционных установок в отдельных вентиляционных помещениях. Звукоизо-
ляционными мероприятиями являются устройства ограждающих кон-
струкций вентиляционных камер с достаточной звукоизоляцией.
Для снижения воздушного шума, распространяемого по каналам,
применяют глушители активного и реактивного типов.
Глушитель активного типа представляет собой канал, облицован-
ный звукопоглощающим материалом (рис. IV-7).
Тип конструкции глушителя выбирают с учетом размеров воздухо-
вода, места установки глушителя, скорости потока воздуха и необходи-
мой величины снижения шума. На рис. IV-7 показаны наиболее рас-
пространенные виды глушителей.
Трубчатые глушители (рис. IV-7, а, б) представляют собой сборные
металлические секции круглого, квадратного или прямоугольного сече-
ния, облицованные по периметру звукопоглотителями. Глушители тако-
го типа устанавливают в вентиляционных системах для глушения шу-
54
Рис. IV-7. Схемы глушителей:
а — трубчатый глушитель круглого сечения; б — то же, квадратного сечения; в — пластинчатый
глушитель; г — глушитель с пространственным цилиндрическим звукопоглотителем; д — камерный
глушитель; 1 — звукопоглощающий материал; 2 — сетка или перфорированная оболочка
ма на всасывании и выхлопе воздуховодов компрессоров и газотурбин-
ных установок небольшой производительности. В зависимости от размера
внутреннего диаметра, длины конструкции глушителя и других пара-
метров трубчатые глушители на требуемых частотах могут снизить шум
до 25—30 дБ.
Пластинчатые (щитовые) глушители (рис. IV-7, в) состоят из на-
бора пластин (щитов), расположенных в канале параллельно друг дру-
гу. Пластины или щиты выполняют из звукопоглощающих материалов.
Акустическая эффективность пластинчатых глушителей зависит от тол-
щины щитов, шага щитов, площади свободного сечения и длины дцитов.
Пластины монтируют на деревянных или металлических каркасах с
наполнителем из супертонкого стеклянного или базальтового волокна,
минераловатных плит и отходов капронового волокна.
Применяют пластинчатые глушители на всасывании и выхлопе га-
зодинамических установок и в вентиляционных системах. С помощью
глушителей снижают уровни звукового давления до 20—25 дБ.
55
Глушители шума с пространственными цилиндрическими звукопо-
глотителями (рис. IV-7, г) имеют вертикальные или горизонтальные
металлические или бетонные каналы, состоящие из отдельных секций.
В каждой секции равномерно подвешены в несколько ярусов звукопо-
глощающие цилиндры. Наружную поверхность цилиндра выполняют из
нержавеющей стали при сыпучем наполнителе или из перфорированного
стального листа при волокнистом наполнителе. Цилиндры размещают
по сечению равномерно, избегая излишних зазоров вблизи стенок глу-
шителя.
Устанавливают такие глушители у мест выхлопа газодинамиче-
ских установок, а также в шахтах всасывания и подсоса боксов для
испытания турбореактивных двигателей. Акустическая эффективность
цилиндрических звукопоглотителей определяется их длиной, относитель-
ной площадью свободного сечения, скоростью потока воздуха и исход-
ным общим уровнем звуковой мощности. При расположении цилиндри-
ческих звукопоглотителей в вертикальных шахтах можно снизить уро-
вень звукового давления на частотах 500—8000 Гц до 25—30 дБ.
Глушители реактивного типа представляют собой камеры расшире-
ния и сужения, как правило, облицованные с внутренней стороны зву-
копоглощающими материалами. Камеры оборудуют перегородками, эк-
ранами и другими конструктивными элементами; с внутренним объемом
воздуховода они сообщаются с помощью щелей.
На рис. IV-7, д показан реактивный глушитель камерного типа. Он
представляет собой ряд последовательно расположенных камер, соеди-
ненных отверстиями малого размера. Акустическая эффективность ка-
мерного глушителя зависит от количества камер, их звукопоглощения,
площади живого сечения выходного отверстия отдельной камеры
(«вход» и «выход» из камеры определяют по направлению распростра-
нения звука).
Механический шум в вентиляционных, газотурбинных и других ус-
тановках, как правило, возникает вследствие динамического характера
работы механизмов (вибрации редукторов, дебаланса вращающихся
деталей и т. п.). Поэтому в целях снижения механического шума сле-
дует в первую очередь устранить причины образования вибраций.
Снижение уровня вибраций. Источниками вибраций в производ-
ственных цехах в основном является технологическое оборудование,
создающее динамические нагрузки. Возникающие при этом вибрации
распространяются на значительное расстояние по строительным кон-
струкциям и грунту, что в конечном счете снижает срок службы кон-
струкций и зданий.
При выполнении некоторых технологических операций (работа с
вибраторами, отбойными молотками, шлифование и др.) вибрации пе-
редаются непосредственно на тело рабочих. На них также могут пере-
даваться вибрации через строительные и другие конструкции (пол, ра-
бочие площадки), что представляет большую опасность для здоровья
работающих. В результате продолжительного воздействия вибраций на
человека могут возникнуть сердечно-сосудистые и другие профессио-
нальные заболевания. Поэтому воздействие вибраций на человека не-
обходимо всеми мерами ограничивать.
56
Уровни вибраций, как и шума,
нормируют. Нормируемыми парамет-
рами вибраций являются среднеквад-
ратичные значения колебательной ско-
рости в октавных полосах частот или
амплитуды перемещений, возбуждае-
мые работой оборудования и переда-
ваемые на рабочие места (сиденья,
пол, рабочая площадка и т. п.).
Основными методами снижения
вибраций являются виброизоляция,
вибропоглощение и виброгашение.
Виброизоляция заключается
в установке сотрясающегося оборудо-
вания на виброизоляторы. Виброизо-
ляторы ослабляют вибрации от маши-
ны на несущую конструкцию. В каче-
Рис. IV-8. Виброизолятор АКСС:
1 — наружная скоба с отверстием для креп-
ления к фундаменту; 2 — нижняя планка;
3 — резиновый массив; 4 — внутренняя
втулка с резьбовым отверстием для креп-
ления к раме или лапе механизма
стве виброизоляторов используют прокладки из упругих материалов,
пружинные, резинометаллические и другие амортизаторы.
Выбор типа, параметров и количества виброизоляторов производят
на основании расчета. Исходными данными для расчета виброизолято-
ров являются масса машины, ее режим работы, координаты центра тя-
жести машины, величина возмущающей силы и требования к вибро-
изоляции.
Прокладки из упругих материалов (резины, пробки и др.) приме-
няют для устранения передачи высокочастотных вибраций. Недостаток
резиновых виброизоляторов — их небольшая долговечность, обычно не
превышающая пятнадцати лет.
Стальные виброизоляторы эффективно снижают вибрации низких
частот. Они долговечнее и надежнее резиновых. Стальные виброизо-
ляторы выполняют, как правило, пружинного типа. Для улучшения
изоляции колебаний на высоких частотах под пружины рекомендуется
подкладывать тонкие резиновые или асбестовые прокладки.
Больше других применяют сварные резинометаллические виброизо-
ляторы, в которых резиновые элементы присоединены к металлическим
крепежным деталям в процессе вулканизации резины. На рис. IV-8
показан виброизолятор типа АКСС, широко применяемый в промыш-
ленном строительстве. Частота собственных вертикальных колебаний
при номинальной нагрузке у таких виброизоляторов составляет 10—
15 Гц, а статическая деформация 1 —1,5 мм. Виброизоляторы выпуска-
ют различных типоразмеров под номинальную нагрузку от 25 до
400 кгс.
Способом вибропоглощения снижают шум, издаваемый
тонкостенными металлическими конструкциями машин, ограждений ко-
жухов, воздуховодов. Этим способом снижают также вибрации, распро-
страняющиеся по самим конструкциям. Для этого наносят на поверх-
ности тонкостенных конструкций вибропоглощающие (вибродемпфирую-
щие) покрытия из материалов с большим внутренним трением, что
57
позволяет увеличить потери колебательной энергии в системе за счет
перехода ее в тепловую.
Для вибропоглошения применяют в основном два вида покрытий:
жесткие и мягкие. Жесткие покрытия из твердых пластмасс и мастик
наиболее эффективны в области низких и средних частот. Мягкие по-
крытия (резина, пластмассы) применяют для вибропоглощения на вы-
соких частотах.
В качестве вибропоглощающих покрытий используют также листо-
вые материалы: асбокартон, фетр, пропитанный битумом, резину, ко-
торую крепят к конструкциям клеем (88 или К-50).
Толщина демпфирующего покрытия должна быть в 2—3 раза боль-
ше толщины покрываемой конструкции. Способом вибродемпфирования
можно снизить уровни звукового давления на величину до 6—8 дБ.
Виброгашение заключается в ослаблении механических колебаний
путем введения в колебательную систему дополнительных жесткостей и
масс. Вместо массы можно предусматривать дополнительную колеба-
тельную систему, которая ослабляет колебания основной системы.
В отечественной и зарубежной практике применяют низкочастот-
ные виброгасители. Так, резинометаллические виброгасители значитель-
но уменьшают шум при резке, рубке и клепке металлических листов.
глава	Унификация промышленных зданий
ДГ	и их конструкций
Цель и этапы унификации в промышленном строительстве. Унификация
предусматривает приведение к единообразию и взаимосочетанию раз-
меров объемно-планировочных компонентов зданий и их конструкций
с целью уменьшения объемно-планировочных параметров и количества
типоразмеров элементов (по форме и конструкции). Существенно огра-
ничивая количество типоразмеров конструкций и деталей, система уни-
фикации служит надежной предпосылкой экономической рентабельности
их заводского производства.
Для унификации производят отбор таких зданий, объемно-планиро-
вочные схемы и конструктивные решения которых обеспечивают в наи-
большей мере функциональные, технические, архитектурно-художествен-
ные и экономические требования.
Система унификации положена в основу типизации конструкций,
т. е. направления, позволяющего на базе отобранных или специально
разработанных типов создавать оптимальные объемно-планировочные
и конструктивные решения как образцы для многократного повторения
в строительстве. Основой при этом является использование прогрессив-
ных норм, унифицированных параметров и индустриальных конструк-
ций ограниченной номенклатуры.
Унифицированные объемно-планировочные и конструктивные решения
зданий не являются чем-то застывшим. Их совершенствуют с учетом
прогрессивных норм и методов производства, развития строительных
58
конструкций и технологии строительного производства, изменения норм
проектирования, архитектурно-художественных и экономических требо-
ваний и т. п.
В связи с необходимостью дальнейшего уменьшения числа типо-
размеров строительных конструкций и деталей проводится межотрасле-
вая унификация объемно-планировочных и конструктивных решений
промышленных зданий и создаются здания универсального назначения.
В зтих целях установлена строго ограниченная номенклатура габарит-
ных схем зданий, пригодных для размещения в них производств не-
скольких отраслей промышленности, и разработана новая система уни-
фикации строительных параметров, благодаря чему число типоразмеров
конструкций сокращено до технически необходимого и экономически це-
лесообразного минимума.
В 1962 г. был одобрен переход на более гибкие и многообразные
формы типового проектирования зданий из унифицированных типовых
пролетов (УТП) и секций (УТС).
УТП — это пролеты здания, единые по длине, ширине, высоте и кон-
структивным решениям и предназначенные для размещения отдельных
видов родственных по технологии производств, блокируемых в различ-
ных сочетаниях по номенклатуре выпускаемой продукции и мощности.
УТС представляет собой самостоятельную часть здания (темпера-
турный блок), предназначенную для размещения различных произ-
водств и имеющую единое конструктивное решение. Параметры УТС
(размеры в плане, сетка колонн, высота, вид и грузоподъемность внут-
рицехового транспорта) приняты с учетом требований производства на
основе габаритных схем и номенклатуры унифицированных конструкций.
Из УТС компонуют здания с размерами, определяемыми технологи-
ческими требованиями, условиями специализации, кооперирования и
блокировки производств. Номенклатура секций для каждой отрасли
промышленности строго ограничена, что позволяет дополнительно со-
кратить число типоразмеров конструкций.
Для унифицированных типовых пролетов и секций разработаны
следующие проектные материалы: чертежи типовых конструкций (ТК)
и типовых деталей (ТД), предназначенных для заводов-изготовителей;
чертежи типовых монтажных деталей (ТДМ) и их сопряжений, при-
меняемые строителями-монтажниками; чертежи типовых архитектурно-
строительных деталей (ТДА), предназначенные для проектировщиков
и строителей.
Проектирование производственных зданий из УТС и УТП позволя-
ет внедрять в практику строительства крупные сблокированные здания,
рационально организовать застройку территории и максимально унифи-
цировать объемно-планировочные и конструктивные решения целых про-
мышленных комплексов.
Методика проектирования зданий из УТС отличается простотой.
На макете рабочего чертежа, скомпонованного из секций применитель-
но к конкретным условиям производства, наносят стены, перегородки,
проезды и т. п., проставляют цифровые и буквенные оси, общие и ха-
рактерные размеры здания. Пример чертежей УТС приведен на
рис. V-1.
59
Рис. V-1. Вариант универсальной типовой секции:
a — план секции; б — продольный разрез и пример решения фасада; а — то же, поперечный
Развитие унификации промышленных зданий идет в направлении
разработки зданий широкой универсальности (межотраслевого приме-
нения), увеличения степени независимости строительных решений зда-
ний от технологического процесса, а также сокращения числа типораз-
меров конструкций и деталей в пределах промышленного узла.
При разработке унифицированных конструкций следует стремиться
к возможно большей их взаимозаменяемости. Сущность взаимозаме-
няемости состоит в возможности замены одних конструкций другими
без изменения объемно-планировочной, конструктивной и эксплуатаци-
онной основ здания. Одноименные конструкции могут отличаться друг
от друга по материалу и даже по конструктивной схеме, но в то же
время они должны иметь одинаковые габариты и по возможности оди-
наковые эксплуатационные и экономические показатели.
Примерами взаимозаменяемых конструкций могут служить: заме-
на стальных ригелей железобетонными или деревянными, покрытий с
прогонами — беспрогонными, стеновых блоков — крупноразмерными па-
нелями и т. п. Необходимым условием взаимозаменяемости является
выработка единой системы допусков на изготовление и монтаж кон-
струкций.
Высшей формой унификации является создание универсальных кон-
струкций, пригодных для различных объектов и конструктивных схем
(например, использование колонн одного типоразмера в зданиях с раз-
личными пролетами, применение одних и тех же панелей для стен и
покрытий и т. п.). Подобно универсальным планировочным решениям,
делающим здания гибкими в технологическом отношении, универсаль-
ные конструкции расширяют область их использования.
По унификации и типизации промышленных зданий отечественная
практика накопила большой опыт. От простейшего упорядочения мно-
гообразия размеров зданий и их элементов в последние годы перешли
к сложной межотраслевой объемной унификации. Например, упорядо-
чены сочетания размеров сеток колонн с определенными величинами
высот зданий и типами внутрицехового подъемно-транспортного обору-
дования.
За разработку и внедрение системы унификации промышленных
зданий и сооружений группа советских специалистов удостоена Госу-
дарственной премии 1977 г. в области науки и техники (д-р арх.
Н. Н. Ким, канд. техн, наук К. Н. Карташов, Н. П. Багузов, М. Е. Ост-
ровский, М. Г. Костюковский и др.).
Строительство промышленных зданий на основе унифицированных
объемно-планировочных решений дает значительный экономический эф-
фект: во-первых, стоимость кострукций снижается за счет уменьшения
числа их типоразмеров и повышения производительности предприятий
стройиндустрии; во-вторых, уменьшается объем и снижается трудоем-
кость проектных работ благодаря использованию УТС и УТП, а также
чертежей ТК, ТД, ТДМ и ТДА.
Модульная система и параметры зданий. Основной базой унифика-
ции объемно-планировочных и конструктивных решений зданий явля-
ется единая система модульной координации размеров в строительстве
(ЕСМК). Она представляет собой совокупность правил сочетания раз-
61
меров зданий, их элементов, строительных конструкций и санитарно-
технических устройств благодаря кратности этих размеров основному
модулю М-100 мм.
Целями применения модульной системы в проектировании являют-
ся не только обеспечение кратности размеров деталей основному моду-
лю, но и строгое ограничение числа типоразмеров индустриальных кон-
струкций и деталей. Поэтому при проектировании используют укруп-
ненные (производные) модули, кратные основному (например,
6М-600 мм, 12М-1200 мм).
При назначении размеров объемно-планировочных компонентов ре-
комендуется принимать следующие укрупненные модули:
в одноэтажных зданиях для ширины пролетов и шага колонн —
60 М, для высоты от чистого пола до низа несущих конструкций по-
крытия на опоре — 6М (при высоте до 6 м, а в зданиях с ручными мос-
товыми кранами до 9,6 м) и 12М (при высоте от 6 м и более);
в многоэтажных зданиях для ширины пролетов — 30 М (при про-
летах от 6 до 12 м) и 60М (при пролетах более 12 м), для шага ко-
лонн— 60 М, для высоты этажей — 6М и 12 М (при высоте соответ-
ственно до 4,8 м и более).
Ниже приведены размеры пролетов, шага колонн и высоты одно-
этажных зданий, принятые согласно основным положениям унификации
и с. учетом параметров габаритных схем.
Ширина пролетов: при отсутствии мостовых кранов—12, 18, 24,
30 и 36 м (допускаются пролеты шириной 6 и 9 м), при наличии элект-
рических мостовых кранов— 12, 18, 24, 30 и 36 м. При технологиче-
ской необходимости ширину пролетов можно назначать более 36 м, но
кратной 6 м.
Шаг колонн: в крайних рядах — 6 м (допускается 12 м), в сред-
них рядах — 6 и 12 м. В отдельных случаях допускается шаг колонн
более 12 м, кратным 6 м. При выборе шага колонн руководствуются
технологическими и технико-экономическими обоснованиями.
Высоту от пола до низа несущих конструкций покрытия на опоре
можно принимать от 3,0 до 6,0 м кратно 0,6 м, а от 7,2 до 18 м кратно
1,2 м. В зданиях с ручными мостовыми кранами допускается также
принимать высоту 6,6; 7,8 и 9,0 м.
Высоту зданий, в которых низшие точки несущих конструкций по-
крытия расположены ниже опор, назначают от пола до этих точек, а
разницу между их отметками и отметками опор принимают кратной
0,6 м.
Рекомендуемые сочетания размеров высоты и ширины пролетов в
одноэтажных зданиях приведены в табл. V-1 (обозначены знаком +).
В табл. V-2 указана высота пролетов в зависимости от грузоподъ-
емности электрических и ручных мостовых кранов.
Для многоэтажных промышленных зданий согласно основным по-
ложениям унификации установлены следующие размеры параметров:
ширина пролетов 6, 9, 12 м и более, кратная 6 м; шаг колонн 6 м. При
соответствующем обосновании допускается применять пролет-вставку
шириной 3 м и шаг колонн более 6 м (кратным 3 м).
Сетки колонн можно принимать следующих размеров:
62
Таблица V-1. Сочетание размеров высоты и ширины пролетов в одноэтажных зданиях
Характерис-
тика здания
Размер про- лета, м	Высота помещения, м									
	3,6	6,0	7,2	8,4	9,6	10,8	12,6	14,4	16,2	18,0
Бескрано-
вые и с под-
весными кра-
нами грузо-
подъемностью
до 5 т
С электри-
ческими мос-
товыми кра-
нами грузо-
подъемностью
до 50 т
Однопро-
летные с
ручными мос-
товыми кра-
нами грузо-
подъемностью
до 20 т
6
9
12
18
24
30
36
18
24
30
36
9
12
18
Таблица V-2. Высота пролетов в зависимости от грузоподъемности
мостовых кранов
При электрических мостовых кранах		При ручных мостовых кранах	
грузоподъ- емность, т	высота пролета, м	грузоподъ- емность, т	высота пролета, м
10	8,4; 9,6; 10,8; 12,6; 14,4’	3,2-	6,0; 7,2; 8,4
20	9,6; 10,8; 12,6; 14,4"	5	6,0; 7,2; 8,4
30	12,6; 14,4; 16,2; 18,0	8	6,0; 7,2; 8,4
50	12,6; 14,4; 16,2; 18,0	12,5""	7,2; 8,4; 9,6
		20""	7,2; 8,4; 9,6
только при пролетах шириной 18 и 24 м;
кроме пролетов шириной 18 м;
только при пролетах шириной 9 и 12 м;
только при пролетах шириной 12 и 18 м.
в зданиях со сборным железобетонным балочным каркасом — 6Х
Хб, 6X9, 6X12, (6 + 3 + 6) Хб, (9 + 3 + 9) Хб м. Сетку колонн верхнего
этажа в многоэтажных зданиях можно укрупнять до 6X18 м, а в двух-
этажных — до 12x36 м;
63
в зданиях со сборным железобетонным балочным каркасом — 6Х
Хб м;
в зданиях с межферменными этажами технического назначения,
чередующимися с производственными этажами, — 6X12, 6X18 и 6Х
Х24 м.
Высоту этажей многоэтажных зданий с балочными перекрытиями
принимают:
при ширине пролетов 6 м — 3,6; 4,2; 4,8 и 6,0, а для первого эта-
жа — также 7,2 м;
при ширине пролетов 9 м — 3,6; 4,2; 4,8 и 6,0 м, а для первого эта-
жа или всех этажей с подвесными потолками (если необходимо обеспе-
чить проход персонала для обслуживания инженерных коммуникаций,
расположенных над потолком)—кроме указанных размеров также
7,2 м;
при ширине пролетов 12 м — 4,2; 4,8 и 6,0 м, а также 7,2 м в тех
случаях, что и при пролетах шириной 9 м;
в 3—5-этажных зданиях шириной 18 м и с верхним этажом тако-
го же пролета высоту верхнего этажа при отсутствии мостовых кранов
можно принимать 7,2 и 10,8 м при наличии электрических мостовых
кранов.
Высоту наземных этажей многоэтажных зданий с безбалочными
перекрытиями назначают равной 4,8 или 6,0 м, а цокольных и подваль-
ных — 3,6 м.
В зданиях с техническими этажами высоту производственных эта-
жей принимают 4,8 и 6,0 м, а технических — 3,0 и 3,6 м.
При назначении и взаимоувязке размеров объемно-планировочных
и конструктивных элементов обычно фигурируют номинальные разме-
ры, т. е. расстояния между распивочными осями здания, между услов-
ными (номинальными) гранями строительных конструкций или дета-
лей. Номинальные размеры кратны модулю.
В отличие от номинальных конструктивные размеры чаще всего не
кратны модулю. Увязывают их с номинальными регулированием тол-
щины швов, зазоров или стыков, а иногда длины доборных элементов
или вставок. Так, при шаге колонн 6 м длина стеновых панелей состав-
ляет 5980 мм, в то время как номинальная длина их считается равной
6000 мм. Отсюда видно, что объемно-планировочные параметры зданий
конструктивных размеров не имеют.
Использование в промышленном строительстве укрупненных моду-
лей позволяет укрупнять конструкции и детали, т. е. уменьшать число
монтажных элементов. Укрупнять сборные строительные конструкции
целесообразно и для обеспечения большей надежности их работы в
составе здания или сооружения, поскольку вероятность отказа конст-
рукций в работе возрастает с увеличением количества стыков.
Оптимальные габариты и массу сборных конструкций выбирают с
учетом грузоподъемности строительных механизмов, видов транспорта
и габаритов его подвижного состава, а также характера технологиче-
ского процесса и других факторов.
Привязка конструктивных элементов зданий к разбивочным осям.
Использование унифицированных объемно-планировочных и конструк-
64
Рис. V-2. Привязка элементов одноэтажных зданий к продольным и поперечным раз-
бивочным осям:
а, б — нулевая привязка колонн и наружных стен к продольным разбивочным осям; в — то же,
привязка 250 мм; г—привязка к поперечным разбивочным осям в торцах зданий; д, е — то же,
в местах поперечных температурных швов; ж—к — привязка колонн и вставки между продольны-
ми осями в местах продольных температурных швов в зданиях с пролетами одинаковой высоты
тивных решений промышленных зданий требует соблюдения единых
правил привязки конструктивных элементов к разбивочным осям. Под
размером привязки понимают расстояние от разбивочной оси до грани
или геометрической оси сечения конструктивного элемента.
Единые правила привязки конструкций к разбивочным осям и един-
ство систем сопряжений их между собой обеспечивают взаимозаменяе-
мость конструкций и позволяют исключить или свести к минимуму чис-
ло доборных элементов.
В одноэтажных каркасных зданиях с покрытиями по стропильным
фермам (балкам) и с наружными навесными (самонесущими) стенами
из панелей горизонтальной разрезки при привязке колонн крайних ря-
дов и наружных стен к продольным разбивочным осям применяют при-
вязки нулевую и в 250 мм.
3—407
65
Нулевая привязка, при которой внешние грани колонн совмещают
с разбивочной осью, а внутреннюю плоскость стены смещают наружу
на 30 мм, применяется (рис. V-2, а, б) в следующих случаях:
в зданиях без мостовых кранов со сборным железобетонным карка-
сом при шаге колонн крайних рядов би 12 м;
в зданиях без мостовых кранов со стальным или смешанным карка
сом при использовании стеновых панелей и шага колонн крайних ря-
дов би 12 м;
в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 т и сбор-
ным железобетонным или смешанным каркасом при шаге колонн край-
них рядов 6 м и общей высоте не более 14,4 м.
Привязку 250 мм (а иногда и более, но кратную 250 мм), при ко-
торой внешние грани колонн смещают наружу с разбивочной оси на
250 мм, а между внутренней плоскостью стены и гранью колонн остав-
ляют зазор 30 мм, применяют (рис. V-2, в) для следующих зданий:
без мостовых кранов со стальным или смешанным каркасом при
длине панелей 6 м и шаге колонн крайних рядов 12 м;
с электрическими мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 т
со сборным железобетонным или смешанным каркасом при шаге ко-
лонн крайних рядов 12 м, а при кранах грузоподъемностью 30 и 50 т
и высоте 12 м и более — при шаге колонн крайних рядов 6 м;
то же, при стальном каркасе и шаге колонн крайних рядов 6 м;
с электрическими мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т
и при проходах вдоль крановых путей, устраиваемых сбоку колонн.
Нулевая привязка по сравнению с привязкой в 250 мм имеет не-
оспоримое преимущество, поскольку в этом случае не требуются добор-
ные ограждающие элементы. Привязка в 250 мм, требующая доборных
элементов, необходима в связи с увеличением высоты сечения подко-
ленников (в результате повышения грузоподъемности мостовых кранов,
увеличения шага колонн и высоты помещений), а также при устройстве
проходов для ремонта подкрановых путей при интенсивной работе
кранов.
Зазоры 30 мм между внешними гранями колонн крайних рядов и
внутренней плоскостью стены преусматриваются для расположения при-
боров крепления в панельных стенах.
Колонны средних рядов следует располагать так, чтобы геометри-
ческие оси сечения их нижней части совпадали с продольными и попе-
речными разбивочными осями (осевая привязка). Исключения допус-
каются для колонн торцов зданий, а также для колонн, устанавливае-
мых по линиям поперечных и продольных температурных швов и пере-
падов высот.
Для исключения доборных ограждающих элементов привязку ко-
лонн основного каркаса торцовых стен к поперечным разбивочным
осям в зданиях с покрытием по стропильным фермам (балкам) про-
изводят следующим образом: в торцах зданий геометрические оси сече-
ния основных колонн смещают с разбивочной оси внутрь на 500 мм, а
внутреннюю поверхность стены — наружу на 30 мм с той же оси
(рис. V-2, г); по линиям поперечных температурных швов геометриче-
66
Рис. V-3. Привязка элементов одноэтажных зданий к продольным и поперечным раз-
бивочным осям:
а—в — привязка колонн и вставки между разбивочными осями в местах перепада высот параллель-
ных пролетов; г, д — то же, при взаимно перпендикулярном примыкании пролетов; е, ж — при-
вязка несущих наружных стен
ские оси сечения колонн смещают на 500 мм в обе стороны от оси шва,
совмещаемого с поперечной разбивочной осью (рис. V-2, д).
В зданиях со сборным железобетонным каркасом и при расстоянии
между поперечными температурными швами более 144 м в швах пре-
3*
67
дусматривают две разбивочные оси со вставкой между ними элемента
размером 100 мм, а геометрические оси сечения колонн смещают на
500 мм с каждой из этих осей (рис. V-2, г).
При наличии продольных температурных швов или перепадов вы-
сот параллельных пролетов на двух рядах колонн предусматривают
парные разбивочные оси со вставкой между ними.
В зависимости от размера привязки колонн в каждом из смежных
пролетов ширину вставок между парными продольными разбивочными
осями по линиям температурных швов в зданиях с пролетами одина-
ковой высоты и с покрытиями по стропильным фермам (балкам) при-
нимают равной 500, 750 и 1000 мм (рис. V-2, ж—и).
Ширину вставки между продольными разбивочными осями в мес-
тах перепада высот параллельных пролетов в зданиях с покрытиями по
стропильным фермам (балкам) принимают кратной 50 мм. Ширина
вставки должна быть округлена до размеров, указанных на рис. V-3,
а—в:
привязки к разбивочным осям граней колонн, обращенных в сто-
рону перепада (см. рис. V-2, а—в);
толщины стены из панелей и зазора 30 мм между ее внутренней
плоскостью и гранью колонн повышенного пролета;
зазора не менее 50 мм между внешней плоскостью стены и гранью
колонн пониженного пролета.
При этом общая ширина вставки должна быть не менее 300 мм.
Размеры вставок С в здании в случаях, изображенных на рис. V-3, а—
в, указаны в табл. V-3.
Ширину вставок С в местах примыкания взаимно перпендикуляр-
ных пролетов зданий с покрытиями по стропильным фермам (балкам)
принимают согласно рис. V-3, г, д и табл. V-3.
Таблица V-3. Ширина вставок между разбивочными осями
Привязка колонн, мм		Толщина панелей d, мм
при перепаде вы- сот параллельных пролетов	при перепаде высот перпенди- кулярных пролетов	160 и 200 |	250	|	300
		Ширина вставок С, мм
0 и 0	0	300	350	400
0 и 250	250	550	600	650
250 и 250	—	800	850	900
При наличии продольного температурного шва между пролетами,
примыкающими к перпендикулярному пролету, этот шов продлевают до
пролета, где он будет поперечным швом. При этом вставка между раз-
бивочными осями в продольном и поперечном швах должна иметь оди-
наковую величину (500, 750 или 1000 мм), а каждую из парных колонн
по линии поперечного шва смещают с ближайшей парной оси на 500 мм.
В зданиях с покрытиями из железобетонных оболочек внешние гра-
ни колонн крайних рядов смещают с разбивочных осей наружу на
250 мм, а внутренние плоскости наружных стен из панелей горизон-
68
тальной разрезки рас-
полагают на 30 мм от
грани этих колонн.
Ширину вставки между
парными разбивочны-
ми осями в местах про-
дольных и поперечных
температурных швов
принимают равной
1000 мм, а колонны, об-
ращенные в сторону
швов, относят ог раз-
бивочных осей наружу
на 250 мм.
Несущие наруж-
ные стены привязыва-
ют к продольным раз-
бивочным осям следу-
ющим образом. При
опирании стропильных
ферм (балок) или про-
гонов на кирпичные
стены толщиной 380 мм
или мелкоблочные сте-
ны толщиной 400 мм
внутренние плоскости
стен смещают внутрь с
разбивочных осей на
100 мм. Для опирания
несущих конструкций
Рис. V-4. Привязка колонн и наружных стен много-
этажных зданий к продольным и поперечным разбивоч-
ным осям и в местах температурных швов:
а — в зданиях с нормативными нагрузками на перекрытия 500—
1000 кгс/м2 <5—10 кПа); б — то же, с нагрузками 1000—2500 кгс/м*
(10—25 кПа); / —торцовая стена; 2—продольная стена
предусматривают пилястры, выступающие внутрь здания из плоскости
стены не менее чем на 130 мм (рис. V-3, е). При большей толщине стен
их привязки принимают равной 200 мм, а надобность в пилястрах оп-
ределяют из условия обеспечения устойчивости стен (рис. V-3, ж).
При опирании плит покрытия непосредственно на наружные стены
внутренние плоскости их смещают с разбивочных осей внутрь здания
на 130 или 150 мм при соответственно кирпичных или мелкоблочных
стенах. Так же производят привязку к поперечным разбивочным осям
несущих торцовых стен при опирании на них плит покрытия.
Геометрические оси внутренних стен совмещают с разбивочными.
В многоэтажных зданиях с балочными перекрытиями размер при-
вязки колонн крайних рядов к продольным разбивочным осям зависит
от нормативных нагрузок на покрытия. Так, в зданиях с нагрузками на
них 5—10 кПа (500—1000 кгс/м2) внешнюю грань колонн смещают с
разбивочной оси наружу на 200 мм, а между внутренней плоскостью
стены и гранями колонн предусматривают зазор 30 мм (рис. V-4, а).
В зданиях с нагрузками на перекрытия 10—25 кПа внешние грани
колонн совмещают с разбивочной осью и оставляют зазор в 30 мм меж-
ду колоннами и стеной (рис. V-4, б).
6!)
Рис. V-5. Температурные швы в пристройках, продолжающие швы одноэтажной части
здания:
I — поперечный шов со вставкой в многоэтажной пристройке; 2 — поперечный шов без вставки;
3 — продольный шов со вставкой в одноэтажной части здания; 4 — одноэтажная часть здания;
5 — многоэтажная пристройка
В торцах многоэтажных зданий внешние грани колонн относят от
крайних поперечных разбивочных осей на 200 мм (рис. V-4, а) или гео-
метрические оси сечения крайних колонн смещают с разбивочных осей
внутрь на 500 мм (рис. V-4, б). В первом случае между внутренней
плоскостью торцовой стены и внешней гранью колонн оставляют зазор
30 мм, а во втором такой зазор предусматривают между стеной и раз-
бивочной осью.
Поперечные температурные швы устраивают на двух рядах колонн
со вставкой между ними размером 1000 мм или без нее. В первом слу-
чае геометрические оси сечения парных колонн совмещают с разбивоч-
ными осями (рис. V-4, а), во втором — температурный шов совмещают
70
с одинарной разбивочной осью и каждую из парных колонн смещают с
разбивочной оси на 500 мм (рис. V-4, б).
В многоэтажных и двухэтажных зданиях с укрупненными проле-
тами верхнего этажа привязку крайних колонн и наружных стен к про-
дольным и поперечным разбивочным осям производят так же, как в
одноэтажных зданиях.
Колонны средних продольных и поперечных рядов многоэтажных
зданий различных конструктивных решений привязывают так, чтобы
геометрические оси сечения колонн совпадали с разбивочными осями.
Геометрические оси сечения крайних и средних колонн в зданиях с
безбалочными перекрытиями совмещают с разбивочными осями, а на-
ружные стены и температурные швы привязывают согласно указаниям
по применению этих конструкций.
В месте примыкания к одноэтажному зданию многоэтажного не до-
пускается смещать разбивочные оси, перпендикулярные к линии при-
стройки и общие для обеих частей сблокированного здания. При этом
вставку между разбивочными осями по линии поперечных температур-
ных швов многоэтажного здания предусматривают тогда, когда нельзя
смещать оси в обеих частях здания (рис. V-5).
Размер вставки между параллельными крайними разбивочными
осями по линии примыкания многоэтажного объема к одноэтажному
принимают таким, чтобы в этом месте можно было использовать по
возможности типовые стеновые панели (рядовые или доборные).
ГЛАВА
VI
Объемно-планировочные решения
промышленных зданий
Производственно-технологическая схема как основа объемно-планиро-
вочного решения здания. Объемно-планировочное решение любого про-
мышленного здания зависит от характера технологического процесса,
располагаемого внутри здания.
Технологический процесс в свою очередь предопределяется произ-
водственно-технологической схемой, в которой установлена определен-
ная последовательность операций по выработке продукции или полу-
фабриката, намечены технологическое оборудование и характер его
расстановки, вид и грузоподъемность внутрицехового транспорта, но-
менклатура, размеры и последовательность расположения помещений,
внутренний температурно-влажностный режим и т. п. Технологическая
схема предусматривает также места поступления сырья и вспомога-
тельных материалов, выхода готовой продукции или полуфабриката,
удаления отходов производства, места ввода инженерных сетей
(рис. VI-1, а).
При автоматизированном конвейерном производстве технологиче-
ская схема предусматривает размещение автоматических линий с ука-
занием пунктов различных операций по обработке и сборке изделий.
Кроме того, технологическая схема, определяя характер и массу рабо-
71
Рис. VI-1. Планировочные схемы промышленных зданий:
а — цех электромоторов; 1 — пути доставки материалов и литья; 2 — склады; 3 — участок изго-
товления корпусов роторов; 4 — участок штамповки, 5 — линия изготовления валов; 6 — то же,
роторов; 7 — зона обработки подшипников; 8 — линия изготовления кожухов и пакетов стато-
ров; 9 — то же, обмоточных лент; 10 — участок обмоточных автоматов; /7 — участок обмотки
статоров; 12 — отделение их сушки и пропитки; 13 — линия сборки и испытаний; 14 — склад
моторов; /5—вывоз продукции; б — схемы планировки; / — раздельная; 2 —сплошная; в — схе-
ма плана главного корпуса автозавода в г. Тольятти: / — цех окраски; 2 — кузовной цех; 3 —
участок изготовления деталей; 4—отделение сборки двигателей; 5 — то же, сборки коробок;
6 — склад материалов; 7 — отделение обработки; 8 — ремонт инструмента и оборудования; 9 —
изготовление колес; 10 — конвейер, 11 — зона отделки, пробы и отправки; 12 — пристройки для
бытовых и вспомогательных помещений
чего оборудования и продукции, является решающим фактором при вы-
боре этажности здания.
Взаимное расположение зданий и сооружений на генеральном пла-
не промышленного предприятия, ширина разрывов между ними, трас-
сировка транспортных и инженерных сетей и т. д. зависят от принятой
технологической схемы всего предприятия.
Для обеспечения рациональной планировки цехов необходимо знать
габариты технологического оборудования и готовых изделий, характер
расположения рабочих мест, ширину проходов и проездов, а также
схему расстановки производственного оборудования.
В комплекс вопросов планировки здания входит обеспечение хо-
роших его эксплуатационных качеств, что в значительной степени за-
висит от размещения отдельных производственных участков. Так, от-
деления с мокрыми процессами необходимо размещать в средней час-
ти здания (во избежание образования на стенах конденсата). Там же
следует помешать отделения со строго заданным температурно-влаж-
ностным режимом. Участки с горячими процессами располагают около
наружных стен для улучшения вентиляции.
Виды планировок и блокирование цехов. Классификация по видам
промышленной продукции включает около 250 отраслей производств и
их групп. Классификация предприятий по общности строительных ре-
шений и характеру обработки сырья, полуфабрикатов и изделий охва-
тывает около 100 отраслей промышленности, в каждую из которых
входит несколько десятков видов производств. Поэтому диапазон раз-
личий в видах и типах промышленных зданий в первую очередь по
конфигурации и размерам планировок очень широк.
Все виды планировок можно разделить на два основных типа: раз-
дельные и сплошные. Планировки первого типа — раздельные — прису-
щи предприятиям малой мощности, строительство которых велось глав-
ным образом в прошлом. При этом производства размещались в не-
больших отдельно стоящих зданиях с мелкими пролетами (рис. VI-1,6,
тип 1).
Предприятия с раздельным размещением производств имеют сле-
дующие недостатки: большую площадь застройки, что увеличивает про-
тяженность инженерных и транспортных сетей и объем работ по благо-
устройству территории; отсутствие возможности организации поточного
производства и необходимость в межцеховом транспорте.
Следует также иметь в виду, что на инженерное обустройство 1 га
территории современного промышленного предприятия требуется в сред-
нем около 40 м3 сборного железобетона, 250 щебня и 300 м3 песка.
Современная практика показывает, что производства с однотип-
ными, а иногда и различными технологическими процессами (если это
не противоречит санитарно-гигиеническим требованиям, пожаро- и
взрывобезопасности) целесообразно блокировать в одном здании.
Для значительного числа производств в здании под одной крышей
можно расположить все основные, подсобные, вспомогательные и склад-
ские помещения. Сблокированные здания представляют собой много-
пролетные корпуса большой площади, имеющие сплошную планировку
(рис. VI-1, б, тип 2). На этом рисунке показан план завода по произ-
73
водству хлора (вариант 1 — до блокирования и 2 — после блокирова-
ния) .
Сблокированные здания допускают многовариантную расстановку
технологического оборудования, позволяют уменьшить площадь завод-
ской территории на 30—40%, сократить периметр наружных стен до
50%, снизить стоимость строительства на 10—15%, сократить длину
коммуникаций и транспортных путей, снизить расходы на эксплуатацию
зданий и благоустройство территории.
Вместе с тем в чрезмерно укрупненных зданиях возникает ряд не-
удобств: удорожается устройство естественного освещения помещений,
затрудняется водоотвод с покрытий, усложняются пути передвижения
персонала и транспортировки грузов. Поэтому сблокированные корпуса
не следует проектировать более 30—35 тыс. м2.
Блокировать цехи особенно целесообразно в тех случаях, когда
смежные производства не требуется разделять капитальными стенами
и разница в их высоте не превышает 2 м (желательно приведение раз-
ных высот к одной), если не требуется увеличивать площадь, обслужи-
ваемую кранами большей грузоподъемности по сравнению с отдельны-
ми зданиями, когда не нужны дополнительные проезды, и, наконец, ес-
ли не ухудшаются условия технологии производства и труда раоочих.
В сблокированных цехах целесообразно располагать смежно произ-
водства с одинаковыми вредностями и родственной технологией.
Промышленные здания должны иметь простую конфигурацию в
плане; следует избегать периметральных пристроек к корпусу, услож-
няющих расширение и реконструкцию производства.
В качестве примера целесообразного блокирования на рис. V-1, в
показан главный корпус Волжского автозавода. В этом здании, име-
ющем размеры в плане 1848X468 м и состоящем из шести одноэтаж-
ных блоков, размещены многие основные и вспомогательные производ-
ства. С южной стороны парные блоки соединены пролетами для сбо-
рочных конвейеров и промежуточных складов. Бытовые, вспомогатель-
ные и транспортные помещения расположены в восьми встройках, раз-
мещенных между основными блоками. Для строительства главного кор-
пуса применена единая сетка колонн 12X24 м. Встройки запроектиро-
ваны с сеткой колонн 12X12 м, высота корпуса — 10,8 м.
Людские и грузовые потоки. Одной из основных задач,
решаемых при разработке планировок отдельных зданий и предприя-
тий, является организация людских и грузовых потоков.
Началом грузового потока является пункт поступления на пред-
приятие или в цех сырья и полуфабрикатов, откуда их развозят по це-
хам или отделениям, а завершением — склад готовой продукции.
По грузонапряженности взаимоувязанных потоков определяют вид,
грузоподъемность и количество единиц внутри- и межцехового транс-
порта. Пути перемещения грузов должны быть наиболее короткими,
безопасными для рабочих и технологического оборудования, без вза-
имного пересечения.
Людские потоки — это пути массового одновременного передвиже-
ния рабочих внутри цехов и по территории предприятия перед началом
и после окончания смен, а также в обеденный перерыв. Необходимо
74
предоставлять людям возможность перемещения по кратчайшим, удоб-
ным и безопасным путям. Рабочие места должны иметь свободный до-
ступ. Для работающих предусматривают специальные пешеходные до-
рожки.
Не следует допускать пересечений в одной плоскости грузовых и
людских потоков, особенно при их большой напряженности. В местах
неизбежных пересечений предусматривают туннели, переходы и прохо-
ды. Для перехода рабочих на другую сторону транспортеров, конвейе-
ров, рольгангов и других движущихся устройств предусматривают пе-
реходные стальные мостики.
Выбор этажности зданий. Область целесообразного применения од-
но- и многоэтажных зданий была рассмотрена ранее. Здесь указаны
преимущества и недостатки тех и других, подлежащие учету при выбо-
ре этажности.
Одноэтажные здания по сравнению с многоэтажными имеют сле-
дующие преимущества: облегчают установку технологического обору-
дования, упрощают пути грузовых потоков и позволяют использовать
для перевозки грузов экономичный горизонтальный транспорт; имеют
более простое объемно-планировочное и конструктивное решения;
обеспечивают равномерную освещенность рабочих мест естествен-
ным светом через световые фонари;
дают возможность организовать естественный воздухообмен в по-
мещениях через светоаэрационные фонари;
создают удобную связь между производственными помещениями;
они легче поддаются унификации и блокированию;
снижают стоимость единицы площади, например, стоимость 1 м2
одноэтажного многопролетного здания с сеткой колонн 18X6 м в сред-
нем на 10% ниже стоимости 1 м2 многоэтажного здания шириной 18 м.
Недостатками одноэтажных зданий являются следующие: относи-
тельно большая площадь застройки, а также протяженность инженер-
ных и транспортных сетей, повышающие расходы на благоустройство
территории; большая площадь наружных ограждений (особенно покры-
тий), что повышает эксплуатационные расходы на содержание их и
поддержание заданных параметров внутренней среды.
Многоэтажные здания лишены большинства недостатков, присущих
одноэтажным зданиям, а нередко экономичнее одноэтажных, особенно
при нагрузках до 10 кПа (1000 кгс/м2). Такие здания более гибки в
отношении градостроительных требований — их можно размещать в го-
родских кварталах, за исключением зданий с вредными производства-
ми. Размещение предприятий в городской застройке позволяет избе-
жать трудоемких работ по устройству инженерных сетей. В период
строительства и эксплуатации предприятий отпадает необходимость в
дополнительных транспортных маршрутах для подвоза работающих.
Архитектуру многоэтажных зданий удобнее увязывать с городской за-
стройкой, и, наконец, в таких зданиях более удачно размещаются ад-
министративно-бытовые помещения.
К недостаткам многоэтажных промышленных зданий относятся сле-
дующие: потребность в вертикальном транспорте (лестницах, грузовых
и пассажирских лифтах-подъемниках), значительно повышающем стои-
75
мость зданий; ограничение их ширины при необходимости естественно-
го освещения'рабочих мест (не более 24 м); высокий удельный вес под-
собных помещений, проходов и проездов.
Наряду с учетом технологии производства при выборе этажности
промышленных зданий необходимо учитывать характер отведенного для
застройки участка (свободный, стесненный, рельеф), требования к за-
стройке (городская, периферийная), климатические условия района
строительства, преимущества и недостатки одно- и многоэтажных зда-
ний, а также соотношение стоимости конструкций одно- и многоэтаж-
ных производственных зданий (табл. VI-1).
Таблица VI-1. Ориентировочное соотношение стоимости конструктивных
элементов производственных зданий, %
Конструктив- ные элементы и виды работ	Много- этажные здания	Одноэтажные здания		Конструктив- ные элементы и виды работ	Много- этажные здания	Одноэтажные здания	
		с кранами	без кранов			с кранами	без кранов
Земляные	0,6	0,9	0,8	Перегородки	0,7	3,7	4,5
работы Фундаменты	6,0	6,7	4,3	Проемы Кровля	13,2 6,0	4,8 16,3	4,5 20,3
Стены	20,0	Н,1	11,0	Фонари	—	6,7	7,7
Железобе-	31,0	34,5	28,6	Отделочные	6,5	0,6	0,7
тонный кар- кас Лестницы Полы	1,3 13,5	11,7	14,4	работы Прочие ра- боты	1,2	3,0	3,2
Как видно из табл. VI-1, многоэтажные здания по сравнению с од-
ноэтажными имеют меньшую стоимость земляных работ, перегородок,
кровли и прочих работ, однако в них повышается стоимость остеклен-
ных поверхностей и отделочных работ.
Во всех случаях в здании должны быть обеспечены требуемые нор-
мами санитарно-гигиенические и бытовые условия для работающих, а
также выполнены требования пожарной безопасности.
Выбор ширины и высоты пролетов, шага колонн. Конфигурация и
размеры плана, высота и профиль промышленных зданий определяют-
ся технологическими параметрами, числом и взаимным расположением
пролетов. Эти факторы, как отмечалось, зависят от технологии произ-
водства, характера выпускаемой продукции, производительности пред-
приятия, требований санитарных норм и пр. Ниже рассмотрены те ком-
поненты, из которых складываются объемно-планировочные параметры
пролетов (ширина, высота и шаг колонн).
Ширина пролета L — расстояние между продольными разбивочны-
ми осями — слагается из пролета мостового крана LK и удвоенного
расстояния К между осью рельса подкранового пути и разбивочной
осью (рис. VI-2).
Пролеты мостовых кранов увязаны с шириной пролетов и опреде-
лены ГОСТом. Размер К принимают: 750 мм — при кранах Q<50 т;
1000 мм (и более, кратно 250 мм) —при кранах Q>50 г, а также при
76
устройстве в надкрано-
вой части колонн про-
хода для обслужива-
ния подкрановых пу-
тей. При железобетон-
ных колоннах проходы
вдоль подкрановых пу-
тей чаще располагают
рядом с колоннами.
В размер привязки
подкранового пути вхо-
дит зазор (не менее
60 мм) между торцо-
вой плоскостью крана
и колоннами, а также
расстояние между цен-
тром К31К0В крана И рис yi-2. Схема разреза одноэтажного здания к опре-
его торцовой ПЛОС-	делению параметров пролета
костью, принимаемое
от 125 до 500 мм в за-
висимости от грузоподъемности кранов. Ширину пролетов, не имеющих
мостовых кранов, принимают равной расстоянию между разбивочными
осями.
Минимально допустимая ширина пролетов, определяемая условия-
ми технологии производства (габариты и характер оборудования, сис-
тема его расстановки, ширина проездов и др.), не всегда экономиче-
ски целесообразна.
При выборе ширины пролетов следует учитывать также тенденции
развития данной отрасли промышленности, оптимальные возможности
изготовления и монтажа конструкций покрытий зданий, грузоподъем-
ность внутрицехового транспорта и т. д.
Шаг колонн (расстояние между поперечными разбивочными
осями) выбирают с учетом габаритов и способа расстановки техноло-
гического оборудования, размеров выпускаемых изделий, вида внутри-
цеховых подъемно-транспортных средств и других факторов. Так, при
крупногабаритном оборудовании и больших изделиях шаг колонн на-
значают возможно большим, обеспечивая помещениям технологическую
гибкость.
Увеличение шага колонн в большинстве случаев повышает эффек-
тивность использования производственных площадей, но усложняет
конструкции покрытия и подкрановых путей здания. Поэтому размер
шага колонн всегда обосновывают технико-экономическим расчетом.
Наиболее распространены шаги колонн би 12 м.
Высота пролетов (расстояние от уровня пола до низа несу-
щих конструкций покрытия) зависит от технологических, санитарно-ги-
гиенических требований. Складывается она в пролетах с мостовыми
кранами из расстояния от уровня пола до верха кранового рельса Н\
и расстояния от рельса до низа несущих конструкций покрытия Н2.
77
Высоту пролета предварительно определяют суммированием следу-
ющих параметров: высоты наибольшего технологического оборудова-
ния (при небольших его размерах принимают аз>2,3 м); просвета меж-
ду верхом наибольшего оборудования и низом перемещаемого груза,
поднятого в верхнее положение (б>0,5 м); высоты перемещаемых гру-
зов в транспортном положении (в); расстояния от верха транспорти-
руемого изделия до центра крюка (г>1 м); расстояния от центра крю-
ка до головки рельса (зависящего от Q крана и принимаемого д =
= 0,054-4,8 м); высоты крана (Л = 0,54-5,9 м); просвета между верхом
крана и низом несущих конструкций покрытия (е>0,2 м).
Определение высоты бескрановых пролетов или с подвесным транс-
портом не вызывает затруднений. Следует подчеркнуть, что из-за од-
ного какого-либо технологического агрегата, превышающего по высоте
остальное оборудование, нецелесообразно увеличивать высоту всего про-
лета. В таких случаях иногда решают заглубить высокий агрегат или
делают над ним надстройку.
Длину пролетов определяют графическим способом — путем
расстановки макетов технологического оборудования с соблюдением
ширины проездов и проходов или аналитическим способом — делением
общей площади цеха, подсчитанной с учетом мощности предприятия,
на принятую ширину (как сумму ширины всех пролетов).
Наметив основные размеры пролетов, выбирают применительно к
ним габаритные схемы и разработанные на их основе унифицирован-
ные типовые секции.
Одноэтажные здания, как правило, проектируют с параллельно рас-
положенными пролетами одинаковой ширины и высоты. По требовани-
ям технологии допускается проектировать здания с пролетами взаимно
перпендикулярного направления и разной унифицированной ширины.
При разной высоте параллельных пролетов перепады высот реко-
мендуется совмещать с продольными температурными швами, а вели-
чину понижения принимать 1,2 м и более.
При назначении размеров зданий должны быть соблюдены сани-
тарные нормы, предусматривающие на каждого рабочего не менее 15 м3
объема и не менее 4,5 м2 площади помещения.
Многовариантность технологических компоновок, предлагаемая на
стадии обсуждения проекта, при обычном проектировании требует мас-
сы чертежей. При макетном проектировании надобность в непроизво-
дительных графических работах отпадает, так как любой предлагаемый
вариант получают перестановкой макетов или шаблонов оборудования.
Макетный метод компоновки оборудования с использованием маке-
тов или шаблонов дает возможность упростить решение технических
узлов, сократить количество ошибок и время оформления чертежей,
получить наглядное представление о технологическом процессе. Сущ-
ность макетного проектирования состоит в следующем. В определенном
масштабе (1:20— 1 : 50) из легкообрабатываемой пластмассы изготов-
ляют макеты станков и агрегатов, зданий и сооружений. Макеты соби-
рают на моделировочных столах с координатной сеткой. Они должны
представлять в миниатюре цех перед сдачей его в эксплуатацию.
В случае проектирования невысоких зданий большой площади вме-
78
Рис. VI-3. Зависимость профиля здания от технологии производства:
а — здание ТЭЦ; б — здание с шедовым покрытием
сто макетного метода применяют способ компоновки оборудования с
помощью двухкоординатных габаритных шаблонов, изготовляемых из
картона, фанеры или листовой пластмассы. Законченный по методу не-
прозрачных шаблонов макет фотографируют, после чего на фотографию
наносят размеры, надписи и масштаб. Полученный чертеж отвечает
требованиям, предъявляемым к обычному рабочему чертежу.
Выбор профиля промышленного здания. Под профилем промыш-
ленного здания обычно имеют в виду его поперечное сечение. Опреде-
ляющими при выборе профиля являются требования технологические,
освещенности и воздухообмена, климатические особенности района
строительства, уклон крыши.
Технологический процесс влияет на профиль не в меньшей мере,
чем на его планировку. В зависимости от этих требований профиль зда-
ния может быть образован одним или несколькими пролетами, имею-
щими как одинаковую, так и различную высоту. У некоторых зданий
пролеты могут иметь различную высоту и длину. Зависимость профиля
от технологии хорошо видна в здании ТЭЦ, которое скомпоновано из
различных пролетов по высоте (рис. VI-3, а).
79
У части производств профиль здания в первую очередь определя-
ется условиями освещенности. Так, при недостаточности естественного
света через окна на покрытии здания делают надстройки световых фо-
нарей, значительно усложняющие профиль здания.
Производства, требующие равномерно рассеянного естественного
освещения без бликов, иногда располагают в зданиях с шедовыми по-
крытиями, придающими зданиям своеобразный профиль (рис. VI-3,6).
Наиболее простой профиль имеют здания с зенитными фонарями или
с искусственным освещением. Такие здания имеют обычно плоские
крыши.
Способ воздухообмена, принятый для помещений, также оказывает
влияние на профиль здания. Простой и спокойный профиль имеют зда-
ния с механической вентиляцией или с кондиционированием воздуха.
Профиль таких зданий нарушается лишь отдельными немногочислен-
ными вытяжными шахтами. Однако профиль здания значительно ус-
ложняется при естественной вентиляции помещений, если на покрытии
предусматривают специальные фонари. Еще более сложными являются
здания, имеющие активные аэрационные профили, т. е. когда череду-
ются высокие и низкие пролеты с фонарными надстройками
(см. рис. Ш-8, е).
К числу климатических факторов, влияющих на профиль здания,
относятся ветер, количество осадков, температура, солнечная радиация
и др. На севере, где большое значение имеет борьба с теплопотерями
и снегоотложениями, форма возводимых зданий должна быть наибо-
лее компактной. В южных районах целесообразно устраивать плоские
кровли, которые охлаждаются ночью более интенсивно, чем скатные.
Уклон скатных покрытий зданий определяют с учетом объема осадков.
Зависимость профиля покрытия от свойств материала кровли оче-
видна. Так, асбестоцементные кровли требуют большего уклона, неже-
ли рулонные.
Применяемые в промышленном строительстве оболочки, складки,
висячие системы и другие прогрессивные конструкции покрытий порож-
дают новые, часто неожиданные профили зданий, которые бывают
близки иногда природным формам.
Рельеф участка застройки влияет на профили здания сравнительно
редко. Например, в обогатительных фабриках отдельные пролеты рас-
полагают каскадно согласно уклону горы. Предприятия размещают
преимущественно на ровных участках или с небольшим уклоном.
Конструктивные схемы зданий. По конструктивным схемам про-
мышленные здания подразделяют на каркасные, бескаркасные и с не-
полным каркасом.
Основным типом промышленного здания является каркасный.
Это объясняется наличием во многих промышленных зданиях больших
сосредоточенных нагрузок, ударов и сотрясений от технологического
и кранового оборудования, больших площадей остекления.
Каркас одноэтажного промышленного здания представляет собой
пространственную систему, состоящую из поперечных рам, объединен-
ных в пределах каждого температурного блока плитами покрытия, свя-
зями, иногда подстропильными конструкциями и др.
80
Рис. VI-4. Предприятие химической промышленности с открытым расположением части
технологического оборудования
Поперечные рамы состоят из колонн и стропильных конструкций
(ригелей). Способ соединения ригеля с колоннами может быть жестким
и шарнирным, а колонн с фундаментами, как правило, жестким. Шар-
нирное соединение ригелей с колоннами способствует их независимой
типизации и унификации.
Применяемый в многоэтажных зданиях сборный железобетонный
каркас имеет обычно вид рам с жесткими узлами. Можно применять
рамно-связевую систему, в которой жесткие поперечные рамы воспри-
нимают вертикальные нагрузки, а связи, лестничные клетки и лифто-
вые шахты — горизонтальные, действующие в продольном направ-
лении.
В каркасных зданиях все вертикальные и горизонтальные нагруз-
ки воспринимают элементы каркаса, а стены (самонесущие, навесные
и иногда подвесные) выполняют роль ограждения. Наличие каркаса в
качестве несущего остова позволяет наилучшим образом обеспечить
принцип концентрации высокопрочных строительных материалов в наи-
более ответственных несущих конструкциях зданий.
Каркасная конструктивная схема обеспечивает свободную плани-
ровку помещений, максимальную унификацию сборных элементов и
наиболее экономичное решение как одноэтажных, так и многоэтажных
зданий.
В бескаркасных одноэтажных зданиях, имеющих несущие
стены, размещают небольшие цехи с пролетами до 12 м, высотой не бо-
лее 6 м и при грузоподъемности кранов до 5 т. В местах опирания
стропильных конструкций стены с внутренней или наружной стороны
усиливают пилястрами. Бескаркасные многоэтажные здания строят
редко.
Здания, имеющие два пролета и более, бескрановые или с крана-
ми небольшой грузоподъемности иногда проектируют с неполным
каркасом. В таких зданиях пристенные колонны отсутствуют, а на-
ружные стены выполняют несущие и ограждающие функции.
Открытое расположение технологического оборудования. Для неко-
торых производств технологическое оборудование частично или пол-
ностью допускается размещать вне зданий, т. е. на открытых площад-
81
ках (рис. VI-4). В особенности это целесообразно в нефтеперерабаты-
вающей, химической и металлургической промышленности, на пред-
приятиях строительных материалов, энергетики и т. п. (например,
установка крекинга нефти, ректификационные колонны, доменные про-
цессы, газоочистные установки, цементные печи, котельные агрегаты
и др.).
Располагать технологическое оборудование открыто (полуоткры-
то) рекомендуется в тех случаях, когда перепад температуры окружа-
ющей среды для производства не имеет существенного значения, если
здание служит лишь укрытием аппаратов и агрегатов, не требующих
постоянного обслуживания, а также на автоматизированных предприя-
тиях с дистанционным управлением процессами при малой численности
обслуживающего персонала.
Для защиты отдельных агрегатов от атмосферных осадков предус-
матривают легкие навесы, зонты и козырьки, а обслуживающий персо-
нал и приборы управления производством находятся в закрытых по-
мещениях или в кабинах. Установки в этих случаях защищают от кор-
розии и климатических воздействий антикоррозионными покрытиями и
теплоизоляцией. Для этого используют минеральный войлок, пробко-
вые и ячеистобетонные скорлупы и плиты, оклеиваемые снаружи ру-
лонными материалами. В тех случаях, когда на оборудование воздей-
ствуют лишь атмосферные осадки, применяют покрытия из пластмасс.
Тяжелое оборудование открытых установок монтируют на фунда-
ментах, а для остального оборудования устраивают металлические или
железобетонные каркасы-этажерки с перекрытиями и площадками-мос-
тиками в необходимых местах.
Несмотря на дорогостоящие меры по защите от коррозии и тепло-
защите оборудования, открытые установки позволяют значительно сни-
зить капитальные затраты (на 10—15%). Кроме того, сокращаются
объемы строительных работ и сроки монтажа оборудования, создают-
ся условия для более рационального размещения оборудования на пе-
ресеченном рельефе местности, снижаются эксплуатационные расходы.
И наконец, облегчается реконструкция предприятий, снижается пожа-
ро- и взрывоопасность производств и облегчается доступ к возможным
очагам пожара, создаются безопасные условия труда рабочих. Приме-
няемый для обслуживания открытых установок наземный транспорт
обладает большей маневренностью, нежели внутрицеховой.
Окончательное решение по размещению технологического оборудо-
вания принимают на основе технико-экономического анализа с учетом
климатических условий района строительства.
Противопожарные мероприятия, предусматриваемые в проектах
промышленных зданий. В комплекс противопожарных мероприятий,
предусматриваемых при проектировании зданий, входят меры, предуп-
реждающие возникновение пожаров, ограничение возможных зон огня,
создание условий эвакуации людей и материальных ценностей из го-
рящего здания.
С целью предупреждения пожаров и ограничения распространения
огня предусматривают в первую очередь требуемую степень огнестой-
кости зданий, принимают нормативные величины площадей между про-
82
тивопожарными преградами и соответствующую нормам этажность
зданий.
В зависимости от характеристики обращающихся в ходе техноло-
гического процесса веществ производства подразделяют на шесть кате-
горий: взрывопожароопасные (категории А и Б), пожароопасные (ка-
тегории В, Г и Д) и взрывоопасные (категория Е). При этом наиболее
опасными считают производства категории А, а менее опасными — ка-
тегории Е.
Требуемая степень огнестойкости зданий и сооружений нормирует-
ся с учетом категории производства и площади здания и наличия про-
тивопожарных преград.
Если фактические пределы огнестойкости и группы возгораемости
конструкций, которыми располагают проектировщики, меньше требуе-
мых по расчету или нормам, увеличивают толщину конструкций или их
защитного слоя, предусматривают облицовки, штукатурку и т. и.
К другим архитектурно-строительным мероприятиям по предотвра-
щению и распространению пожаров относятся следующие:
зональное расположение зданий и сооружений на территории пред-
приятия, заключающееся в группировке объектов, близких по назначе-
нию и пожарной опасности. При зонировании учитывают направление
господствующих ветров, размещая наиболее опасные здания с подвет-
ренной стороны по отношению к другим;
соблюдение противопожарных разрывов между зданиями, ширину
которых принимают в зависимости от степени огнестойкости противо-
стоящих зданий, пожарной опасности производств и наличия противо-
пожарных преград. Эффективность разрывов значительно повышается
при посадках на них лиственных деревьев.
При размещении в одном здании нескольких производств наиболее
пожароопасные из них выгораживают несгораемыми преградами. В од-
ноэтажных зданиях такие производства размещают у наружных стен,
а в многоэтажных — на верхних этажах, если этому не препятствует
технологический процесс.
В случае размещения в одном помещении производств различных
категорий предусматривают мероприятия, предупреждающие взрыв и
распространение огня (герметизация оборудования, местные отсосы,
автоматические средства тушения пожара, выполнение взрыво- и пожа-
роопасных работ в изолированных камерах и др.).
В перекрытиях многоэтажных зданий с производствами категорий
А, Б и Е предусматривают проемы (открытые или перекрытые решет-
чатым настилом). Площадь проемов в тех помещениях, где применяют
газы легче воздуха, должна составлять не менее 15%, а в помещениях
с газами тяжелее воздуха — не менее 10% общей площади помещений.
В помещениях без фонарей, в которых размещены производства ка-
тегорий А, Б и В, предусматривают дымовые вытяжные шахты с руч-
ным и автоматическим открыванием при пожаре. Шахты монтируют из
несгораемых материалов.
При расположении в подвалах производств категории В и складов
сгораемых материалов, а также несгораемых материалов в деревянной
таре помещения разделяют стенами на части площадью не менее 3000 м2;
83
при этом глубина каждой части не должна превышать 30 м. В таких
помещениях предусматривают окна размерами не менее 0,75X1,2 м и
общей площадью не менее 0,2% площади пола помещений.
Предусматривают также меры безопасной эвакуации из здания лю-
дей и материальных ценностей через специальные или производствен-
ные выходы. Количество, ширину и допускаемые расстояния путей эва-
куации и выходов определяют по нормам. Эти пути должны быть пря-
мыми (пересечения и встречные потоки не допускаются).
Для локализации и тушения пожара устраивают пожарный водо-
провод с гидрантами и спринклерными установками, обеспечивают удоб-
ный доступ пожарным командам в опасные места и подъезд пожарных
машин к любому объекту.
Кроме того, предусматривают молниезащиту сооружений требуемой
категории.
Из конструкций, применяемых в промышленном строительстве,
наиболее огнестойкими являются каменные и железобетонные. Предел
огнестойкости первых повышают увеличением их толщины, вторых, по-
мимо этого, — утолщением защитного слоя арматуры, а также обли-
цовкой плитами из материала с низким коэффициентом теплопровод-
ности.
Незащищенные металлические конструкции в условиях пожара име-
ют незначительную огнестойкость. Потерять несущую способность
стальные конструкции могут при температуре 500—550°С. Для повыше-
ния предела огнестойкости металлические конструкции облицовывают
несгораемыми материалами (бетоном, кирпичом, керамикой, гипсом
и др.); обмазывают составами, которые при высокой температуре
вспучиваются, образуя высокотеплоизолирующие пенные угольные слои,
препятствующие нагреву конструкций.
Для зданий с высокими требованиями пожарной безопасности мож-
но применять водонаполненные металлические конструкции. Наполняют
их водой на весь срок эксплуатации или предусматривают автоматиче-
ское наполнение водой во время пожара. Циркулирующая в замкнутых
профилях вода во время пожара повышает предел огнестойкости ме-
таллических конструкций в 3 раза.
Покрытия многих промышленных зданий можно устраивать с дере-
вянными несущими конструкциями (при огнезащитных покрасках и про-
питках древесины). Предел огнестойкости деревянных конструкций,
особенно большого сечения, обычно превышает предел огнестойкости
стальных и железобетонных предварительно напряженных конструкций.
Огнестойкость деревянных конструкций повышают путем пропитки
древесины антипиренами (насыщение ее различными противоогневыми
составами) и обработкой огнезащитными красками и обмазками, а так-
же покрытием их несгораемыми листами и штукатуркой.
Опасные в пожарном отношении пластмассовые конструкции за-
щищают от огня облицовкой несгораемыми материалами или соблюда-
ют особые условия. Так, зенитные фонари из органического стекла
должны иметь общую площадь не более 15% площади покрытия. Рас-
стояния между рядами фонарей принимают не менее 3 м, а между фо-
нарями в ряду — не менее 2,2 м.
84
Рис. VI-5. Эвакуационные выходы:
а — из одноэтажного здания непосредственно наружу; б — из многоэтажного здания в лестничные
клетки; в — из помещений многоэтажного здания в коридор, ведущий к лестничным клеткам
Эвакуация людей из промышленных зданий. При проектировании
промышленных зданий обязательно предусматривают пути вынужден-
ной эвакуации людей из помещений на случаи пожара или аварии.
Время эвакуации, определяющее ее эффективность, назначают по воз-
можности минимальным, чтобы снизить угрозу пожара (аварии) для
эвакуирующихся.
Для быстрой и безопасной эвакуации людей в условиях высоких
температур и при задымлении необходимы достаточное количество, а
также определенная ширина путей эвакуации и эвакуационных вы-
ходов,
85
К путям эвакуации относят проходы, коридоры, фойе, лестницы и
туннели, ведущие к эвакуационным выходам и обеспечивающие без-
опасное движение людей. Пути эвакуации используют и для выноса из
помещений технологического оборудования.
Эвакуационными считают такие выходы, по которым можно выйти:
из помещений первого этажа наружу непосредственно (рис. VI-5, а)
или через коридор, вестибюль, лестничную клетку; из помещений любо-
го этажа, кроме первого, в коридор или проход (рис. VI-5, б, в), веду-
щий к лестничной клетке, или на лестничную клетку, имеющую выход
наружу или через вестибюль, отделенный от коридоров перегородками
с дверями; из одного помещения в другие на том же этаже, обеспечен-
ные выходами, указанными выше.
Через помещения с производствами категорий А, Б и Е, а также
через здания IV и V степеней огнестойкости эвакуационные выходы не
предусматривают. Эвакуационные выходы через ворота для железно-
дорожного транспорта в расчет принимать нельзя, так как при пожаре
они могут быть загорожены. Лифты, эскалаторы и другие механические
средства передвижения людей в расчет также не принимают — они вы-
ходят из строя при отключении электроэнергии. Количество эвакуаци-
онных выходов из производственных зданий проектируют, как правило,
не менее двух. Размещают эти выходы по возможности в противопо-
ложных сторонах.
Из помещений всех верхних этажей в качестве второго эвакуаци-
онного выхода иногда предусматривают наружные лестницы шириной
не менее 0,7 м с уклоном до 45° и с ограждением высотой не менее
0,8 м. Количество работающих в указанных помещениях не должно
превышать 15 человек в зданиях с производствами категорий А, Б и Е,
50 человек — в зданиях с производствами категории В и 100 человек —
в зданиях с производствами категории Г и Д.
Эвакуационные выходы из подвалов можно предусматривать в
помещения первого этажа с производствами категорий Г и Д. Если пло-
щадь подвала менее 300 м2, допускают один эвакуационный выход, а
при площади до 1000 м2 — не менее двух.
В промышленных зданиях нормированы размеры путей эвакуации
и эвакуационных выходов. Протяженность путей эвакуации, зависящую
от категории производства по пожарной опасности и степени огнестой-
кости зданий, определяют по табл. VI-2. Чем выше степень огнестой-
кости зданий, тем допускается большая протяженность путей эва-
куации.
В современных сблокированных зданиях с их большой площадью
застройки длина путей эвакуации часто превышает нормативную вели-
чину. Поэтому в таких зданиях предусматривают туннели или крытые
коридоры, ведущие за пределы здания; их оборудуют тамбурами-шлю-
зами. Расстояние от рабочих мест до тамбура-шлюза должно быть не
более нормативного.
Суммарную ширину маршей лестничных клеток в зависимости от
количества людей, находящихся на наиболее населенном этаже, а так-
же ширину дверей, коридоров или проходов на путях эвакуации во
всех этажах принимают из расчета не менее 0,6 м на 100 человек. Для
86
Таблица VI-2. Расстояния от наиболее удаленного рабочего места
до ближайшего эвакуационного выхода
про-	'не- зданий	Расстояние до эвакуационного выхода, м			про-	о о	Расстояние до эвакуационного выхода, м		
	О S								
о и	х о X о	одноэтаж-	дв ухэтаж-	трехэтаж-	р о		одноэтаж-	двух-	грех- эта ж ные
Ф о		ные зда-	ные зда-	ния и вы-		с “	ные зда-	этажные	здания
£ м х S	ь ° и о	ния	ния	ше	« м х	5 g	ния	здания	и выше
А	I и II	50	40	40	г	I и II	100	Не ограничивается	
Б	I и II	100	75	75		III		60	60
В	I и II III IV V	100 80 50 50	75 60 30	75 60	д Е	IV V I и II III IV V См. приме- чания	50 50 100 60 50 100	40 Не огра 75 50 40 80	ничивается 75 75
Примечания: ]. Основные конструкции зданий с производствами категории Е проектируют
несгораемыми с ненормируемым пределом огнестойкости.
2. Расчетную длину пути эвакуации по внутренней открытой лестнице принимают равной ут-
роенной высоте ее.
3. В расстояния, указанные в таблице, включают длину пути по коридору.
4. Из коридора устраивают, как правило, не менее двух эвакуационных выходов. Для помеще-
ния с выходом в тупиковый коридор расстояние от двери до ближайшего выхода наружу, в вести-
бюль или на лестничную клетку принимают не более 25 м.
производственных здании предельную ширину проходов, коридоров и
площадок лестниц, предназначенных для эвакуации, принимают по
табл. V1-3.
Потоки людей должны быть по возможности направлены прямо и
не пересекаться другим потоком. Двери на путях эвакуации должны
открываться и закрываться по направлению выхода из здания.
Особенности решений промышленных зданий с особыми производ-
ственными режимами. В современной практике все больше строится
зданий, объемно-планировочное и конструктивное решения которых ма-
ло зависят от характера протекающих в них технологических процес-
сов. В первую очередь это относится
к производствам с нормальным тем-
пературно-влажностным режимом.
Такие здания компонуют с примене-
нием УТС и УТП.
Вместе с тем для многих отрас-
лей промышленности характерны
специфические особенности произ-
водства, которые необходимо учи-
тывать при проектировании зданий
с целью повышения их эксплуата-
ционной надежности и создания бо-
лее благоприятных условий труда.
К таким особенностям относятся:
Таблица VI-3. Предельная ширина
проходов, коридоров, дверей,
маршей и площадок лестниц
Наименование	Ширина, м	
	наимень- шая	наибол ьшая
Проходы	1,0	По расчету
Коридоры	1,4	То же
Двери	0,8	2,4
Марши	1,05	2,4
Площадки лест-	1,05	По расчету
НИЦ		
87
повышенные и высокие тепловыделения в лучистом и конвекционном
виде, импульсный характер нагрева конструкций; повышенная влаж-
ность внутренней среды здания или непосредственное воздействие воды
на конструкции; химическая агрессивность среды производства, источ-
никами которой могут быть газы, пыль, пар, кислоты, щелочи, масла
и пр.; значительные сотрясения и вибрации от технологического обору-
дования (прессов, молотов, двигателей, мостовых кранов); высокий
уровень производственного шума и выделение пыли и влаги; особые
требования к освещенности помещений.
Специальные мероприятия, предусматриваемые при разработке тех-
нологической части проекта, позволяют частично уменьшить отрица-
тельное влияние производства на конструкции здания. Вместе с тем пе-
речисленные особенности производств нужно учитывать в объемно-пла-
нировочном и конструктивном решениях промышленных зданий.
В цехах металлургической промышленности, имеющих плавильные и
нагревательные печи (например, конвертерные, мартеновские, прокат-
ные), происходят большие избыточные выделения лучистого и конвек-
ционного тепла, а также газа, пыли и пара. Для создания нормальных
санитарно-гигиенических условий в стенах и покрытиях таких цехов
предусматривают большое количество приточных и вытяжных проемов,
а прокатные производства часто размещают в зданиях с П- и Ш-об-
разной планировкой (с полузамкнутыми дворами). Большой периметр
наружных стен, удорожающий стоимость зданий и усложняющий их
эксплуатацию, здесь играет положительную роль, позволяя предусмот-
реть большую площадь воздухообменных отверстий.
Зданиям горячих цехов иногда придают активный аэрационный
профиль, способствующий лучшему удалению избыточного тепла, а их
ограждения проектируют с возможно меньшим термическим сопротив-
лением. Горячими считают цехи, в которых удельные тепловыделения
составляют 23,3 Вт/м3 [20 ккал/(м3-ч)] и более.
На участках горячих цехов с интенсивным действием лучистого
тепла происходит односторонний нагрев конструкций, к тому же цик-
лично, что связано, например, с периодичностью процессов прокатки
или разгрузки нагревательных колодцев и печей. В этих условиях воз-
можны случаи разрушения конструкций из-за неравномерных деформа-
ций по сечению элементов, расшатывания структуры бетона, нарушения
сцепления бетона с арматурой и других причин. На таких участках
конструкции предохраняют от перегрева устройством экранов или за-
щитных оболочек, а также выбирают для таких конструкций надлежа-
щие материалы.
В мокрых и влажных цехах (таковы многие отделения текстиль-
ных, кожевенных, бумажных, рудообогатительных и пищевых предприя-
тий) в ходе технологического процесса выделяется или потребляется
много воды, что также нужно учитывать в объемно-планировочных и
конструктивных решениях зданий. В частности, отделения с наиболь-
шими влаговыделениями располагают вдали от наружных стен и от-
деляют от остальных выгораживающими перегородками.
Для предупреждения конденсации водяных паров, которые могут
повредить конструкции и вызвать порчу изделий, ограждающие эле-
88
менты в этих цехах должны иметь повышенное сопротивление тепло-
передаче. Несущие и ограждающие конструкции выполняют из влаго-
стойких материалов или покрывают водоотталкивающими составами.
С целью предохранения подземных частей здания полы делают водо-
непроницаемыми.
Большинству цехов химической промышленности свойственна аг-
рессивность среды производства в зависимости от вида и концентрации
производственных выделений, активности и способа воздействия на кон-
струкции (непосредственно, через воздушную среду). Конструкции в
таких зданиях должны удовлетворять требованиям не только прочнос-
ти, но и физико-химической стойкости в агрессивной среде. С этой
целью применяют стойкие к действию этих сред материалы и рацио-
нальные конструктивные формы, а нестойкие элементы здания соответ-
ственно защищают.
Некоторые производства химической промышленности взрывоопас-
ны вследствие переработки горючих материалов и образования недо-
пустимо высоких концентраций отдельных пылевидных веществ. По-
скольку вероятность взрыва уменьшается с увеличением объема возду-
ха, для таких производств предусматривают большие помещения
павильонного типа, не разделенные перекрытиями и перегородками.
Для уменьшения последствий взрыва ограждающие элементы зданий
выполняют конструктивно легкосбрасываемыми.
Ярко выраженной спецификой технологических процессов отлича-
ются предприятия радиоэлектроники и приборостроения. Такие произ-
водства располагают в герметичных корпусах, исключающих проник-
новение в помещения мельчайшей пыли, паров, кислот и щелочей. В них
недопустимы вибрации, колебания температуры и влажности воздуха.
Заданные параметры воздушной среды поддерживают в таких зда-
ниях системой кондиционеров. Входы в рабочие помещения делают че-
рез шлюзы с обдувочными устройствами. В герметических помещениях
предусматривают подвесные потолки.
Ввиду того, что специфические особенности многочисленных про-
изводств, так или иначе влияющих на объемно-планировочное и конст-
руктивное решения зданий, рассмотреть в данной книге невозможно,
отметим, что эти особенности указывают в заданиях на проектирование.
Технико-экономическая оценка зданий. Одно и то же производство
можно разместить в зданиях с различными объемно-планировочными и
конструктивными решениями. Заданные санитарно-гигиенические и бы-
товые условия могут быть обеспечены тоже несколькими способами.
Задачей проектировщиков является выбор такого варианта из намечен-
ных, при котором производство продукции, максимально удовлетворяя
всем условиям, отвечало бы требованиям экономической эффективнос-
ти использования средств.
По каждому намеченному варианту проектируемого здания сос-
тавляют технико-экономические показатели, сопоставлением которых
выбирают самый эффективный из них. В отдельных случаях показате-
ли сравнивают с эталоном аналогичного производства или с данными
действующих предприятий.
89
Технико-экономическую оценку объемно-планировочных и конст-
руктивных решений промышленных зданий производят по указанным
ниже характеристикам, исчисляемым раздельно для производственных
и административно-бытовых помещений.
1.	Полезную площадь Пп определяют как сумму площадей всех
этажей, измеренных в пределах внутренних поверхностей наружных
стен, за вычетом площадей лестничных клеток, шахт, внутренних стен,
опор и перегородок. В полезную площадь производственного здания
включают также площади антресолей, этажерок, обслуживающих пло-
щадок и эстакад.
2.	Рабочая площадь Пр производственного здания равна сумме
площадей помещений, располагаемых на всех этажах, а также на ант-
ресолях, обслуживающих площадках, этажерках и прочих помещений,
предназначаемых для изготовления продукции. Рабочей площадью бы-
товых помещений считают площади помещений, предназначаемых для
обслуживания (гардеробные, душевые, уборные, умывальные, куритель-
ные и т. д.).
3.	Площадь застройки /73 определяют в пределах внешнего пери-
метра наружных стен на уровне цоколя зданий.
4.	Конструктивную площадь Пк находят как сумму площадей се-
чения всех конструктивных элементов в плане здания (колонн, стен,
перегородок).
5.	В площадь наружных стен включают также площадь вертикаль-
ных ограждений фонарей Пс.
6.	Объем здания О исчисляют умножением измеренной по внеш-
нему контуру площади поперечного сечения на длину здания (между
внешними гранями торцовых стен). Объем подвальных и полуподваль-
ных этажей исчисляют умножением площади застройки на высоту этих
этажей.
7.	Для экономического анализа в итоге определяют стоимость зда-
ния (С), затраты труда на его возведение (3), массу здания (В), рас-
ход основных строительных материалов (М), объем сборного железо-
бетона (Ж).
Указанные характеристики подсчитывают для всех вариантов про-
ектируемого здания. Для анализа и окончательного выбора наиболее
экономичного из вариантов определяют показатели Ki, Кг, ..., Кд.
Коэффициент К\ (объемный), характеризующий экономичность
объемно-планировочного решения, вычисляют как отношение объема
здания к полезной площади. Чем ниже значение этого показателя, тем
экономичнее объемно-планировочное решение здания.
Коэффициент Кг, характеризующий целесообразность планировки,
определяют отношением рабочей площади к общей полезной. Чем вы-
ше значение Кг, тем экономичнее планировка.
Коэффициент Кз, характеризующий насыщение плана здания стро-
ительными конструкциями, определяют отношением конструктивной
площади к площади застройки. Чем ниже этот показатель, тем эконо-
мичнее получено решение.
Коэффициент Ki характеризует экономичность формы здания и оп-
ределяется отношением площади наружных стен и вертикальных ограж-
90
дений фонарей к полезной площади. Чем ниже получится /<4, тем эконо-
мичнее форма здания.
Коэффициент Ks выражает стоимость единицы рабочей площади
или единицы объема здания.
Коэффициент К6 характеризует расход основных материалов на
единицу рабочей площади или объема здания (металла и цемента в кг,
бетона и железобетона в м3, леса в м3 в переводе на круглый лес и
других материалов).
Коэффициент К7, отражающий экономичность конструктивного ре-
шения здания, определяется отношением массы здания к единице ра-
бочей площади или объема.
Коэффициент К8 характеризует трудоемкость, приходящуюся на
единицу площади или объема здания.
Коэффициент Кд, отражающий сборность здания, определяют де-
лением стоимости сборных конструкций и их монтажа на общую стои-
мость здания.
Наиболее часто для характеристики экономичности решений зда-
ний используют коэффициенты Ki, К2, Кз, Кз и Кд.
ГЛАВА
VII
Универсальные промышленные здания
Особенности универсальных зданий. Изменения технологии, вызывае-
мые совершенствованием способов производства и оборудования, сме-
ной номенклатуры и повышением требований к качеству продукции, а
также экономическими факторами, часто влекут за собой переустрой-
ства небольших заводских цехов.
В современном производстве в различных отраслях промышленно-
сти периоды модернизации технологии колеблются в пределах от 2—3
до 20—25 лет. При этом часто изменяются и габариты технологическо-
го оборудования.
Следовательно, промышленные здания, запроектированные только
на заданный технологический процесс, в результате непрерывного тех-
нического прогресса через несколько лет приходится реконструировать.
При этом неизбежны большие материальные затраты, а отдельные це-
хи выходят на долгое время из эксплуатации. Таким образом, здание,
перестав удовлетворять требованиям новой технологии производства,
считается морально устаревшим или изношенным, несмотря на нор-
мальное физическое состояние конструкций.
Срок морального износа промышленного здания (период соответ-
ствия его модернизированному производству) можно определить ориен-
тировочно на основе анализа развития данного производства с учетом
темпов развития промышленности в будущем. Срок физического изно-
са здания подсчитывают более точно, так как он регламентируется сте-
пенью капитальности здания. Наиболее экономичными здания будут в
том случае, когда сроки их морального и физического износа предель-
91
но сближены. После этого периода эксплуатации здание должно под-
лежать коренной реконструкции или сносу.
При современных темпах развития промышленности наиболее це-
лесообразны здания, легко приспосабливаемые к изменениям техноло-
гии производства или позволяющие размещать в них различные произ- водства без нарушения строительной основы. Такие здания, впервые ,тт	,	разработанные советски- Тяблипа VII-1. Количество сборных несущих	1 г конструкций здания при различных сетках колонн	ми инженерами, ПОЛучи- 	 ли название гибких или					
		Сетка колонн, м			универсальных. Универ-
Конструктивные элементы	6X12	6X18	12x12	12x18	12x24 сальные промышленные
	Количество элемента», шт.	ЗДаНИЯ„ Проектируют С				
Фундаменты Фундаментные бал- ки Колонны Стропильные фермы Подкрановые балки	187 72 187 150 288	141 72 141 100 192	91 36 91 78 144	73 36 73 52 96	58	тальности, обеспечиваю- 36	щей длительный срок их эксплуатации. Главная особенность 78 гибких или универсаль- ных зданий — наличие
Итого Примечание, рами в плане 72\144 м, (фахверк отсутствует).	884 Данные обор;	646 привед /дованно	440 ены для го мося	330 здания овыми	укрупненной сетки ко- ь лонн. Малое количество внутренних опор позволя- кравами ет облегчить процесс мо- дернизации технологии,
расставлять оборудова-
ние более рационально
организовать технологический поток вдоль или поперек пролетов. Кро-
ме того, резкое уменьшение количества несущих элементов здания поз-
воляет снизить трудоемкость и стоимость зданий и сократить сроки
строительства (табл. VII-1).
Экономия площади при укрупнении сетки колонн зависит от габа-
ритов станочного оборудования. Если для производства с мелким обо-
рудованием такая экономия незначительна, то в зданиях с крупногаба-
ритным оборудованием укрупнение сетки колонн позволяет экономить
до 20% площади.
Замена сетки колонн 6X6 м сеткой 6X12 м в многоэтажных зда-
ниях приборостроительных и радиоэлектронных предприятий дает воз-
можность лучше разместить технологический процесс и увеличить съём
продукции с той же площади в среднем на 12%, а сеткой 6X18 м —
на 20—25%.
Технологическая маневренность зависит от габаритов оборудова-
ния и выпускаемых изделий — от «динамичности» производства.
По степени гибкости одноэтажные универсальные здания можно
разделить на три группы: малой гибкости с сеткой колонн 12х
Х12 и 12X18 м; средней гибкости с сеткой колонн 12x24, 12Х
Х30, 18X18, 18X24 и 18x30 м; большой гибкости с сеткой колонн от
12X36 и более.
В многоэтажных универсальных зданиях целесообразно применять
укрупненные сетки колонн (например, 9X9, 12X12, 12X18 м.
92
Универсальные здания оборудуют преимущественно подвесным
транспортом. Так как мостовые краны передвигаются лишь вдоль про-
летов, в большинстве случаев они неприемлемы для универсальных
зданий, одним из преимуществ которых является возможность органи-
зации технологического потока в двух взаимно перпендикулярных на-
правлениях.
Замена мостовых кранов подвесными приводит к экономии мате-
риалов и снижению стоимости здания с железобетонным каркасом на
10% и более. В универсальных зданиях целесообразно применять так-
же напольный транспорт.
Наличие внутри универсальных зданий преимущественно подвесно-
го подъемно-транспортного оборудования и необходимость движения
его во взаимно перпендикулярных направлениях предопределяет оди-
наковую высоту всех пролетов здания или большинства их. Простой и
спокойный профиль таких зданий способствует унификации конструк-
ций, снижению стоимости строительства и эксплуатационных расходов.
Гибкие здания для производства с быстро изменяемой технологией
иногда целесообразно проектировать с резервом высоты или легко ре-
гулируемыми по высоте подвесными потолками для установки обору-
дования любой высоты.
В обычных зданиях под технологическое оборудование предусмат-
ривают индивидуальные фундаменты, и для установки нового оборудо-
вания приходится выполнять трудоемкие работы по переустройству
фундаментов. Поэтому в универсальных зданиях целесообразнее пре-
дусматривать сплошную фундаментную плиту, на которой можно рас-
полагать оборудование в любом месте. Фундаментные плиты выполня-
ют из монолитного или сборно-монолитного железобетона. В них пре-
дусматривают отверстия для анкеровки оборудования. Толщина плиты
определяется расчетом и находится в пределах 150—300 мм. В местах
опирания колонн плиты утолщают на 150—200 мм.
Легкое технологическое оборудование можно устанавливать непо-
средственно на плиту, тяжелое — через стальную раму, а прецизион-
ные станки — на виброизоляционных прокладках. При устройстве фун-
даментной плиты вокруг здания необходимо предусматривать утеплен-
ную отмостку.
Замена индивидуальных фундаментов под оборудование и колон-
ны сплошной плитой позволяет уменьшить объем работ нулевого цик-
ла, тогда как расход бетона обычно увеличивается незначительно.
Ниже рассмотрены основные типы универсальных зданий и пути
их совершенствования применительно к отдельным отраслям промыш-
ленности.
Универсальные здания для машиностроительных производств. Ос-
новным типом зданий для большинства таких производств являются
одноэтажные сблокированные корпуса с одинаковой высотой всех или
большинства пролетов и с сеткой колонн 12X18, 12x24 м и более.
Для таких зданий характерно оборудование пролетов мостовыми
кранами, допускающими выполнение технологического процесса в од-
ном продольном направлении, и наличие напольных средств транспорта
(тележек, вагонеток).
93
Рис. VII-1. Примеры зданий машино-
строительных предприятий:
а, б — одноэтажные с покрытием из плоскост-
ных железобетонных и стальных ферм; в —
одноэтажное с покрытием из железобетонных
оболочек двоякой кривизны; г, д — двухэтаж-
ные с покрытием из стальных и железобетон-
ных ферм
Как показывают исследования, для многих цехов с кранами укруп-
нение шага колонн дает больший эффект, нежели увеличение ширины
пролетов, так как в последнем случае ухудшается транспортное обслу-
живание производственных линий. Поэтому наряду со зданиями про-
летного типа для машиностроительных производств универсальными
являются и здания с квадратной сеткой колонн (12X12, 18X18, 24Х
Х24 м и более) и перекрестным движением подвесного или напольного
транспорта.
В зданиях с квадратными сетками колонн сокращается число ко-
лонн, создается возможность для развертывания технологических опе-
94
раций во взаимно перпендикулярных направлениях; лучше использует-
ся полезная площадь цеха (на 3—10%) и облегчается унификация кон-
струкций покрытия.
Покрытия зданий с квадратной сеткой колонн устраивают в виде
плоскостных или пространственных систем. В первом случае применя-
ют системы перекрестных железобетонных или стальных ферм
(рис. VII-l,a,6), во втором — железобетонные оболочки (рис. VII-1,в).
Из железобетонных ферм покрытий предпочтение отдают безрас-
косным. Они просты в изготовлении и позволяют лучше использовать
межферменное пространство. Более простое решение имеет покрытие
со стальными фермами. При системе перекрестных ферм можно приме-
нять типовые конструкции, светоаэрационные фонари и подвесной тран-
спорт. Покрытия из оболочек несколько увеличивают объем здания и
усложняют его профиль.
Удорожание покрытия с перекрестной системой ферм компенсиру-
ется удешевлением фундаментов, колонн и прочих элементов. Внедре-
ние в строительство более экономичных конструкций покрытия повысит
целесообразность применения квадратной сетки колонн.
Для некоторых производств машиностроительной промышленности
сооружают двухэтажные здания (или одноэтажные с цокольным эта-
жом) с укрупненной сеткой колонн на верхнем этаже. На первом эта-
же с сеткой колонн 6x6, 6X9 или 6X12 м размещают вспомогатель-
ные производства, вентиляционные установки, инженерные коммуника-
ции и иногда средства непрерывного транспорта.
Верхние этажи таких зданий с сетками колонн 6X18, 12X18, 6Х
Х24 или 12x24 м, предназначенные только для основного производст-
ва, отвечают требованиям технологической гибкости.
Технологическое оборудование в таких зданиях устанавливают не-
посредственно на междуэтажное перекрытие, благодаря чему облегча-
ется его перестановка или модернизация производства. Междуэтажные
перекрытия монтируют из типовых железобетонных конструкций (плит
по ригелям). Здания могут быть с подвесными или мостовыми кранами
(рис. VII-1, г, д) или без них.
Двухэтажные здания, площадь застройки которых меньше на 30—
40% одноэтажных (для аналогичных производств), позволяют эффек-
тивнее использовать участок, компактнее расположить оборудование и
укоротить технологические связи; в них не требуются подвалы и под-
польные каналы, уменьшается количество перегородок и площадь кров-
ли. При этом строительный объем здания сокращается на 10—20%,
снижается стоимость строительства на 5—10% и уменьшаются эксплуа-
тационные затраты.
На рис. VII-2, а изображено универсальное здание для различных
отраслей машиностроения. Здание с шагом колонн 12 м имеет два про-
лета шириной по 42 м. Покрытие состоит из преднапряженных железо-
бетонных ферм пролетом 42 м и монолитно связанных с ними панелей
размерами 12x3 м. Конструкция покрытия работает как простран-
ственная.
Универсальные здания основных цехов черной металлургии. До не-
давнего времени выплавка стали в мартеновских цехах производилась
95
Рис. VI1-2. Примеры большепролетных уни-
версальных зданий:
а — для машиностроительных производств; б, в—-для
производств тяжелой промышленности
в печах с садкой 80, 100 и
250 т; в настоящее же время
вместимость печей составляет
500, 900 т и более. С увеличе-
нием их емкости потребова-
лось увеличить шаг колонн до
42—48 м, а грузоподъемности
мостовых кранов — до 350—
500 т. Были увеличены также
пролеты и высота цехов.
Дальнейшее увеличение ем-
кости печей при существую-
щем объемно-планировочном
решении мартеновских цехов
(наличие печного, разливочно-
го и шихтового пролетов) за-
трудняется из-за нецелесооб-
разности увеличения пролетов
для мостовых кранов большой
грузоподъемности. С увеличе-
нием собственной массы кра-
нов снижается коэффициент
их полезного действия, удоро-
жаются транспортные опера-
ции. При этом требуется боль-
шой расход стали на строи-
тельные конструкции (более
500 кг/м2).
В тех цехах тяжелого машиностроения, где грузоподъемность кра-
нов достигает 500 т, иногда их располагают в два или три яруса, что
значительно увеличивает высоту зданий.
Несмотря на сложность и специфику технологии сталелитейно-про-
катного производства, на металлургических заводах целесообразно бло-
кировать отдельные цехи, создавать здания простой конфигурации в
плане, применять укрупненные сетки колонн и малое число перепадов
высот смежных пролетов.
Применение установок непрерывной разливки стали позволяет от-
казаться от цехов изложниц, нагревательных колодцев, обжимных и
блокировать сталеплавильное и прокатное производство.
В зданиях черной металлургии унификация строительных парамет-
ров и сокращение числа типоразмеров конструкций возможны на осно-
ве укрупненных сеток колонн: 24X30, 30X30, 30x36 и 36x36 м. Тех-
нологический процесс в таких зданиях может обслуживаться кранами,
перемещающимися по подкосным эстакадам.
Дальнейшее совершенствование зданий черной металлургии воз-
можно при переходе на строительство большепролетных универсальных
корпусов с шириной пролетов 60, 72, 96 и 108 м, оборудованных козло-
выми кранами, подвесным транспортом, транспортерами или напольны-
ми погрузчиками. Покрытия в таких зданиях можно выполнить из же-
96
Рис. VII-3. Здание павильонного типа для размещения химических производств
стких или вантовых ферм или других пространственных систем
(рис. VII-2, б, в).
Конструкции зданий черной металлургии должны отвечать услови-
ям работы в высокотемпературной среде.
Универсальные здания химической промышленности. Во многих
производствах химической промышленности целесообразен переход от
линейного к пространственному расположению оборудования. Для это-
го пригодны одноэтажные универсальные здания павильонного типа,
имеющие укрупненную сетку колонн (12x24, 12x30 и 12X36 м) и вы-
соту от 8 до 25 м. Оборудование в таких зданиях устанавливают на соб-
ственных фундаментах, не связанных с конструкциями здания
(рис. VI1-3). Этажерки выполняют из стальных или железобетонных
сборно-разборных конструкций. Такие здания оборудуют подвесным,
пневматическим или напольным транспортом.
Несущие и ограждающие конструкции павильонных зданий изго-
товляют из сборного железобетона. Фонарные надстройки в большин-
стве их отсутствуют. При сложном переплетении технологических уста-
новок и коммуникаций, когда боковой естественный свет не может в
достаточной мере проникнуть в глубину помещений, предусматривают
искусственное освещение или фонари-иллюминаторы.
Здания павильонного типа имеют много преимуществ. Они обеспе-
чивают блокирование основных и подсобных производств, облегчают
модернизацию технологических процессов без изменения конструкции
здания, являются менее пожаро- и взрывоопасными. В результате отка-
за от тяжелых междуэтажных перекрытий, освобождения каркаса от
технологических нагрузок, сокращения площади застройки, уменьшения
поверхности стен и перегородок, возможности одновременного ведения
4—407	97
Рис. VI1-4. Одноэтажные универсальные здания:
а — с межферменным этажом; б — бесчердачное; 1 — основной этаж; 2— межферменный этаж;
3 — покрытие; 4 — перекрытие
строительных и монтажных работ павильонные здания по сравнению с
многоэтажными имеют значительно лучшие технико-экономические по-
казатели.
В зданиях павильонного типа можно размещать также некоторые
производства пищевой, строительной, горно-обогатительной и других
отраслей промышленности.
Здания с межферменными этажами. В одно- и многоэтажных зда-
ниях с крупной сеткой колонн вследствие большой высоты несущих
конструкций покрытий и перекрытий межферменное пространство за-
нимает до 25% объема, не используемого в производственных целях.
Кроме того, для прокладки многочисленных коммуникаций в обычных
зданиях часто устраивают дорогостоящие и трудоемкие подвесные по-
толки.
98
Перечисленные недостатки а)
отсутствуют в зданиях с меж-
ферменными этажами, кото-
рые располагают в пределах
высоты ферм (балок) покры-
тия или перекрытий. В меж-
ферменных этажах размещают
обслуживающие, складские по-
мещения, а также коммуника-
ции и инженерное оборудова-
ние. Высоту межферменных
этажей принимают равной 2,4;
3,0 и 3,6 м.
Технологическая гибкость
таких зданий достигается по-
следовательным блокировани-
ем различных помещений по
высоте (в отличие от горизон-
тального блокирования обыч-
ных зданий), четким зонирова-
нием площадей различного на-
значения и применением сеток
колонн 6X12, 6X18. 6X24,
12X12, 12X18, 12X24 м и бо-
лее крупных.
Для удобного расположе-
ния в межферменных этажах
эксплуатируемых помещений в
качестве несущих конструкций
покрытия и перекрытий приме-
няют железобетонные безрас-
косные фермы с параллельны-
ми поясами или с криволи-
нейным верхним поясом (рис.
VI1-4, а и VI1-5).
Ниже рассмотрены примеры конструктивного решения зданий с
межферменными этажами из сборного железобетона. В зданиях с од-
ним межферменным этажом по фермам укладывают ребристые плиты
покрытия размером 3X12 м. Перекрытие монтируют из пустотелых па-
нелей размерами 1,2X6 м, укладываемых поперек прогонов длиной
12 м. Прогоны крепят в узлах нижних поясов ферм (рис. VII-5, а).
В зданиях с несколькими межферменными этажами покрытия и
междуэтажные перекрытия, опирающиеся на верхние пояса ферм, со-
бирают из ребристых плит длиной 6 м, а перекрытия, опирающиеся на
нижние пояса ферм, — из пустотелых панелей, укладываемых на полки
поясов (рис. VII-5, б).
В зданиях с межферменными этажами целесообразно размещать
предприятия радиоэлектроники, приборостроения, точного машинострое-
ния, а также некоторые производства текстильной промышленности и др.
99
Рис. VI1-5. Примеры конструктивного решения
зданий с межферменными этажами:
я — одноэтажного; б — многоэтажного; 1 — ребристые
плиты 3X12 м; 2 — безраскосные фермы с параллель-
ными поясами; 3 — прогоны длиной 12 м; 4 — пустот-
ные плиты 1,2 (1,5) Х6 м; 5 — колонны; 6 — ребрис-
тые панели 3X6 м
Рис. VII-6. Примеры универсальных многоэтажных зданий:
а — с перекрытиями по балкам-стенкам; б — то же, по фермам
Для производств текстильной промышленности можно сооружать
бесчердачные здания с покрытиями, совмещающими несущие, теплоза-
щитные и коммуникационные функции (рис. VII-4, б). Бесчердачное
покрытие состоит из железобетонных коробчатых или двутавровых на-
стилов длиной 18 м, укладываемых по балкам покрытия. По настилам
укладывают теплоизоляционные армированные легкобетонные плиты.
Такое решение значительно упрощает работы по устройству покрытия.
Непрерывные каналы, образованные пустотами и в результате
разреженной укладки настилов, используют в качестве воздуховодов
приточного воздуха, для прокладки инженерных коммуникаций и раз-
мещения вентилируемых светильников.
Днища каналов-воздуховодов, образованных двутавровыми балка-
ми, заполняют металлоасбестоцементными щитами. В здании, показан-
ном на рис. VII-6, а, плиты перекрытий настланы по железобетонным
балкам-стенкам длиной 24 м, а в здании, изображенном на
рис. VI1-6, б, — по рамно-раскосным фермам длиной 12 м. По верхним
и нижним поясам балок (ферм) уложены панели длиной 6 м.
Здание с межферменными этажами значительно экономичнее обыч-
ных. Например, площадь застройки у них меньше на 10—16%, чем у
обычных, полезная площадь больше на 16—20%, на 1 м2 полезной пло-
щади в них объем меньше на 15—19%, расход железобетона сокраща-
ется на 16—31%. Общая стоимость таких зданий на 12—18% ниже
стоимости обычных.
Кроме того, по сравнению с обычными здания с межферменными
этажами имеют следующие преимущества: в них можно компактно рас-
100
ГЛАВА
VIII
полагать помещения основного, подсобного и вспомогательного назна-
чения, полностью скрыть инженерные коммуникации; они не имеют ад-
министративно-бытовых и других пристроек по периметру, что позво-
ляет беспрепятственно расширять здания и улучшает их архитектурный
облик; плоский конструктивный потолок дает возможность улучшить
гигиенические, акустические и эстетические качества помещений, а так-
же уменьшить их объем, что особенно важно для зданий с искусствен-
ным микроклиматом.
Вместе с тем существенным недостатком зданий с межферменными
этажами следует считать усложнение и утяжеление основных несущих
конструкций покрытия.
Основные принципы и средства
архитектурной композиции
промышленных зданий
Промышленные здания как область архитектурного творчества. Архи-
тектура промышленного предприятия оказывает на людей постоянное
эмоциональное воздействие. Гармоничная художественная композиция
производственного здания, красивые интерьеры помещений, хорошо бла-
гоустроенная территория предприятия, удобное бытовое обслуживание
трудящихся — все эти факторы способствуют хорошему настроению,
повышению производительности труда и уменьшают травматизм.
Промышленная архитектура в современных условиях строительства
крупных производственных комплексов приобретает все большее градо-
строительное значение. Как известно, крупнейшие промышленные пред-
приятия и комплексы иногда занимают до 30% площади городов.
Архитектура промышленных предприятий и отдельных зданий соз-
дается с учетом технологических факторов, конструктивных особенно-
стей построек, градостроительных требований и природно-климатиче-
ских условий района строительства. При этом в ее художественных фор-
мах, строе и цвете должны быть отражены выдающиеся успехи в
строительстве коммунизма, мировоззрение советского общества. И, ра-
зумеется, каждое здание и сооружение комплекса должно быть краси-
вым, радовать глаз.
Несмотря на важность этих положений, указывающих на необхо-
димость создания высокохудожественных ансамблей социалистических
промышленных предприятий, художественной стороне промышленной
архитектуры не всегда уделялось должное внимание. Внешние компо-
зиции производственных зданий трактовались нередко подчеркнуто
утилитарно, а от проектировщика требовалось в основном заключить
технологический процесс в «строительную коробку». Очевидность недо-
оценки идейно-художественной роли промышленной архитектуры в этих
случаях несомненна.
В последние годы при проектировании предприятий одними из глав-
ных задач стали создание гармоничной архитектуры производственных
зданий и благоприятной для здоровья озелененной территории.
101
Сравнивая условия и результаты труда при социализме и капита-
лизме, В. И. Ленин писал: «Электрификация всех фабрик и железных
дорог сделает условия труда более гигиеничными, избавит миллионы
рабочих от дыма, пыли и грязи, ускорит превращение грязных, отвра-
тительных мастерских в чистые, светлые, достойные человека лабора-
тории» *.
В связи с этими ленинскими заветами при разработке проектов
планировки промышленных территорий и интерьеров зданий в первую
очередь должны учитываться интересы человека, а не машины. Для
строителя коммунистического общества должна быть создана обстанов-
ка, благотворно влияющая на его самочувствие и вызывающая ощуще-
ние одухотворенности, творческого подъема, способствующая повыше-
нию производительности труда.
Красивая архитектура должна окружать человека на всей терри-
тории промышленного предприятия и сопровождать его от проходной
до рабочего места. Для этого необходимы совершенные технологические
и эстетические решения производственных и административно-бытовых
зданий, обеспечение комфортных условий труда на рабочих местах.
Требования индустриализации строительства в недавнем прошлом
у нас совершенно неоправданно противопоставлялись художественным
требованиям, что являлось следствием неправильного представления,
будто бы красота в промышленной архитектуре является ненужным до-
бавлением к постройке.
Здания производственного назначения должны органически вхо-
дить в общую архитектурно-планировочную композицию города, созда-
ваемую не методом противопоставления архитектуры объединенных
промышленных комплексов жилым районам, а достижением художест-
венного единства застройки и одухотворенности ее панорамы. Следова-
тельно, при проектировании архитектор обязан «выходить» за границы
цеха, заботясь о большей концентрации застройки и кооперировании
различных производств с целью создания художественно цельной ком-
позиции предприятия и всего промышленного района.
Архитектурная композиция промышленных комплексов. При строи-
тельстве крупных промышленных комплексов обязательным требовани-
ем является создание архитектурных ансамблей. Под ансамблем пони-
мают художественно согласованное расположение группы зданий и
сооружений, созданное с учетом функциональных требований, практи-
ческой целесообразности и на основе большого идейно-художественного
замысла.
Основными композиционными принципами построения промышлен-
ного ансамбля являются: установление главного композиционного цент-
ра, соподчинение ему остальных элементов застройки путем гармонич-
ного согласования архитектурных объемов с помощью пропорций, мас-
штаба, ритма, цвета и т. д. Только при умелом использовании этих
композиционных средств, переосмыслении ценных художественных тра-
диций можно создать целостный архитектурный ансамбль.
Ленин В. И. Поли. собр. соч., т. 23, с. 94.
102
Рис. VIII-1. Композиции промышленных комплексов:
а—предзаводская площадь; б — зонирование предприятия по масштабу; J — жилье; 2 — вспомо-
гательные здания; 3 — производственные здания; 4 — инженерные сооружения
У большей части промышленных предприятий имеются предзавод-
ские площади, застраиваемые заводскими административно-обществен-
ными зданиями, инженерно-лабораторными корпусами, объектами куль-
турно-бытового назначения и т. д. Архитектура этих зданий должна
быть переходной от характера и масштаба архитектуры жилого района
к композиции и масштабу производственных зданий (рис. VII1-1).
При низких распластанных объемах; промышленных корпусов мно-
гоэтажные здания предзаводской площади (особенно башенного типа),
обогащая силуэт застройки, в значительной мере определяют архитек-
турно-художественный облик всего предприятия со стороны предзавод-
ской площади; иногда эти здания служат важным композиционным эле-
ментом ансамбля.
Главным композиционным элементом заводского ансамбля могут
служить большеразмерные объемы и новые здания с наиболее актив-
ным силуэтом. Так, главным композиционным акцентом на металлурги-
ческом комбинате может стать мартеновский или конвертерный цех
(рис. VIII-2, а), на машиностроительном заводе — крупный сборочный
или прессовый цех.
Доминируя в композиции предприятия, такие здания хорошо обо-
зреваются с основных заводских магистралей и улиц и при удачном
архитектурно-композиционном решении придают художественную цен-
ность всему комплексу.
Единство архитектурного ансамбля предприятий достигается раз-
личными средствами и приемами: применением во всех или несколь-
юз
Рис. VIIJ-2. Примеры архитектурных ансамблей:
а — конверторный цех доминирует в застройке металлургического завода; б— использование в
композиции обогатительной фабрики повторных элементов зданий на основе общего модуля
кнх объектах комплекса повторяющихся элементов или мотивов, едино-
го ритма на основе общего модуля (рис. V1I1-2, б). В качестве по-
вторных элементов используют, в частности, одинаковые формы окон-
ных проемов, фактуру и цвет стеновых панелей, входные и въездные
узлы, однотипные пристройки административно-бытовых помещений
и т. п.
Дополнительными композиционными средствами могут служить на-
ружные элементы зданий, обусловленные климатом района строитель-
ства. Так, в южных районах шедовые покрытия могут придать пред-
приятию оригинальный облик. Устройство солнцезащитных элементов,
помимо функционального назначения, может иметь эстетическое значе-
ние, если они создают богатую игру света и тени на фасадах зданий,
чем вносят разнообразие в композицию.
104
Рис. VIII-3. Панорама комплекса Волжского автозавода в г. Тольятти
(проект)
Важное влияние на обеспечение ансамблевой застройки оказывает
художественная компоновка зданий на территории промышленного
предприятия. Примером удачного решения крупного промышленного
комплекса является Волжский автомобильный завод в г. Тольятти
(рис. VIII-3). На предзаводской площади, расположенной вдоль южной
границы территории завода, размещены заводоуправление, вычисли-
тельный центр, центральная заводская лаборатория, медицинский
центр, учебный сектор завода и др.
К площади примыкают главный и вспомогательный корпуса с наи-
большим количеством трудящихся и с наименее вредными производ-
ствами в отношении шума, вибрации и выбросов в атмосферу. Архи-
тектура этих корпусов благодаря хорошим пропорциям, крупному
масштабу, отсутствию мелких членений имеет привлекательный вид;
архитектурная композиция предзаводских общественных зданий отли-
чается лаконичной красотой.
Застройка предзаводской площади увязана с архитектурой города.
Так, архитектура крупного здания заводоуправления композиционно
связана со зданиями высотной гостиницы, городского совета и ряда
16-этажных жилых домов, расположенных на проспекте, соединяющем
завод с Куйбышевским морем.
Важная роль в формировании эстетических качеств предприятия
принадлежит художественной организации мест отдыха, использованию
малых архитектурных форм и озеленению территории. Зеленые насаж-
дения принято размешать вдоль путей пешеходного движения рабочих
по территории предприятия. При этом озелененные участки и площади
создают благоприятные условия для отдыха работающих во время пе-
рерывов.
Специальные инженерные сооружения (градирни, газгольдеры, ды-
мовые трубы, вышки, брызгальные бассейны, трубопроводы и т. п.) сле-
105
дует располагать на территории предприятия так, чтобы они не мешали
созданию ансамбля, а вписывались в него.
Помимо сочетания строгих геометрических объемов, часто предоп-
ределяющих внешний облик всего комплекса, в композиции его следу-
ет активнее использовать пластику, цвет и орнамент и другие традици-
онные элементы архитектуры народов нашей страны. Умелое применение
цвета в промышленной архитектуре позволяет усилить привлека-
тельность застройки и подчеркнуть композиционное единство всех зда-
ний и сооружений, расположенных на территории предприятия.
В комплексах крупных промышленных предприятий следует актив-
нее использовать также монументальную живопись и скульптуру для
раскрытия большой социальной роли советской архитектуры в эпоху
строительства коммунизма.
Приемы и средства архитектурной композиции промышленных зда-
ний. Характерными чертами современных зданий являются простой и
удобный для их монтажа тектонический строй, красивые пропорции,
легкость и простота архитектурных форм, высокий уровень комфорта
в помещениях при учете требований экономики.
На форму плана и объема большое влияние оказывают функцио-
нально-технологические факторы промышленных зданий, предопреде-
ляющие размер сетки колонн и этажность зданий, конструктивные осо-
бенности, вид освещения, воздухообмена и т. п.
При современной тенденции создания универсальных производ-
ственных зданий архитектурно-строительное решение объекта может
быть полноценным в том случае, когда оно по форме отвечает разме-
щаемому в нем технологическому процессу, позволяет модернизировать
и даже изменять технологию и вместе с тем имеет красивый внешний
облик.
Универсальные здания, отличающиеся от обычных крупной сеткой
колонн, иногда большей высотой, спокойным профилем и наличием в
основном подвесного внутрицехового транспорта, могут иметь однотип-
ные архитектурные решения для производств различных отраслей про-
мышленности. Однако наружные ограждающие конструкции (материал,
размеры сборных элементов, количество и местоположение светопрое-
мов и пр.) выбирают с учетом категории производства. Так, стены из
асбестоцементных и металлических листов чаще присущи зданиям не-
отапливаемым и с избыточными тепловыделениями, а из кирпича —
зданиям с агрессивной средой производства.
Наружная поверхность стен объектов, выделяющих большое коли-
чество пыли и копоти, должна быть гладкой, а «чистых» производств
(приборостроительных, электронных и др.) может быть рельефной.
В условиях стесненной городской застройки промышленные здания
обычно развивают в высоту (особенно для производств, позволяющих
организовать процесс по вертикали). Многоэтажные здания по своей
объемно-пространственной композиции более органичны окружающей
их селитебной застройке.
Каркасная конструкция большинства современных промышленных
зданий позволяет получать разнообразные их силуэты, от простых до
оригинальных (один параллелепипед, комбинацию параллелепипедов
106
Рис. VIII-4. Архитектурное решение гаража в Новгороде
различной ширины и высоты, многоволновый и шедовый профили,
седловидную форму и т. п.). Вместе с тем каркас не ограничивает фор-
му и размеры остекленных поверхностей, являющихся одним из элемен-
тов архитектурной композиции здания, он позволяет выбрать любую
конструкцию стен.
Новые архитектурные формы появились в связи с внедрением в
промышленное строительство большепролетных сводчатых, арочных и
других пространственных конструкций покрытий, а также висячих ван-
товых систем. Такие покрытия придают зданиям современные легкие,
изящные и рациональные формы.
Архитектурная форма в значительной мере является производной
статического расчета, так как характер использования пространствен-
ных конструкций и пластических свойств материалов подчинен в пер-
вую очередь задаче выражения логики работы системы (рис. VIII-4).
Колоссальные дуги арок, сводов-оболочек, висячих систем, лома-
ный профиль складчатых покрытий создают хорошее художественное
впечатление, подчеркивают единство архитектурного и конструктивного
решения покрытий. Большие композиционные возможности заложены в
армоцементе, элементам из которого можно придать любую форму,
удовлетворяющую требованиям как статики, так и эстетики.
Одним из средств архитектурной композиции является ритмическое
членение фасадов зданий, основанное на многократном повторении ка-
кого-либо архитектурного мотива. С помощью ритма достигается гармо-
ничная соразмерность, стройность и выразительность зданий.
В условиях индустриального строительства с преобладанием типо-
вых элементов для тектоники зданий характерен ритм простенков и
107
Рис. VIII-5. Примеры использования ритма в
архитектуре:
<2 — корпус красильной фабрики (ФРГ); б — корпус
сплавов завода «Красный выборжец»
оконных проемов, междуэтаж-
ных поясов, элементов покры-
тия, фонарных надстроек, ар-
хитектурно обработанных вхо-
дов выступающих и западаю-
щих участков степы и т. п.
(рис. VIII-5).
Четко выраженный ритм
горизонтальных и вертикаль-
ных членений на плоскостях
фасадов вносит в архитектуру
промышленных зданий своеоб-
разный характер, подчеркивая
их современность.
Архитектурную компози-
цию промышленных зданий,
располагаемых в южных райо-
нах, обогащает ритмическое
размещение солнцезащитных
устройств (жалюзи, козырьки,
соты, маркизы и т. п.). В тех
случаях, когда в условиях мяг-
кого климата часть технологи-
ческого оборудования разме-
щают на открытых и полуот-
крытых площадках, целесооб-
разно использовать древесные
насаждения для его скрытия и
обеспечения большей связи за-
стройки с окружающей при-
родой.
Существенные трудности
возникают при архитектурном
проектировании фасадов про-
тяженных промышленных зда-
ний. Хорошие результаты в
этих случаях дает ритмическое
членение фасада вертикальны-
ми элементами и целыми объемами. Для этой цели за плоскость фаса-
да выносят входы, вентиляционные шахты, лестничные клетки, встрой-
ки административно-бытовых помещений и т. д. Такие архитектурные
акценты оживляют монотонность протяженных фасадов, обогащают
композицию и выявляют крупный масштаб зданий.
Архитектурный облик протяженных зданий разнообразится прие-
мом постановки перед ними объемов инженерно-лабораторных и адми-
нистративно-бытовых корпусов, высотных композиций различных со-
оружений (водонапорных башен, дымовых труб, вышек), а также вклю-
чением в композицию здания ритмичной посадки перед фасадом
высоких деревьев.
108
При проектировании промышленных зданий необходимо шире ис-
пользовать красивую фактуру и цвет поверхностей стен и других эле-
ментов, введение красочных пятен.
Удачным архитектурным решением можно считать композицию зда-
ний Волжского автомобильного завода (рис. VIII-6). Наличие высту-
пающих объемов бытовых встроек и лестничных клеток, ритмично чле-
нящих фасады большой протяженности (до 2000 м) и небольшой вы-
соты (около 11 м), создает разнообразие в композиции. Монотонность
фасадов зданий преодолена здесь контрастным сочетанием почти глу-
хих стен цеха с вертикальными витражами бытовых встроек
109
Рис. VI11-7. Художественно обработан-
ная кладка стен сборочного корпуса
(рис. VIII-6, а) и ленточного остек-
ления цехов с вертикалями глухих
стен лестничных клеток (рис.
VIII-6, б).
На архитектуру здания боль-
шое влияние оказывают форма и
размеры окон, сочетание глухих и
остекленных поверхностей. Ленточ-
ные окна зрительно увеличивают
длину зданий, а узкие вертикаль-
ные создают впечатление большой
высоты. Глухие участки стен боль-
шой площади находятся в художе-
ственном контрасте с щелевидными
проемами, но применять их можно
в помещениях, не требующих есте-
ственного освещения.
Различные соотношения глухих
стен и световых проемов использу-
ют в качестве элементов вертикаль-
ного и горизонтального членений
фасадов. Иногда применяемые на
фасаде различные виды остекления
(отдельные проемы, ленточное,
сплошное) указывают на различное
функциональное назначение помещения здания согласно требованиям
освещенности. Вместе с тем этот прием вносит разнообразие в компо-
зицию здания.
Стены могут иметь одноцветное или полихромное решение. В по-
следнем случае цветом выделяют отдельные конструктивные детали,
иногда тектоническую структуру здания или технические устройства
перед фасадом. Цвет может как бы растворить те или иные сооруже-
ния в окружающем пейзаже или, наоборот, подчеркнуть и повысить их.
Иногда применяют разноцветные стеновые панели или вводят в стено-
вые панели декоративный орнамент.
Особенно велико значение цвета в формировании архитектурного
облика зданий, возводимых на севере, где обеднены природные крас-
ки. Цвет в этих условиях надо использовать активнее.
В промышленных зданиях, имеющих большие размеры, можно при-
дать красивый вид даже неоштукатуренным кирпичным стенам при хо-
рошем качестве работ и с тщательной расшивкой швов (рис. VIII-7).
Однако больший художественный эффект дает сочетание различного
цвета и фактуры строительных материалов (например, комбинирован-
ная кладка из красного и силикатного кирпича, цветовое сочетание
красного кирпича с асбестоцементными волнистыми листами или пане-
лями). Рекомендуется также использовать облицовочный кирпич и фи-
гурные кладки.
При разработке архитектурной композиции всегда необходимо ак-
тивно использовать декоративные качества материалов. Декоративные
ПО
качества бетонных и железобетонных элементов иногда обогащают соз-
данием на поверхности рельефа при формовании, раскрытием заполни-
теля бетона, красивого по цвету и форме. В этих целях, например, об-
рабатывают затвердевший бетон фрезами, щетками или пескоструйны-
ми аппаратами, добавляют цветной цемент в лицевой слой, применяют
цветные заполнители (граниты разных пород); делают также «присып-
ку» бетонной поверхности со втапливанием в незатвердевший бетон
стекла, щебня, гравия и т. д.
Большие возможности повышения качества промышленной архи-
тектуры таятся в более тщательной общей и художественной отработке
конструктивных элементов заводского изготовления: стеновых панелей,
колонн, ферм, балок, настилов, а также в применении лучших декора-
тивно-отделочных материалов и красителей.
В целом при проектировании промышленных зданий и сооружений
необходимо добиваться, чтобы художественная композиция комплексов
образно и ярко выражала сущность нашей социалистической эпохи, ее
высокие общественные и эстетические идеалы.
глава	Архитектура интерьеров
IX	промышленных зданий
Средства архитектурно-художественной композиции интерьеров. Проек-
тированием интерьеров производственных зданий занимаются различ-
ные специалисты, но главная роль принадлежит здесь архитекторам и
специалистам технической эстетики. Сферы действия архитектуры и
технической эстетики дополняют одна другую, и при создании некото-
рых элементов интерьера их трудно разграничить.
Задачами архитектурного проектирования интерьеров являются раз-
работка объемно-планировочного и конструктивного решений, систем
естественного и искусственного освещения, заданных параметров фи-
зиологической среды (температуры, влажности и чистоты воздуха, уров-
ня шумового фона и озеленения). Архитекторы решают также вопросы
применения цвета для отделки поверхностей конструкций с точки зре-
ния психофизиологического и эмоционального воздействия на человека
и повышения безопасности труда, участвуют в разработке проектов
производственной мебели и основных средств наглядной агитации.
В область технической эстетики входят следующие вопросы:
художественное конструирование, цветовая отделка технологиче-
ского оборудования (станков, агрегатов, приборов) с целью создания
благоприятных гигиенических, физических и психологических условий
для человека;
создание благоприятных условий движения и положения при ра-
боте; обеспечение безопасности работ;
обеспечение гармонии освещения с цветовым решением интерьера
и другими факторами, влияющими на работоспособность людей;
решение проблем акустики помещений и внедрение музыкальных
передач на производстве (в некоторых сборочных цехах, на конвейерах
Ш
Рис. IX-1. Интерьеры производствен-
ных зданий:
а — цеха автоматических линий; б — мясо-
перерабатывающего цеха
и поточных линиях), позволяющих снизить утомление работающих от
автоматизма однообразной работы;
оформление наглядной агитации, цеховой графики и создание внут-
рицехового озеленения с включением их в композицию интерьера;
создание моделей производственной одежды и защитных приспо-
соблений, повышающих безопасность работы.
Зрительная обстановка в производственном интерьере во многом
определяется особенностями компоновки технологического оборудова-
ния, системой транспорта, уровнем механизации процесса, конфигура-
цией проездов и проходов. Эти вопросы решают в основном технологи,
по с участием архитекторов и специалистов по технической эстетике.
Конечной целью комплексного решения этих технологических и эс-
тетических вопросов является обеспечение высоких санитарно-гигиени-
ческих и художественных качеств интерьеров.
Примеры интерьеров производственных помещений показаны на
рис. IX-1. Ниже рассмотрены элементы, которые формируют функцио-
нальные и архитектурно-художественные качества интерьеров промыш-
ленных зданий.
112
Рис. 1Х-2. Интерьер павильонного здания химической промышленности
Композиция внутреннего пространства зданий. Эстетические каче-
ства производственного интерьера в немалой степени зависят от харак-
тера объемно-планировочного решения здания. Главной задачей яв-
ляется создание свободных, полных света и воздуха помещений путем
художественно упорядоченного размещения конструкций, оборудования
и с гармоничной цветовой гаммой поверхностей.
При разработке планов промышленных зданий должно быть рацио-
нально размещено основное и вспомогательное оборудование, созданы
удобные проходы, обеспечена хорошая связь рабочих мест с админи-
стративно-бытовыми помещениями. Путем компоновки технологического
оборудования по видам и группам (если это не противоречит требова-
ниям поточного производства) и благодаря четкой системе цеховых
проездов и проходов удается создать определенный ритмический строй
в интерьере.
Большое и свободное от опор внутреннее пространство обеспечива-
ет не только возможность модернизации технологического оборудова-
ния, но и позволяет создать красивую пространственную композицию
интерьера и улучшает гигиенические условия труда. Например, для
предприятий химической промышленности начали строить производст-
венные здания павильонного типа.
Технологическое оборудование размешают не на капитальных пере-
крытиях, а на сборно-разборных этажерках, что освобождает основ-
ные строительные конструкции от технологических нагрузок. Это пред-
определяет архитектуру здания в виде легкого павильона с крупной
сеткой колонн и большепролетными конструкциями покрытия. Вместо
низких, полутемных технических этажей с провисающим оборудовани-
ем были созданы высокие, просторные, полные света залы с упорядо-
ченно размещенными оборудованием и коммуникациями (рис. IX-2).
Применение нового типа оборудования иногда может коренным об-
разом изменить архитектурно-строительное решение производственного
здания и привести к новой пространственной композиции интерьера.
Так, в машиностроении и многих других отраслях промышленности при
замене мостовых кранов козловыми или другими видами напольного
транспорта интерьер цехов освобождается от громоздких подкрановых
эстакад. Это позволяет более свободно организовать внутреннее про-
113
странство производственных зданий и придать решению интерьера луч-
шую архитектурную композицию.
В современных промышленных зданиях заметно стремление выра-
зить незамкнутость, цельность внутреннего пространства, установить
зрительную связь между основными производственными помещениями.
Для этого в практике используют различные приемы. Иногда помеще-
ния композиционно объединяют в единый зал общими плоскостями по-
толка или пола, которые проходят через все внутреннее пространство
здания. В этих целях вместо глухих перегородок устраивают легкие
остекленные, а капитальные междуэтажные перекрытия заменяют лег-
кими рабочими площадками, допускающими обслуживание оборудо-
вания.
В крупных производственных зданиях рекомендуется предусматри-
вать возможность обслуживания экскурсий. Для осмотра технологиче-
ских процессов разрабатывают пути движения посетителей, намечая
наиболее удобные и выгодные для показа места.
Влияние конструкций на архитектуру интерьера. Одним из главных
компонентов, организующих внутреннее пространство производственных
помещений, является конструктивное решение здания. Форма, пропор-
ции, ритм конструктивных элементов, их фактура и цвет во многом
определяют архитектуру цехового интерьера.
Особенно значительна роль в архитектуре производственного ин-
терьера конструкций покрытия. В зданиях с любой сеткой внутренних
опор при отсутствии глухих и высоких перегородок покрытия хорошо
видимы во внутреннем пространстве и выявляют общий тектонический
строй интерьера. В этих условиях и при больших площадях остекле-
ния композиционное значение стен в интерьере уменьшается.
В зданиях с высокими требованиями к микроклимату помещений
и в целях создания визуальной нерасчлененности производственного
объема часто предусматривают подвесные потолки (рис. IX-3, а). Такие
потолки особенно целесообразны при плоскостных несущих конструкци-
ях покрытия, которые по очертанию и форме не всегда удовлетворяют
архитектурно-художественным требованиям— они зрительно тяжелы и
некрасивы. Однако далеко не всегда следует скрывать несущие кон-
струкции покрытия подвесным потолком, придающим помещению одно-
образный и плоский вид.
Большие архитектурные возможности заложены в тонкостенных
пространственных конструкциях покрытий в виде сводов, куполов и
складок. Благодаря легкости, пластичности и большим размерам они
придают интерьеру простор и художественную новизну, ощущение лег-
кости (рис. IX-3, б).
Красивый вид могут придать внутреннему пространству покрытия
из ажурных металлических конструкций (особенно типа структур, с
облегченными или сплошными балками небольшой высоты и др.), а
также большепролетные железобетонные коробчатые балки, в которых
размещают вентиляционные коммуникации.
Как упоминалось выше, некоторые типовые конструкции заводского
производства для массового промышленного строительства не позволя-
ют создавать интерьеры цехов на требуемом архитектурном уровне.
114
Рис. 1Х-3. Конструкции покрытий промышленных зданий:
фабрике искусственного волокна (Москва); б — на фабрике эластика (Швей-
цария)
a — на
Так, большинство сборных железобетонных ферм и балок чрезвычайно
громоздко и массивно (физически и зрительно). Сборные железобетон-
ные антресоли и другие встроенные вспомогательные помещения так-
же не отличаются красотой конструктивного исполнения; они зрительно
тяжелы и к тому же загромождают внутреннее пространство зданий.
Нельзя считать удачными в художественном отношении типовые
конструкции для многоэтажных зданий с балочными перекрытиями,
опирающимися на выступающие консоли колонн. Большая высота ри-
гелей, крупные ребра в плитах, располагаемые против света, затрудня-
ют верхнюю разводку коммуникаций, ухудшают освещенность и венти-
ляцию помещений, портят весь вид интерьера. Указанные недостатки
исключаются в многоэтажных зданиях с безбалочными перекрытиями
или с подвесными потолками.
Непривлекательная художественная форма конструкций нередко
усугубляется низким качеством их изготовления на заводах сборного
железобетона и плохим качеством строительно-монтажных работ. В ре-
зультате этого архитекторы вынуждены маскировать отдельные эле-
менты конструкций штукатуркой, прибегать к устройству декоративных
потолков и т. п.
В целях повышения эстетического качества конструкций производ-
ственных зданий, кроме более активного вторжения архитекторов в
сферу индустриального производства конструкций, необходима забота и
инженеров-конструкторов о форме изделий на стадии проектирования.
Совместно с архитектором инженер должен искать наиболее совершен-
ное художественное воплощение конструктивных принципов. Несущие и
ограждающие конструкции должны активно участвовать в формирова-
нии композиции интерьеров зданий.
Расположение в цехах многочисленных трубопроводов и коммуни-
кационных сетей нужно увязывать со строительными конструкциями.
При пластичной форме и красивой отделке они порой могут даже улуч-
шить композицию интерьера. Трубопроводы и сети размещают откры-
то или в специальных коробах и шахтах (пучками) —у стен, перегоро-
док и колонн; целесообразнее размещать их в технических этажах и
межферменном пространстве, под перекрытиями антресолей и этаже-
рок, в подполье, за подкрановыми путями и т. д.
Освещение, стекло и пластмассы в интерьере. Критерием оценки
световой среды в производственном интерьере является яркость, пред-
ставляющая функцию от освещенности и коэффициента отражения
внутренних поверхностей. Выбор внутренней отделки цеха предопреде-
ляет яркостное соотношение элементов интерьера.
Другим важным фактором освещения является видимость, которая
зависит от физиологических свойств глаза и, в частности, от адаптации
зрения. Работающий может видеть свое рабочее место различно в за-
висимости от того, на какие яркости адаптируется его зрение. Напри-
мер, тень под выступом архитектурной детали в солнечный день ка-
жется черной; если же глаза адаптированы в темноту, то яркость такой
тени может вызвать дискомфорт зрения. Следовательно, при решении
вопроса освещения и отделки интерьера необходимо применять шкалу
кажущихся яркостей, зависящую от адаптации глаз. Пользуясь этой
116
зависимостью, можно при выбранных условиях освещенности и отделке
предопределить желаемую по замыслу кажущуюся яркость в конкрет-
ных условиях адаптации.
Нельзя допускать резкого контраста между светящейся и глухой
поверхностями стен (или потолка), так как он быстро утомляет зрение.
Недопустимо также создавать в вестибюлях чрезмерную освещенность,
так как, настроившись в вестибюле на высокую яркость, человек при
входе в производственное помещение будет неизбежно ощущать недос-
таточную освещенность. Для исключения этого ощущения пришлось бы
повысить уровень освещенности в цехе, что не всегда требуется и эко-
номически нецелесообразно.
Из сказанного следует, в частности, что не нужно устраивать ши-
рокие простенки в наружных стенах вследствие резкого контраста в
яркости глухих и остекленных участков. Целесообразно применять диф-
ференцированную по яркости отделку интерьера (например, в вести-
бюлях при сплошном остеклении нежелательна одинаковая цветовая
отделка торцовых и продольной стен). Предпочтение следует отдавать
светлой окраске пола, так как отраженный от пола свет устраняет рез-
кий контраст между светящей и глухой частями потолка. Технологи-
ческое оборудование, постоянно попадающее в поле зрения работаю-
щих, целесообразно окрашивать тоже в светлые тона.
По экономическим соображениям и архитектурным особенностям
современных промышленных зданий система освещения должна быть
гибкой и универсальной, с максимальным использованием естественного
света.
В зданиях большой площади наиболее эффективны для естествен-
ного освещения зенитные фонари в виде световых плафонов из органи-
ческого стекла или стеклопластиков. По форме и размерам плафоны
должны быть взаимозаменяемы с глухими плитами покрытия и со све-
тящими панелями искусственного света.
Световые плафоны и светящие панели искусственного освещения,
дополняя друг друга, создают концентрированное освещение в течение
всего рабочего времени (искусственное освещение восполняет недостачу
естественного) и в то же время придают новый вид интерьеру.
При тщательном подборе источников искусственного света, по
спектру и яркости излучения подобного естественному, можно обеспе-
чить кондиционированное освещение. Источники люминесцентного све-
та монтируют в конструкции интерьера скрытыми. В этом случае у
рабочих возникает иллюзия, что свет с обеих сторон одинаковый, хотя
с одной стороны световой поток поступает через натуральное окно,
а с другой — через искусственное.
Изделия из стекла и пластмасс, которые могут придать конструк-
циям легкость и изящество, широко используют для отделки интерьеров
промышленных зданий. Особый эффект дает применение в наружных
и внутренних ограждениях обычных и цветных стеклоблоков, значи-
тельно оживляющих интерьеры помещений.
Стеклоблоками целесообразно заполнять световые проемы в зда-
ниях с неблагоприятным температурно-влажностным режимом (в це-
хах химической, текстильной, кожевенной и пищевой промышленности).
117
Перспективными изделиями можно считать стеклопакеты, повы-
шающие светопрозрачность ограждения. Они обеспечивают хорошую
теплозащиту и звукоизоляцию помещений и вместе с тем улучшают их
внутренний вид.
Большую ценность для строительства в южных районах представ-
ляют теплопоглошаюшие и теплоотражаюшие сорта стекла, позволяю-
щие значительно уменьшить перегрев от солнечной радиации. Особенно
целесообразно заполнять теплозащитным стеклом проемы зенитных
фонарей.
В интерьерах производственных зданий с высокими гигиеническими
требованиями можно использовать крупногабаритное цветное закален-
ное стекло, покрытое керамическими красками. Целесообразно приме-
нять стекло и для облицовки внутренних поверхностей стеновых пане-
лей; для этой цели используют, например, стеклянные коврово-узорча-
тые плитки.
Современный вид имеют производственные помещения, отделанные
пластмассовыми материалами, которые обладают хорошими санитарно-
гигиеническими качествами. Например, нижние участки стен и колонн,
подвергающихся механическим воздействиям, целесообразно отделывать
полимерными листовыми материалами соответствующих тонов.
Стеклопластики целесообразно применять для заполнения стен и
покрытий производственных зданий. Заполнять их можно отдельными
листами и многослойными панелями. Светопрозрачные ограждения цвет-
ных стеклопластиков придают зданию красивый внешний вид, а ин-
терьеру, кроме того, ощущение широты и пространства.
На архитектуру интерьеров производственных помещений большое
влияние оказывает вид полов. Чаще всего в промышленных зданиях
устраивают монолитные бетонные, асфальтовые и деревянные торцо-
вые полы. Однако почти все они быстро загрязняются, поглощают
большое количество падающей световой энергии и непривлекательны.
Так, асфальтовый или загрязненный бетонный пол поглощает до 90%
падающей световой энергии.
Архитектурно-художественные качества производственных ин-
терьеров прямо зависят от примененных для отделки материалов и
качества отделочных работ. Правильно выбранные материалы, улучшая
общий вид интерьера, облегчают процесс поддержания чистоты в по-
мещениях.
При выборе вида отделки предпочтение следует отдавать материа-
лам светлых тонов, что позволяет за счет отраженного от внутренних
поверхностей света увеличить освещенность рабочей плоскости цеха на
15—20%.
Мебель и естественная зелень в интерьере. В архитектуре интерье-
ров промышленных зданий большую роль играют формы и цвет вспо-
могательного оборудования и мебели. Сюда относятся столы для сле-
сарей, сборщиков и монтажников, стулья, табуреты, шкафы, тумбочки
и стеллажи для деталей, тара для готовых деталей и отходов, стенды
для чертежей и т. д. Все эти элементы должны иметь красивые и лако-
ничные формы, быть удобны для работы и рационально размещены на
рабочем месте.
118
Основой разработки производственной мебели является принцип
взаимозаменяемости деталей, позволяющих собирать все виды мебели
и вспомогательного оборудования. Производственную мебель следует
унифицировать в соответствии с размерами технологического оборудо-
вания и с учетом модуля помещения.
Большую роль в композиции производственного интерьера играет
внутрицеховое озеленение: оно повышает художественную выразитель-
ность интерьера. Декоративная зелень является более эффективным
средством по сравнению с отделкой яркими облицовочными материала-
ми и служит одним из хороших приемов установления связи работаю-
щих с природой. Особенно желательно вводить декоративное озелене-
ние в цехах химических заводов, насаждая в них газоустойчивые рас-
тения.
Для того чтобы озеленение в цехах не затрудняло движение внут-
рицехового транспорта, располагать зеленые композиции целесообраз-
но группами вдоль пешеходных путей и наружных стен, около входов,
в вестибюлях и зонах отдыха (рис. IX-4, а, б). Рекомендуется также
устраивать зеленые стенки по решетке и оконным проемам. Равномер-
но размещенные по цеху небольшие группы декоративной зелени раз-
нообразят монотонный ритм однотипных конструктивных элементов
интерьера.
Места отдыха рекомендуется размещать в цехах между колоннами
вдоль цеха и на участках, имеющих хорошую связь с внутренним про-
странством. Предусматриваемая здесь декоративная зелень снижает
усталость и нервное напряжение рабочих. В зонах отдыха предусматри-
вают также озелененные участки и декоративные водоемы. Хорошим
приемом оживления вида интерьера является посадка зелени и цветов
за окнами у наружных стен, а также создание озелененных внутренних
двориков, видных через остекление.
Организация рабочего места. Рабочее место — это участок произ-
водственной площади с технологическим оборудованием, обслуживае-
мым одним или несколькими рабочими, с набором инструментов и при-
способлений.
Рабочее место должно быть рационально распланировано, хорошо
освещено, цельно по цветовому решению, с удобно размещенным ин-
струментом, заготовками и др.
Художественно-конструкторской отработкой технологического обо-
рудования, инструмента, приспособлений занимается техническая эсте-
тика. Помимо придания этим элементам красивой формы целями от-
работки являются: создание удобств управления и пользования инстру-
ментом, устранение лишних движений рабочего, улучшение условий
наблюдения за показаниями приборов, сокращение времени на опера-
ции в ходе работы и в конечном счете повышение производительности
труда.
Условия труда на рабочих местах можно значительно улучшить ис-
пользуя достижения эргономики.
Оценивая среду производства, эргономика подразделяет условия,
определяющие степень комфорта, на четыре типа (рис. IX-5).
А. Невыносимые условия, в которых человеческий организм не мо-
119
Рис. IX-4. Использование озеленения в композиции промышленных
зданий:
й — в цехе; б — в вестибюле
Рис. IX-5. График условий комфорта на рабочем месте
жет существовать, для работы в этих условиях требуется изолировать
организм от вредной внешней среды, например посредством герметиза-
ции (устройства для подводных работ и т. п.);
Б. Некомфортные условия, когда существенно отклоняется от нор-
мы один из элементов внешней среды (трудовая обстановка в цехах
доменного производства, в литейных, кузнечных, термических, гальва-
нических, цехах лакокрасочных покрытий и в других вредных производ-
ствах) ;
В.	Комфортные условия, при которых в цехах все элементы нахо-
дятся в достаточном соответствии с потребностями организма человека;
Г. Высший комфорт — все элементы в рабочих помещениях нахо-
дятся в наилучшем соотношении.
121
Одним из важных факторов организации рабочего места является
обеспечение соответствующего фона для различных зрительных работ.
Для чтения черного шрифта, например, более целесообразным является
белый фон, и наоборот, для обработки светлых деталей фон должен
быть темным. Пестрый фон на рабочем месте создавать не рекоменду-
ется. Так, металлическая ограждающая сетка фоном служить не может.
Для обеспечения безопасных условий труда и соблюдения техноло-
гической последовательности выполнения производственных процессов
используют производственную графику. Кроме того, графика
помогает ориентации в производственной среде и пропаганде передовых
методов труда, служит цели политической агитации и воспитанию ра-
ботающих.
Производственная графика в значительной степени характеризует
эстетический уровень предприятия. Средства информации в зависимос-
ти от их содержания размещают в определенных местах цехов. Не сле-
дует увлекаться обилием информации и разнообразием ее форм и
цветов, так как это может внести в интерьер цеха нежелательную
пестроту, ухудшить его вид.
На рабочих местах следует размещать только строго необходимые
инструкции по охране труда и технологии производства. Цветовое
оформление инструкций должно быть унифицировано для всего пред-
приятия. Инструкции по охране труда можно выполнять черным шриф-
том на белом фоне, красным на белом или белым на желтом. Инструк-
ции технологического содержания принято оформлять с применением
синего цвета (синий текст на белом или светло-сером фоне, белый текст
на синем фоне).
Плакаты по охране труда и технике безопасности рекомендуется
вывешивать группами на специальных стендах.
Информацию по организации производства (администрации, обще-
ственных организаций и научно-технического общества) группируют на
специальных стендах, располагаемых у входов, в вестибюлях, в местах
отдыха и т. д.
По конструктивному исполнению стенды могут быть настенными и
отдельно стоящими. Рядом со стендами рекомендуется устанавливать
ящики с цветами и сажать вьющиеся растения.
В последние годы появились удачные примеры использования мону-
ментально-декоративного искусства в промышленных зданиях. К хо-
рошим композициям такого рода следует отнести цветные витражи, кра-
сочные росписи на стенах, отражающие красоту труда и утверждаю-
щие труд во имя мира на земле.
Чистота в помещениях; бытовое обслуживание рабочих и экономи-
ка. Привлекательность интерьера в немалой степени зависит от чисто-
ты и порядка в помещениях. Без этих первичных элементов производ-
ственной культуры немыслима нормальная работа современного пред-
приятия.
Для борьбы с пылью в цехах предусматривают одновременно не-
сколько мероприятий: совершенствуют технологические процессы с
целью исключения образования пыли и других отходов, герметизируют
оборудование; для транспортирования пылящих материалов герметизи-
122
руют короба, транспортеры, шнеки и другие устройства; обеспечивают
четкую работу вентиляции — стремятся удалять пыль и газы в месте
их возникновения, так как местная вытяжная вентиляция эффективнее
общей; используют установки кондиционирования воздуха; для лучшей
организации очистки помещений от пыли и отходов устанавливают
строго определенные места складирования отходов и механизируют их
уборку; озеленяют цехи и заводскую территорию.
На отечественных предприятиях имеется много примеров хорошей
организации борьбы с пылью. Так, в местах сильного выделения пыли
устанавливают форсунки для распыления воды с целью осаждения пы-
ли (распылителем является сжатый воздух). На некоторых заводах
отсасывающие агрегаты устанавливают на суппортах токарных станков
(стружка и пыль попадают в циклон, а оттуда в стружкосборник).
В крупных механических цехах стружку от металлических изделий вы-
сыпают в бункер, вмонтированный в пол, из которого транспортерной
лентой он подается в стружколомательные установки.
Проблемой обеспечения чистоты на предприятиях заняты научные
организации. Так, в Оргстанкинпроме разработаны ручная пневмомеха-
ническая щетка, промышленный электропылесос и другие механизмы по
уборке помещений. В Гипротисе создано приспособление с вращающей-
ся щеткой для очистки окон, гидроподъемники для подхода к остеклен-
ным поверхностям.
Один из способов борьбы с запыленностью стен и покрытий —
применение новых типов красок. Во ВНИИ новых строительных мате-
риалов разработан состав краски, которая отталкивает положительно
заряженные частицы пыли (производственная, городская и сельская
пыль, как правило, заряжены положительно), тогда как большинство
обычных красок, заряженных отрицательно, притягивает частицы пыли.
Важное место в повышении культуры производства занимает рабо-
чая одежда. От нее в значительной степени зависит производительность
труда. Неудобный рабочий костюм сковывает движения, преждевремен-
но утомляет человека и иногда служит причиной несчастных случаев.
Рабочий костюм должен быть удобным, простым, красивым и недо-
рогим.
Высокая культура производства предусматривает также образцо-
вое обслуживание работающих в бытовых помещениях. Даже при эко-
номных нормах обеспечения рабочих бытовыми и вспомогательными
помещениями есть возможность превратить их в светлые, чистые залы,
оснащенные современным оборудованием, простой и удобной мебелью,
хорошо озеленить их.
Особая роль в улучшении условий труда принадлежит мерам по
снижению вибраций и шума в цехах (см. гл. IV).
Как упоминалось выше, одной из мер оптимизации акустической
среды на производстве может явиться музыка. В частности, положи-
тельное значение имеет трансляция музыки в течение обеденного пере-
рыва, дающей людям заряд бодрости для работы, особенно во второй
половине смены и в ночную смену. Хорошая музыка снимает нервное
напряжение, утомление от однообразных операций при работах в вы-
соком темпе.
123
Художественные требования к интерьерам цехов. Интерьеры произ-
водственных зданий должны иметь хороший микроклимат и обладать
высокими архитектурно-художественными качествами. Производитель-
ность труда и качество продукции заметно повышаются благодаря
целесообразной окраске конструкций и технологического оборудования,
полноценным системам освещения и воздухообмена, хорошей организа-
ции рабочего места и чистоте в помещениях.
Наличие хороших производственных условий, по данным психоло-
гов, повышает работоспособность человека на 1—4%.
Большую экономическую эффективность дает научная организация
производственного пространства. Производительность труда повышает-
ся: на 5—10%, если улучшены условия освещения (остекление регу-
лярно очищается и источники искусственного света удобно расположе-
ны); на 5—10%, если функционирует научно обоснованная система
вентиляции или применена функциональная окраска элементов интерь-
ера; на 5—10%, когда снижен до нормы производственный шум; на
10—14%, если в течение 1 ч в рабочую смену транслировалась хоро-
шая музыка.
Установлено также, что наличие в интерьере сигнально-предупреди-
тельной окраски снижает число несчастных случаев на производстве
до 50%.
Внедрить в производство рассмотренные элементы архитектурно-
художественной композиции и технической эстетики легче при проек-
тировании и строительстве новых предприятий. Но и в условиях дей-
ствующего предприятия имеются большие возможности улучшения ин-
терьера производственных помещений.
Цвет в интерьерах производственных зданий. Трудовая деятель-
ность рабочих многих профессий протекает в искусственных сооруже-
ниях, частично или полностью скрывающих от них красоту многоцвет-
ного природного окружения. «Разрушить» это сковывающее человека
впечатление монотонности и улучшить условия труда можно с по-
мощью цветовой отделки интерьеров производственных помещений.
Функционально-утилитарное использование цвета имеет целью обес-
печить оптимальные условия зрительной работы и производственной
среды, повысить безопасность технологического процесса и облегчить
условия эксплуатации оборудования. Для этого применяют психофизио-
логические оптимальные цвета, создают наилучшие яркостные соотно-
шения в поле зрения, организуют оптимальные фоны обрабатываемых
изделий и восприятия органов управления оборудованием, вводят сиг-
нально-опознавательную окраску оборудования, транспорта и комму-
никаций.
Цвет используют для композиционного объединения элементов ин-
терьера, положительного эмоционального воздействия на работающих
и в целях корректировки пространства и пропорций помещений. Однако
цветовая отделка интерьера приводит к положительным результатам
лишь в случаях, когда она решается в комплексе с другими мероприя-
тиями, способствующими созданию оптимальных условий для работы.
Встречающиеся в природе цвета разделяют на ахроматические и
хроматические. Ахроматические цвета (белый, серый и чер-
124
Рис. IX-6. Цветовой круг (а) и основные контрастные гармонии (б)
ный) отличаются один от другого только светлотой. Хроматиче-
ские цвета (все, кроме белого, серого и черного) отличаются друг
от друга по цветовому признаку. Расположенные по кругу в спектраль-
ном порядке между фиолетовым и красным, они образуют цветовой
круг (рис. IX-6, а).
Цвета, находящиеся в круге рядом, образуют гармоническое со-
четание, которое может состоять из двух, трех или более цветов, цве-
та же, расположенные диаметрально один против другого, называют
взаимно дополнительными.
Оптическое смешение любой пары взаимно дополнительных цветов
солнечного спектра в равном отношении теоретически дает белый цвет,
а помещенные рядом эти цвета обладают способностью усиливать друг
друга.
В природе встречается множество цветов и оттенков, каждому из
которых иногда затруднительно найти название или дать словесную ха-
рактеристику. К тому же один и тот же цвет, рассматриваемый в раз-
личных условиях освещения, цветового окружения, времени года вос-
принимается по-разному. Для более точного и всестороннего определе-
ния любого цвета и оттенка, понятного и равнозначного для всех и в
любых условиях, цвет характеризуется тремя параметрами: цветовым
тоном (длиной волны), насыщенностью (чистотой) и яркостью (свет-
лотой). Несовпадение любого из этих параметров указывает, что перед
нами два различных цвета.
Цветовой тон, определяемый длиной волны, является основным
свойством каждого хроматического цвета. Степень отличия хроматиче-
ского цвета от ахроматического той же светлоты называют насыщен-
ностью цвета, которая зависит от степени «разбавления» спектрально-
го цвета белым. Чем больше примеси белого, тем менее насыщенным
становится цвет. Примером цветов одинакового цветового тона, но раз-
ной насыщенности может служить неравномерно выгоревшая на солн-
це окрашенная бумага или материя.
125
Цветовой тон и насыщенность характеризуют цветность объекта
с качественной стороны, а яркость — с количественной. Яркость цвета
зависит от общего светового потока, падающего на объект.
Различие между цветовыми тонами, называемое цветовым контрас-
том, становится более заметным с увеличением расстояния между цве-
тами в круге (рис. IX-6, б). Максимальный цветовой контраст наблю-
дается между парой взаимно дополняющих цветов (например, между
красным и зеленым). Это свойство цветов используют в отделке ин-
терьеров. При желании создать спокойный цветовой контраст применя-
ют цвета, расположенные в цветовом круге рядом или в одной его
четверти, а если хотят оформить интерьер на больших цветовых конт-
растах, прибегают иногда к взаимно дополнительным цветам.
Игра света и тени дает человеку возможность оценить объемность
предметов, окраску же они приобретают в лучах падающего света.
Свет и цвет неразрывно связаны между собой. Любое зрительное
ощущение неотделимо от ощущения цвета; при слабом освещении адап-
тированное к темноте зрение воспринимает все цвета ахроматически-
ми, а при более сильном освещении адаптированное к свету зрение
различает все многообразие хроматических и ахроматических цветовых
тонов.
При создании цветовой композиции интерьера необходимо учиты-
вать физическую сторону отражения и поглощения светового потока
поверхностями. Падающий на тело световой поток в большинстве слу-
чаев распределяется на три части: часть отражается от его поверхнос-
ти, часть потока пропускается телом и часть поглощается. Количествен-
ная сторона этих частей зависит от характеристики цвета и интенсив-
ности освещения.
Для создания композиции интерьера промышленного здания не-
достаточно установить только уровень освещенности — большое значе-
ние имеют вопросы цветопередачи источников света. Цвет поверхности
ограждающих конструкций (потолка, стен и пола) зависит от освеще-
ния и воспринимается по-разному в зависимости от спектрального со-
става светового потока, попадающего на эту поверхность.
Из всех источников искусственного света более точной цветопере-
дачей обладают люминесцентные лампы, так как они имеют спектраль-
ный состав, близкий к солнечному свету (свет некоторых из них подо-
бен свету солнца в пасмурный день).
Восприятие цвета интерьера зависит от отражательных качеств
ограждений. При увеличении коэффициента их отражения общая осве-
щенность помещения увеличивается при той же мощности источников
света. Так, увеличение отражательной способности пола с 10 до 30%,
потолка с 10 до 40%, стены с 50 до 60% повышает на 12% освещен-
ность и на 77% яркость поля зрения.
При разработке проекта окраски интерьера производственного по-
мещения, кроме эстетической роли цвета, необходимо учитывать его
психофизиологические свойства. Цвет влияет на психику человека весь-
ма разнообразно. Как известно, цвет способен придать среде или пред-
мету впечатление тепла или холода, легкости или тяжести, вызывать
у человека чувство радости или печали и т. д.
126
В сознании человека ряд цветов ассоциируется с цветом неба, мо-
ря, льда, а ряд других—с огнем, цветами земли и солнца. Так, синий,
голубой, зеленый, фиолетовый цвета и их оттенки условно называют
холодными, а красный, желтый, оранжевый цвета и их оттенки — теп-
лыми тонами. Жалобы на холод чаще бывают в помещениях, окрашен-
ных в белые, голубые или зеленые тона, нежели в помещениях, стены
которых окрашены в желто-красные, оранжевые и розовые тона. Иссле-
дования показали, что ощущение тепла или холода под воздействием
тех или иных цветов — явление чисто психологическое и на изменение
температуры человеческого тела не влияет.
Теплые тона, помимо иллюзии тепла, вызывают у человека возбуж-
денное состояние (особенно красный цвет — цвет огня, крови, цвет опас-
ности), а холодные тона, помимо ощущения холода,— состояние покоя
(зеленый цвет считается цветом зеленых полей, лесов). Подмечено
также, что светло-красные тона вызывают радость и бодрость, а блек-
лый, серый и темные цвета — чувство уныния. Известно и то, что свет-
лые тона порождают ощущение легкости, а темные — тяжести.
Светлые, малоинтенсивные цвета относятся к отступающим — они
как бы увеличивают внутреннее пространство. Темные насыщенные то-
на, наоборот, иллюзорно уменьшают помещения. Так, применяя соот-
ветствующие цвета, можно приблизить или отодвинуть какую-нибудь
плоскость стены, потолка, т. е. улучшить вид длинного и узкого поме-
щения.
Яркими примерами физиологического воздействия цвета на челове-
ка являются стимулирующее действие желтого цвета, успокаивающее
действие зеленого цвета.
Психологические и физиологические свойства цветов и их воздей-
ствие различные исследователи описывают не всегда одинаково. При-
ведем наиболее распространенные суждения о свойствах основных цве-
тов, высказанные в литературе по цветоведению.
Красный цвет — цвет раскаленного металла, огня и крови — воз-
буждающий, настораживающий, вызывающий тепло, увеличивает мус-
кульное напряжение, давление крови и ритм дыхания, способствует
кратковременной концентрации физических сил.
Зеленый—цвет природы — успокаивающий, несколько уменьшает
давление крови и расширяет капилляры, понижает зрительно-нервное
напряжение, способствует длительной работоспособности.
Желтый цвет, близкий к цвету солнца, располагает к хорошему на-
строению, стимулирует зрение, успокаивает нервы.
Оранжевый—цвет раскаленный, горячий — стимулирует к актив-
ной деятельности, согревает, бодрит.
Голубой — цвет неба и воды, успокаивающий, своей свежестью и
прозрачностью бодрит, может побуждать к размышлениям.
Синий цвет напоминает о воде, дали, о холоде; он уменьшает фи-
зическое напряжение, может регулировать ритм дыхания и успокаивает
пульс.
Коричневый — теплый цвет, выражающий крепость и устойчивость,
но способный вызывать мрачное настроение.
127
Фиолетовый — цвет утомленности и беспокойной взволнованности,
вызывает чувство печали.
Белый — цвет холодный; если его не смешивать с теплым цветом,
он символизирует чистоту.
Черный — мрачный и тяжелый цвет; резко снижает настроение,
но в малых количествах полезен для создания контрастов.
При выборе цветов интерьера рекомендуется учитывать следующие
факторы: характер технологического процесса в помещении (механиче-
ская обработка, прокатка, литье, сборка и т. д.); характер преобладаю-
щих работ по степени точности, виду и продолжительности (точная,
грубая, умственная, физическая, периодическое или постоянное наблю-
дение и т. д.); объемно-планировочное и конструктивное решения зда-
ния и геометрические размеры помещений; эмоциональное воздействие
цвета и его функционально-эстетическую роль; вид освещения, источни-
ки искусственного освещения (их цветность и спектральный состав) и
условия зрительного восприятия; назначение и состояние окрашиваемых
элементов (неподвижные или движущиеся части оборудования и т.д.)
и их размеры; наличие опасных зон и степень опасности технологиче-
ского процесса; климатические условия района строительства (темпе-
ратура, влажность) и ориентация светопроемов по странам света и мик-
роклимат помещений (температура, влажность, газообразование, выде-
ление пыли).
Зависимость цветового климата помещений от многочисленных фак-
торов усложняет вопрос окончательного выбора цветовой отделки, но в
каждом случае требуется выделять главные и второстепенные элемен-
ты. Основным фактором, определяющим цветовую гамму интерьера,
является характер работы, производимой в цехе.
Поверхности элементов интерьера по насыщенности цвета и свет-
лоте окраски делят на пять групп: I. Строительные конструкции (сте-
ны, потолки, перегородки, пол, колонны и т. д.); II. Технологическое
оборудование (станки, машины, установки) и элементы рабочего места
(тумбочки, слесарные верстаки, стеллажи и т. д.); III. Подъемно-тран-
спортное оборудование цеха (мостовые и подвесные краны, электрока-
ры, вагонетки и т. д.); IV. Инженерные коммуникации (трубопроводы,
проводка и т. д.); V. Цеховая графика (информация, наглядная аги-
тация).
Строительные конструкции, занимающие большую площадь в по-
мещениях, рекомендуется окрашивать в светлые малонасыщенные то-
на, отличающиеся по светлоте от цветов оборудования. В задачи ок-
раски конструкций входят создание цветового комфорта в интерьере,
повышение освещенности, выявление тектоники здания.
Цвета конструкций необходимо увязывать между собой на основе
нюансных гармонических схем, не допуская в помещениях резких конт-
растов, утомляющих зрение.
В более темные цвета следует окрашивать несущие строительные
конструкции, противопоставляя их несомым элементам. Этим приемом
можно подчеркнуть ритмический строй вертикальных несущих элемен-
тов (колонн, ферм и т. п.). Можно также постепенно «облегчать» цвета
снизу вверх (низ стены, простенки с колоннами, фермы, плиты, покры-
128
тия). Выявлять ритм несущих
конструкций особенно желатель-
но в цехах, насыщенных много-
численным и разнообразным обо-
рудованием. В многопролетных
зданиях в целях уменьшения
монотонности «леса колонн» с
помощью цвета можно выявить
ритм через один или два про-
лета.
Главная цель окраски техно-
логического оборудования зак-
лючается в создании оптималь-
ных Зрительных условий на ра- Рис. IX-7. Предупредительная окраска
бочем месте. Для дополнительной	внутрицехового транспорта:
освещенности оборудование ОК-	б-напольного транспорта
рашивают цветами средней части
спектра при малой их насыщенности и оптимальной яркостной конт-
растности. Светлота окраски помогает поддержанию чистоты.
Правилами охраны труда предусмотрена функциональная окраска
внутрицехового подъемно-транспортного оборудования. Применяемые
для этого красный, желтый и черный цвета предупреждают об опаснос-
ти и напоминают о необходимости повышенного внимания.
Для обозначения элементов внутрицехового транспорта (кабин кра-
нов, обойм грузовых крюков, боковых поверхностей электрокар, по-
грузчиков) следует применять предупреждающую окраску — желтый
цвет с наклонными или прямыми черными (красными) полосами
(рис. IX-7). Движущиеся емкости со взрывоопасными, опасными и
вредными веществами окрашивают в белый цвет с красными клетками
или диагональными красными полосами.
Функциональная окраска (трубопроводов) и электротехнических
устройств облегчает управление технологическим процессом и позво-
ляет обеспечить безопасность обслуживающего персонала. Опознава-
тельная окраска коммуникаций регламентирована нормами.
Цвет и характер рабочей одежды принимают с учетом вида про-
изводственной деятельности и пола работающих. В механических и
прессовых цехах, где преимущественно работают мужчины, спецодеж-
да имеет, как правило, синие оттенки, а в цехах сборки точных прибо-
ров, где в основном работают женщины, принят розовый или белый
цвет халатов. В лабораториях, герметизированных помещениях, где тре-
буется особая чистота, спецодеждой служат белые халаты. Строгая и
красивая рабочая одежда, помимо функционального значения, стимули-
рует человека к чистоте и порядку.
Проект интерьера является составной частью архитектурно-строи-
тельного раздела проекта здания.
В состав архитектурно-строительных чертежей проектов интерьеров
должны входить следующие проектные материалы:
эскизы перспектив интерьеров помещений производственных и вспо-
могательных зданий;
5—407
129
оазвертки стен и планы полов и потолков помещений с указанием
материалов и цветов отделочных покрытий;
схематические планы производственных помещений с указанием
цвета основных групп оборудования;
цветные эскизы покраски основных видов технологического обору-
дования, которое красят на месте установки;
схемы опознавательной окраски открыто расположенных коммуни-
каций и трубопроводов;
схемы размещения производственных знаков безопасности и сиг-
нально-предупреждающих обозначений;
фрагменты сложных участков интерьера с указанием принятых
цветов и отделочных материалов;
колерные таблицы с наименованием и характеристикой выбранных
цветов отделки.
К проекту архитектурной композиции интерьера прикладывают по-
яснительную записку с обоснованием принятых решений.
Ниже рассмотрены некоторые особенности цветового решения цехов
различного назначения.
В качестве основных цветов для окраски интерьеров горячих
цехов (прокатных, конвертерных, мартеновских, кузнечных, литей-
ных) рекомендуются холодные цвета и их оттенки, психологически ней-
трализующие высокую температуру. Применяемые для окраски обору-
дования зеленовато-голубые и синеватые цвета сравнительно высокой
насыщенности создают впечатление прохлады и условия для отдыха
глаз от цвета раскаленного металла. Внутренние поверхности ограж-
дающих конструкций окрашивают в те же цвета, но более светлые.
В цехах влажных и мокрых (отдельные цехи текстильных,
бумажных, кожевенных, рудообогатительных и других предприятий)
для отделки интерьеров рекомендуются теплые и насыщенные цвета,
которые создают впечатление сухих помещений.
В механических цехах (сборочных, инструментальных
и др.) с их нормальным температурно-влажностным режимом влияние
микроклимата на выбор цветовой гаммы интерьера, как правило, не
учитывают. При этом преобладающие теплые или холодные гаммы цве-
тов выбирают с учетом лишь ориентации здания по странам света. Так,
в помещениях с южной ориентацией остекления рекомендуются холод-
новатые тона, с северной — теплые.
Общая цветовая гамма интерьеров в механосборочных цехах, как
правило, рекомендуется зеленоватая с преобладанием теплых оттенков
(кремовых, персиковых). Такие цвета интерьера нейтрализуют воз-
буждение от шума работающих станков и конвейеров.
В цехах химической промышленности обычно устанав-
ливают разнообразное технологическое оборудование. Для них харак-
терны обилие инженерных сетей и трубопроводов, сложные системы
воздуховодов. В связи с этим цветовое решение интерьеров таких цве-
тов отличается сложностью
В интерьерах цехов с низкой температурой воздуха и небольшой
относительной влажностью и расположенных в холодных районах реко-
мендуется применять цвета теплой гаммы. Помещения цехов с темпе-
130
ратурой воздуха до 20°С и влажностью 60% и менее, находящихся в
теплых районах, отделывают преимущественно в холодные тона.
В местах расположения опасных химических веществ и зонах с
повышенной токсичностью, а также для обозначения путей эвакуации,
пунктов первой помощи и транспортных средств применяют сигнально-
предупреждающую окраску.
Работа в цехах легкой промышленности (ткацких, пря-
дильных) протекает при большом шуме, повышенной температуре и
влажности, причем в поле зрения рабочих постоянно находятся крупно-
габаритные ткацкие станки и потолок, стены же почти не замечаются.
Поэтому при проектировании интерьера ткацкого цеха необходимо най-
ти такую цветовую гамму, которая позволила бы создать хорошие зри-
тельные условия для работы, а также психологически ослабить шум и
ощущение высокой влажности воздуха.
Интерьер ткацкого цеха можно оформить в нескольких цветовых
вариантах. Так, для окраски потолка, занимающего в цветовом отно-
шении доминирующее положение, можно использовать два цвета: жел-
тый— для окраски кессонов, голубой — ригелей и балок. Желтый цвет
(«сухой») психологически уменьшает ощущение влажности, а голубой
(«холодный») —ощущение повышенной температуры.
Стены, занимающие меньшую площадь, трактуют как поверхности,
дополнительные по тону к основному цвету, и окрашивают их в теплые
цвета малой насыщенности, ограничивая количество голубого цвета
пределами потолка и дополняя гамму цветов. Колонны можно окраши-
вать в зеленый цвет, чтобы максимально объединить пространство за-
ла. Станкам также можно придать голубой тон.
В прядильных цехах крупное станочное оборудование расположено
выше горизонта зрения, а по специфике работы прядильщицы воспри-
нимают интерьер по времени не более 15% от общего. Поэтому в том
случае, когда оборудование ограничивает обзор, основную цветовую
нагрузку целесообразно перенести на него. Число цветов зависит от
характера работы. Так, гамма цветов может быть ограниченной, если
точка сосредоточения внимания находится в одном месте и поверхнос-
ти станка рассматриваются как фон или периферийное целое, и, на-
оборот, она может быть многоцветной, если в процессе работы прихо-
дится последовательно сосредоточивать внимание на различных участ-
ках станка, расположенных в различных уровнях и под разными
углами к направлению взгляда.
Стены прядильного цеха можно покрасить в зеленый цвет, а пол —•
в зеленовато-голубой, чем будут обеспечены хорошие светотехнические
и художественные качества помещения. Хорошо освещенные встроен-
ными светильниками боковые грани ригелей потолка целесообразно
отделать в насыщенный желтый цвет.
При окраске торцовых стен в светло-розовый цвет они могут слу-
жить целям восстановления цветовой чувствительности глаза к домини-
рующему желто-зеленому цвету. Колонны, пересекающие все цветные
поверхности, лучше окрашивать в светло-голубой цвет. При этом они
внесут организующее начало в интерьер, разделив машины на группы.
Большое значение имеет цветовая обработка интерьеров уни-
5*	131
а)
Рис. IX-8. Характер отделки административно-бытовых помещений:
а — гардеробной; б — кабинета специалиста; в — здравпункта
нереальных зданий. Принцип универсальности следует распро-
странять не только на объемно-планировочное, но и в некоторой степе-
ни на цветовое решение помещений. Для предприятий радиоэлектрони-
ки и приборостроения, характер труда на которых определяется высо-
кой точностью обработки деталей, большим напряжением зрения,
рекомендуется светло-голубая или светло-зеленая окраска помещений.
Для предприятий текстильной промышленности специалисты рекоменду-
ют желто-оранжевую гамму цветов.
При этом гармоничное цветовое решение интерьера может быть
достигнуто: изменением цветности искусственного освещения; примене-
нием переносных цветовых экранов, создающих соответствующий фон
на рабочем месте; установкой в соответствующих местах зеленых на-
саждений; перекраской технологического оборудования и изменением
цвета рабочей одежды.
132
Художественные композиции интерьеров административно-
бытовых помещений немало зависят от эстетических качеств ме-
бели и встроенного оборудования (столов, стульев, шкафов, душевых
кабин, санузлов и т. п.). Оборудование и мебель должны быть удоб-
ными в эксплуатации, прочными, простыми и изящными, а также инду-
стриальными в изготовлении.
133
Цветовая обработка бытовых помещений не должна зрительно
утомлять посетителей. Во избежание пестроты, разрушающей единство
интерьера, следует применять при отделке какую-либо одну преобла-
дающую гамму цветов (холодную, теплую или нейтральную).
Некоторые бытовые помещения отделывают в определенные цвета
независимо от климатических и других исходных факторов. Так, гар-
деробные рабочей, домашней и уличной одежды рекомендуется окра-
шивать в теплые цвета малой насыщенности, чтобы психологически ос-
лабить чувство озноба во время переодевания. Декоративный рисунок
пола можно использовать для организации движения с целью исклю-
чить соприкосновение людских потоков в чистой и грязной одежде.
Помещения душевых, как правило, отделывают в холодной гамме
цветов, психологически ослабляющих повышенный тепловой режим.
Санитарные узлы и умывальные окрашивают в светлые тона малой на-
сыщенности, способствующие поддержанию чистоты в этих помещениях.
Цветовую отделку кабинетов администрации, рабочих комнат кон-
тор, конструкторских бюро, здравпунктов следует выдержи-
вать в светлых тонах малой насыщенности.
В помещениях столовых, буфетов, красных уголков, отдыха, залов
собраний и вестибюлей при отделке интерьеров, учитывая в первую оче-
редь требования эстетики, применяют яркие тона средней и высокой на-
сыщенности. Но и здесь при выборе цветов необходимо учитывать ха-
рактер производства. Например, если в цехах работают при очень
ярком освещении и сильных шумах, интерьер столовой следует решать
в спокойных тонах, способствующих отдыху, и без резких цветовых
контрастов. Если же, наоборот, технологический процесс сопряжен с
однообразными и монотонными операциями, колорит интерьера столо-
вой рекомендуется яркий, радостный.
Примеры отделки некоторых административно-бытовых помещений
показаны на рис. 1Х-8 и 1Х-9.
РАЗДЕЛ
КОНСТРУКЦИИ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Воздействия на здания. Промышленное здание с инженерной стороны
представляет собой иксусственную оболочку, обеспечивающую защиту
технологического процесса и персонала от атмосферных воздействий, а
также позволяющую поддерживать заданные параметры микроклимата
и комфортные условия для людей. Находясь на границе двух сред —
производственной и внешней, оболочка постоянно подвергается воздей-
ствию многих внутренних и внешних факторов различного характера.
Главной задачей проектировщиков и строителей является создание
с учетом конкретных условий такой оболочки здания, которая в наи-
большей степени удовлетворяет всем требованиям данного производст-
ва и была бы долговечной и надежной в течение всего срока ее экс-
плуатации. Иначе говоря, оболочка здания должна противостоять всем
видам указанных действий на период заданного срока эксплуатации.
Она должна удовлетворять требованиям прочности, устойчивости и эко-
номичности; вместе с тем оболочка должна иметь красивые пластичные
формы.
Воздействия на здания, которые необходимо учитывать при выбо-
ре строительных материалов, расчете конструкций и назначении спосо-
ба защиты их от преждевременного разрушения, подразделяют на си-
ловые и несиловые (рис. Х-1).
Силовые воздействия на здания в свою очередь подразде-
ляют на постоянные и временные. К постоянным относят воздействия
(нагрузки) и массы несущих и ограждающих конструкций, давления
грунта.
К временным воздействиям (могущим отсутствовать в отдельные
периоды строительства и эксплуатации) относятся: нагрузки от крано-
вого оборудования и перемещаемого груза; от массы технологического
135
Рис. Х-1. Факторы, воздействующие на здание:
/ — масса частей здания; 2—давление грунта; 3 —
нагрузки от кранового оборудования и перемещае-
мого груза; 4 — масса технологического оборудова-
ния и обрабатываемых изделий; 5 — давление от вет-
ра; 5—масса снега и пыли; 7 — особые нагрузки;
8 — вибрации от технологического процесса; 9 —тем-
пература (внутренняя и наружная) и ее колебания;
10—влага наружного и внутреннего воздуха; 11 —
грунтовая влага; 12 — осадки (дождь, град, снег);
13 — солнечная радиация; 14 — химические (агрессив-
ные) реагенты среды производства; 15 — то же. на-
ружного воздуха; 16 — биологические разрушители;
17 — блуждающие токи: 18 — шум
оборудования изделий, людей,
запасов сырья и полуфабрика-
тов; трубопроводов и т. п.; дав-
ление ветра; масса снега; осо-
бые нагрузки (сейсмические,
аварийные в результате проса-
дочности грунтов, их изучения
и др.); вибрации. Часть сило-
вых воздействий носит дина-
мический характер.
Несиловые воздей-
ствия на здания также весь-
ма разнообразны. К ним отно-
сят: температуру (наружную
и внутреннюю) и ее колеба-
ния; влагу наружного и внут-
реннего воздуха, а также грун-
товую; осадки (дождь, снег);
солнечную радиацию; хими-
ческие (агрессивные) реаген-
ты среды производства и на-
ружного воздуха; шум, биоло-
гические разрушители и др.
Некоторые несиловые фак-
торы могут вызывать и сило-
вые воздействия (например,
колебания температуры на-
ружного и внутреннего возду-
ха приводят к знакопеременным деформациям конструкций). И наобо-
рот, ветер, являющийся силовым фактором, вызывает также несиловые
воздействия — переохлаждение помещений и изменение влажности сре-
ды производства.
Все эти факторы, воздействуя на здание в отдельности и в сово-
купности, могут вызывать те или иные разрушения конструкций и из-
менять параметры внутренней среды производства. Сюда относятся:
снижение несушей способности конструкций вследствие изменения
структуры материалов, потеря теплозащитных качеств ограждений из-
за увлажнения, переохлаждения или перегрева помещений, химическая
коррозия материалов конструкций, разрушение покрасок и облицовок,
образование трещин в конструкциях и др.
При проектировании зданий учитывают как все отдельные факто-
ры, так и комплексное воздействие их в наиболее неблагоприятных со-
четаниях.
Для того чтобы здание было прочным, устойчивым, долговечным,
удобным в эксплуатации при минимальных затратах, предусматривают
наиболее эффективные меры защиты конструкций от преждевременного
разрушения, снижают вредное влияние среды производства на кон-
струкции (герметизацией технологического процесса, воздухообменом
и т. п.).
136
Каркасы одноэтажных зданий
ГЛАВА
X
Выбор материалов для каркасов. Каркасы одноэтажных промышленных
зданий выполняют преимущественно из сборного железобетона и стали,
значительно реже—из монолитного железобетона, кирпича (колонны),
алюминия, древесины и пластмасс.
При выборе материала для элементов каркаса учитывают: размеры
пролетов и шага колонн, высоту здания, величину и характер нагрузок,
действующих на каркас, параметры и агрессивность воздушной среды
производства, район строительства, требования огнестойкости и долго-
вечности и технико-экономические факторы.
Ниже кратко рассмотрены положительные и отрицательные сторо-
ны конструкций из различных материалов.
Железобетонные конструкции отличаются высокой долго-
вечностью, несгораемостью и незначительной деформативностью. При-
менение их позволяет экономить сталь и для содержания требуются
небольшие эксплуатационные затраты. Недостатки железобетонных кон-
струкций: большая масса, значительная трудоемкость стыковых соеди-
нений, затруднительность устройства монолитных конструкций зимой,
сложность работ по усилению, перестройке и разборке конструкций.
Путем предварительного напряжения арматуры, применения высо-
копрочных бетонов и арматуры, использования эффективных тонкостен-
ных сечений в последние десятилетия удалось увеличить несущую спо-
собность, понизить собственную массу и расширить область применения
железобетонных конструкций.
Стальные конструкции по сравнению с железобетонными
обладают относительно малой массой, большей несущей способностью,
меньшими габаритами, высокой индустриальностью, лучшей транспор-
табельностью и малой трудоемкостью монтажа. Сталь отличается боль-
шим постоянством свойств, однородностью и надежностью. Усиление
стальных конструкций производится с меньшими затратами.
К недостаткам стальных конструкций относятся: подверженность
коррозии и снижение несущей способности под воздействием высокой
температуры. Вследствие большой потребности в стали во всех обла-
стях народного хозяйства применение ее в строительстве ограничено.
Алюминиевые конструкции отличаются легкостью при вы-
сокой несущей способности; они относительно стойки против коррозии
(без защитных покрытий). По сравнению со сталью алюминий менее
хрупок при низких температурах, не образует искр при ударе по нему
твердыми предметами. Отрицательные свойства алюминиевых конструк-
ций: высокий коэффициент температурного расширения, невысокая жа-
ропрочность и трудоемкость образования соединений.
Деревянные конструкции имеют малую массу, незначитель-
ный коэффициент температурного расширения, высокую стойкость в
различных химических средах и хорошую транспортабельность. Они
дешевле железобетонных и стальных конструкций, менее трудоемки в
изготовлении.
137
Все это позволяет считать деревянные конструкции весьма эффек-
тивными для промышленных зданий, особенно с химически агрессивной
средой. Значительно расширяется область использования древесины в
строительстве в виде армированных конструкций. Следует иметь в
виду значительные запасы древесины в нашей стране, пригодной для
изготовления деревянных конструкций.
Существенные недостатки деревянных конструкций: подвержен-
ность загниванию, возгораемость, значительная деформативность под
воздействием нагрузок и вследствие усушки или разбухания древесины.
Каменные конструкции в качестве несущих элементов при-
меняют редко, главным образо.м в мелкопролетных зданиях без мосто-
вых кранов, при небольшой нагрузке на опоры.
К преимуществам каменных конструкций относятся долговечность,
огнестойкость и большие залежи природного камня, к недостаткам —
большая трудоемкость обработки и сложность возведения в зимнее
время.
Несущие конструкции из пластмасс пока применяют
незначительно, в основном их используют в ограждениях зданий. От-
личительные качества этих конструкций: легкость, индустриальность,
коррозионная стойкость, но не высокая огнестойкость, повышенная де-
формативность, быстрое старение и значительная стоимость.
Несущие конструкции промышленных зданий массового строитель-
ства, как правило, монтируют из сборного железобетона.
Применять сталь в одноэтажных зданиях допускается в следующих
случаях: для стропильных и подстропильных конструкций в отапливае-
мых зданиях с пролетами 30 м и более; в неотапливаемых зданиях с
асбоцементной кровлей (с пролетами до 12 м включительно при грузо-
подъемности подвесных кранов более 2 т и пролетом 18 м при грузо-
подъемности подвесных кранов более 3,2 т) и в зданиях с пролетами
24 м и более.
Стальные конструкции можно применять: в неотапливаемых здани-
ях с рулонной кровлей с пролетами 30 м и более, а также в многопролет-
ных зданиях с пролетами >18 м; в зданиях с подвесными кран-балками
(монорельсами) грузоподъемностью более 5 т либо другими подвесны-
ми устройствами, создающими нагрузки, превышающие предусмотрен-
ные для типовых железобетонных конструкций; в зданиях с развитой
сетью подвесного конвейерного транспорта или с коммуникациями, раз-
мещаемыми в межферменном пространстве, когда они по своим раз-
мерам не умещаются в пределах решетки типовых железобетонных
ферм; при расчетной сейсмичности 8 баллов в зданиях с пролетами
24 м и более, а при расчетной сейсмичности 9 баллов—с пролетами
18 м и более; для зданий, возводимых в труднодоступных районах.
Несущие стальные конструкции перекрытий разрешается приме-
нять: в зданиях с большими динамическими нагрузками (копровые це-
хи, взрывные отделения и т. п.); над горячими участками цехов с ин-
тенсивным теплоизлучением при температуре нагрева поверхности кон-
струкции более 100°С (холодильники прокатных цехов, отделения на-
гревательных колодцев, печные и разливочные пролеты и т. п.); в тех
случаях, когда колонны зданий приняты стальные.
138
Стальные колонны можно предусматривать: в зданиях, возводимых
в труднодоступных районах (если отсутствует база производства же-
лезобетонных конструкций); в других случаях при высоте от пола до
низа ферм более 18 м; при наличии мостовых кранов грузоподъемно-
стью 50 т и более независимо от высоты колонн, а также меньшей гру-
зоподъемности кранов при весьма тяжелом режиме работы; когда шаг
колонн превышает 12 м; при двухъярусном расположении мостовых
кранов.
Кроме того, стальные колонны можно устанавливать: под подкра-
новые балки, рамы фонарей, ригели фахверка, в качестве стоек торцо-
вого и продольного фахверка, а также для типовых легких несущих и
ограждающих конструкций комплектной поставки.
Подкрановые балки пролетами 6 и 12 м для кранов легкого и сред-
него режимов работы грузоподъемностью до 32 т включительно реко-
мендуется применять железобетонные, если имеется соответствующая
оснастка для их изготовления.
Стоимость материалов и конструкций и их транспортирование час-
то превышает 60% от общей стоимости строительства зданий. Поэтому
одна из актуальных задач повышения технического прогресса в строи-
тельстве— снижение материалоемкости и массы конструктивных эле-
ментов зданий и сооружений.
Снизить расход стали и железобетона для зданий можно путем
большего применения деревянных и алюминиевых конструкций, а так-
же совершенствованием конструктивных элементов из традиционных
тяжелых материалов. Например, тонкостенные железобетонные пред-
напряженные конструкции легче обычных на 25—30%, конструкции из
бетонов высоких марок (М600—800) и легких бетонов — на 20—30%.
Значительно облегчаются здания при замене железобетонных кон-
струкций металлическими, однако, как указано выше, применение ме-
талла в строительстве пока ограничено.
Сравнительные данные о трудоемкости изготовления железобетон-
Таблица Х-1. Технико-экономические показатели конструктивных решений
одноэтажных зданий на 1 м2 производственной площади
Показатели	Типы конструктивных решений зданий				
	железобетон- ный каркас с железобетон- ными плитами покрытия	стальной кар- кас с железо- бетонными плитами по- крытия	стальной кар- кас со сталь- ным штампо- ванным нас- тилом пок- рытия	стальной каркас с покрытием	
				штампован- ным настилом	асбестоце- ментными плитами
Масса конструкций,	520	372,8	82,7	72,7	128,5
кг/ %	100	70,1	15,6	13,7	24,2
	50,6	69,5	68,5	58, 1	48,5
Расход стали, кг/%	— —	—	—		—
	100	137	136	115	95,8
Трудоемкость изго-	3,09	2,69	2,03	1,91	1 ,84
товления, чел-ч/%	100	87	65,8	64	59,5
Стоимость, %	100	96	71,8	67,5	71,5
139
ного и стальных каркасов одноэтажных зданий и стоимости приведены
в табл. Х-1.
Стальные конструкции можно облегчить внедрением сталей высо-
кой и повышенной прочности, а также эффективных профилей (тонко-
стенных электросварных труб, открытых гнутых и замкнутых гнуто-
сварных профилей, прокатных широкополочных двутавров и др.). Кроме
того, в современных большепролетных покрытиях применяют предвари-
тельно напряженные металлические конструкции.
В промышленном строительстве возможны три варианта выполне-
ния несущего каркаса зданий: железобетонный, стальной и смешанный
(колонны железобетонные, фермы или балки покрытия стальные или
деревянные).
Вариант каркаса выбирают с учетом параметров пролетов, вида
и грузоподъемности внутрицехового транспорта, степени агрессивности
среды производства, противопожарных требований, технико-экономиче-
ских показателей и других факторов.
При выборе материалов и вида конструкций зданий учитывают так-
же специфику местной строительной промышленности, геологические и
климатические условия района возведения и архитектурно-художествен-
ные требования.
Железобетонные каркасы одноэтажных промышленных зданий. Как
отмечалось, наиболее часто одноэтажные здания выполняют со сборным
железобетонным каркасом, что позволяет экономить до 50—60% стали.
Сборный железобетонный каркас одноэтажного промышленного
здания состоит из поперечных рам, объединенных в пространственную
систему плитами (или прогонами) покрытия, связями и другими эле-
ментами. Под поперечными рамами в данном случае понимают жестко
защемленные в фундаменты колонны и шарнирно опирающиеся на них
стропильные конструкции (балки, фермы).
Шарнирное соединение ригелей и колонн обеспечивает универсаль-
ность конструкций. Так, колонны при этом можно использовать при
различных пролетах и типах несущих конструкций покрытия (если уси-
ление на колонну не превышает ее несущей способности), а несущие
конструкции покрытия — при различных типах и высотах колонн. Шар-
нирное опирание ригелей на колонны конструктивно проще жесткого,
хотя расход материалов при обоих вариантах примерно одинаков.
Помимо фундаментов, колонн, ригелей и связей в сборный железо-
бетонный каркас одноэтажного здания входят фундаментные балки,
подкрановые (при наличии мостовых кранов) и обвязочные (при стенах
из мелких элементов), а также подстропильные конструкции, если шаг
колонн больше шага стропильных конструкций (рис. Х-2).
Фундаменты и фундаментные балки. Колонны каркаса, как прави-
ло, опирают на отдельные железобетонные фундаменты с подколенни-
ками стаканного типа, а стены — на фундаментные балки. Ленточные
фундаменты под ряды колонн или сплошные под здания (за исключе-
нием фундаментных плит в универсальных зданиях) устраивают ред-
ко — на слабых или просадочных грунтах и при больших ударных воз-
действиях на грунт технологических агрегатов.
Устройство фундаментов существенно влияет на стоимость здания.
140
Рис. Х-2. Конструктивные элементы одноэтажного здания с железобетонным каркасом:
/ — фундамент; 2— колонна; 3—подстропильная ферма; 4—стропильная ферма; 5 — светоаэра-
ционный фонарь; 6 — плита покрытия; 7— пароизоляция; 8 — утеплитель; 9— выравнивающий
слой; 10 — кровельный ковер; 11— воронка внутреннего водостока; 12— ендова средняя; 13 — то
же, пристенная; 14 — стеновая панель; 15 — оконная панель; 16 — подкрановая балка; /7 — крано-
вый рельс; 18 — вертикальные связи между колоннами; 19 — фундаментная балка; 20 — отмостка
Так, в общем объеме здания трудоемкость возведения фундаментов со-
ставляет 6—8%, а расход железобетона на них достигает 20%. По спо-
собу возведения фундаменты подразделяют на монолитные и сборные.
Фундаменты небольших и средних размеров (когда масса блока
не превышает 6 т), а также облегченные фундаменты ребристой и пус-
тотелой конструкций целесообразно монтировать из сборных (состав-
ных) блоков.
Унифицированные монолитные фундаменты, имеющие ступенчатую
конструкцию с подколенником и стаканом для заделки колонн, пред-
назначены для колонн прямоугольного сечения и двухветвевых
(рис. Х-3, а). Для их изготовления применяют бетон М200 и выше и
арматуру в виде сеток из стали классов A-I и А-П.
В зависимости от воспринимаемой нагрузки, сечения колонн и глу-
бины заложения подошвы фундаментов предусмотрено несколько типо-
размеров фундаментов. Блоки имеют высоту 1,5 и от 1,8 до 4,2 м с
градацией через 0,6 м, размеры их подошв в плане — от 1,5X1,5 до
6,6X7,2 м с модулем 0,3 м. Размеры подколонников в плане — от
0,9X0,9 до 1,2x2,7 м с модулем 0,3 м. Высота ступеней принята 0,3 и
0,45 м, а глубина стакана 800, 900, 950 и 1250 мм.
Сборные фундаменты могут состоять из одного блока (подколен-
ника со стаканом) или из подколенника и опорной плиты (рис. Х-3, б).
Подколенник устанавливают на плиту по цементно-песчаному слою.
Площадь подошвы сборных фундаментов не превышает 27 м2. Фунда-
менты ребристой и пустотелой конструкций (рис. Х-3, г, д) по сравне-
нию с обычными имеют меньшую массу и для армирования их требует-
ся меньше стали.
Под железобетонные колонны большого сечения предусматривают
фундаменты с подколенниками пенькового типа (рис. Х-3, е). Пенек
устанавливают при выполнении работ нулевого цикла. Пенек с фунда-
ментом и колонну с пеньком соединяют сваркой выпусков арматуры и
бетоном, нагнетаемым в швы.
В последнее время широкое распространение получают свайные
фундаменты. Железобетонные сваи имеют квадратное или круглое се-
чение (полые). Головы свай связывают монолитным или сборным желе-
зобетонным ростверком, который одновременно служит подколенником
(рис. Х-3, в). При возведении свайных фундаментов по сравнению с
обычными сильно уменьшается объем земляных работ и снижается
расход материалов.
Размеры стакана в плане делают больше сечений колонн: поверху
на 150 и понизу на 100 мм. Зазоры между стенками стакана и поверх-
ностью колонны, а также низом колонны и дном стакана заполняют
бетоном на мелком гравии (рис. Х-3, ж). Такое крепление колонн яв-
ляется жестким. Возможны и другие способы стыкования колонн с фун-
даментами, например посредством стальной плиты и анкерных болтов
(рис. Х-3, к). Под спаренные колонны в местах температурных швов и
перепадов высот смежных пролетов ставят фундаменты с двумя раз-
дельными стаканами.
В целях сокращения числа типоразмеров колонн верх фундаментов
располагают на отметке минус 0,15 м (независимо от их глубины зало-
142
Рис. Х-3. Железобетонные фундаменты и способы заделки в них колонн:
а — монолитный; б — сборный; в — свайный; г, д — сборные ребристый и пустотелый фундаменты;
е ~~ с подколенником пеньконого типа; ж, « —заделка колонн в фундаменты; к — стык колонны
с фундаментом (США); / — ростверк; 2 — свая; 3 — бетон; 4 — колонна; 5 — стальная плита;
6 — анкер
жения). Это позволяет монтировать колонны при засыпанных котлова-
нах, после устройства подготовки под полы и прокладки подземных
коммуникаций.
Проектную глубину заложения фундаментов при отсутствии типо-
вых фундаментов необходимой высоты обеспечивают устройством под
подошвой песчаной или бетонной подготовки нужной толщины. При
наличии в цехе подвалов, тоннелей или приямков вблизи колонн глуби-
143
Рис. Х-4. Фундаментные балки:
а — при шаге колонн 6 м; б — то же, 12 м; в — опирание балок: г — детали фундамента наруж-
ного ряда колонн; 1 — набетонка толщиной 12 см; 2 — слой раствора толщиной 20 мм; 3 — опорный
столбик; 4 — фундаментная балка; 5 — песок; б — щебеночная подготовка (13—15 см); 7 — асфальт
(1,5—2 см); 8 — гидроизоляция; 9— стеновая панель; 10 — колонна; И— подстилающий слой;
12 — шлак
ну заложения фундаментов под них увеличивают, применяя удлинен-
ные колонны.
Стены каркасных зданий опирают на железобетонные фундамент-
ные балки, укладываемые между подколенниками фундаментов на бе-
тонные столбики (приливы) сечением 300x600 мм. Отметку верха стол-
биков фундаментов принимают: —0,35; —0,45; —0,5 и —0,65 м при вы-
соте фундаментных балок соответственно 300, 400, 450 и 600 мм. При
144
большой глубине заложения фундаментов, когда применяют удлинен-
ные колонны, фундаментные балки опирают на консоли.
Применение фундаментных балок облегчает устройство под стена-
ми тоннелей, каналов и коллекторов для ввода в здание подземных ком-
муникаций. Ввиду того, что фундаментные балки защищают пол от
продувания в случае просадки отмостки, без таких балок допускается
возводить лишь панельные стены неотапливаемых зданий. В местах
устройства ворот для проезда автомобильного и железнодорожного
транспорта фундаментные балки не предусматривают. Участки стены в
пределах этого шага колонн и раму ворот опирают на бетонную под-
готовку.
При шаге колонн 6 м фундаментные балки в зависимости от шири-
ны подколенников, мест укладки и способа опирания принимают дли-
ной 5950, 5050, 4750, 4450 и 4300 мм. Балки имеют тавровое и трапе-
циевидное сечение с шириной поверху 200—520 мм, в зависимости от
типа и толщины стены (рис. Х-4, а). Под самонесущие стены из кирпи-
ча, мелких блоков и панелей укладывают балки высотой 450 мм, а
под навесные стены из панелей — 300 мм.
При шаге колонн 12 м применяют балки трапециевидного сечения
высотой 400 и 600 мм (последние для панельных стен с кирпичным цо-
колем), шириной поверху 300 и 400 мм (рис. Х-4, б). Длина балок
И 950, 10 750 и 10 300 мм.
Верх фундаментных балок располагают на 30 мм ниже уровня чис-
того пола (отметка —0,03 м), устанавливая их на подливку из цемент-
но-песчаного раствора толщиной 20 мм (рис. Х-4, б).
По фундаментным балкам для гидроизоляции стен укладывают
один-два слоя рулонного материала на мастике. Допускается выполнять
гидроизоляцию из цементно-песчаного раствора (1:2) толщиной
300 мм. Для предохранения балок от деформации при пучении грун-
тов снизу и с их боков делают подсыпку из шлака, крупнозернистого
песка или кирпичного щебня (рис. Х-4, г).
В отапливаемых зданиях при расположении рабочих мест около
наружных стен необходимо утеплять пристенную зону пола цеха на ши-
рину до 2 м (например, шлаком). По периметру здания устраивают
отмостку из асфальта или бетона шириной 0,9—1,5 м с уклоном от сте-
ны не менее 1 : 12.
Несущие стены в бескаркасных зданиях или с неполным каркасом
опирают на фундаменты, выполняемые, как и в гражданских зданиях,
из сборных элементов.
Железобетонные колонны. Фахверк и связи по колоннам. В здани-
ях без мостовых кранов устанавливают колонны без консолей
(рис. Х-5, а, б), а в зданиях с мостовыми кранами—колонны с консо-
лями, на которые опирают подкрановые балки (рис. Х-5, в—е). По рас-
положению в плане различают колонны крайних и средних рядов; пер-
вые устанавливают также в рядах, примыкающих к продольным тем-
пературным швам.
Железобетонные колонны могут иметь прямоугольное и двутавро-
вое сечения (рис. Х-5, а—г), а также быть двухветвевыми (рис. Х-5, б,
е). По сравнению с колоннами прямоугольного сечения двухветвевые
145
-7/5
Рис. Х-5. Основные типы железобетонных колонн:
а — прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов с шагом колонн 6 м; б — то же, с
шагом 12 м; в — прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами и шагом колонн 6 и
12 м; г — то же, двутаврового сечения; д — то же, двухветвевые; е — двухветвевые с проходом
в уровне подкрановых путей; ж — Т-образные колонны; и — центрифугированные колонны кольце-
вого сечения; к. — основные закладные элементы колонны; л — оголовок колонны кольцевого сече-
ния; м — оголовок колонны при безанкерном креплении стропильных конструкций; /—для креп-
ления стропильной конструкции; 2, 3 — то же, подкрановой балки; 4 — то же, стеновых панелей;
5 — стальная пластина; 6 — кольцо из полосовой стали
колонны имеют повышенную жесткость, но они более трудоемки в изго-
товлении. Применяют их в зданиях с высотой более 10,8 м. На изго-
товление колонн двутаврового сечения бетона расходуется на 25—30%
меньше, чем на колонны прямоугольного сечения.
В зданиях, оборудованных более чем двумя мостовыми кранами в
пролете, по условиям безопасности обслуживающего персонала преду-
сматривают сквозные проходные галереи вдоль подкрановых путей.
В этих случаях применяют двухветвевые колонны с лазами размером
400x2000 мм, расположенными в уровне верха подкрановых балок
(рис. Х-5, е).
Размеры колонн в поперечнике принимают: прямоугольного сече-
ния— от 400X400 до 500x800 мм, двутаврового сечения—-400X600 и
400X800 мм, двухветвевых — от 400x1000 до 600X1900 мм. Ветви ко-
лонн сквозного сечения связаны распорками через 1,5—3,0 м по высоте.
В высоких зданиях можно монтировать колонны, состоящие подли-
не из двух-трех частей, соединяемых сваркой закладных элементов и
выпусков арматуры. Такие колонны удобны в изготовлении и транспор-
146
тировке. В зданиях текстильной промышленности с шедовыми покры-
тиями можно устанавливать Г- и Т-образные колонны, позволяющие
несколько уменьшить пролет несущих конструкций покрытия
(рис. Х-5, ж).
В одноэтажных промышленных зданиях без мостовых кранов мож-
но применять железобетонные колонны кольцевого сечения. Наружные
диаметры колонн — от 300 до 1000 мм (через 100 мм), толщина сте-
нок— 50—1000 мм, масса колонн — от 1,2 до 9 т (рис. Х-5, и). Такие
колонны изготовляют методом центрифугирования, который позволяет
повысить уровень механизации технологического процесса и получить
бетон с более высокими физико-механическими характеристиками. При
их изготовлении расход бетона снижается в 2 раза, стали — на 20—
30%.
Колонны кольцевого сечения целесообразно устанавливать в про-
изводственных зданиях с неагрессивной средой при высоте их от пола
до низа несущих конструкций от 4,8 до 14,4 м.
В железобетонных колоннах предусматривают стальные закладные
элементы, с помощью которых крепят стропильные конструкции, под-
крановые балки, стеновые панели (в колоннах крайних рядов) и вер-
тикальные связи. В местах опирания стропильных конструкций и под-
крановых балок укладывают стальные листы; крепят их анкерными
болтами (рис. Х-5, /с). При безанкерном креплении стропильных кон-
струкций к колоннам в головки их заделывают стальные пластины
(рис. Х-5, л).
В колоннах кольцевого сечения головки выполняют в виде колец
из полосовой стали (рис. Х-5, м).
Длину колонн выбирают с учетом высоты цеха и глубины заделки
их в фундаменты.
Колонны прямоугольного сечения в зданиях без мостовых кранов
заделывают на глубину 750 мм (отметка низа колонны —0,9 м), колон-
ны кольцевого сечения—на 450 мм при диаметре их 300 мм и 1050 мм—
при больших диаметрах. В зданиях с мостовыми кранами глубина за-
делки колонн прямоугольного и двутаврового сечений — 850 мм (отмет-
ка —1,0 м), двухветвевых колонн с отметкой верха 10,8 м—900 мм, а
с отметкой верха более 10,8 м— 1200 мм. В зданиях с подстропильными
конструкциями длину колонн уменьшают на 600 мм.
Для изготовления колонн применяют бетон марок 200—600 и ар-
матуру в виде сварных и вязаных каркасов. На нижних частях стволов
колонн делают горизонтальные бороздки, обеспечивающие лучшую
связь их с бетоном стыка, марка которого должна быть не ниже 200.
В нижних распорках двухветвевых колонн делают отверстия для замо-
ноличивания стакана.
Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверко-
вые, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами
крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей
6 м. Фахверковые колонны предназначены для крепления стен; они час-
тично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.
Фахверковые колонны изготовляют железобетонные и стальные.
Железобетонные колонны имеют сечение от 300x300 до 400x600 мм;
147
Рис. Х-6. Типы фахверковых колонн:
а — железобетонные торцового фахверка; б — стальные колонны продольного фахверка; 1 — желе-
зобетонная колонна торцового фахверка; 2 — соединительные элементы; 3 — ограждение покрытия;
4 — стропильная конструкция; 5 — бетон М150; 6 — стальная пластина толщиной 20 мм; 7 — сталь-
ная колонна продольного фахверка; 8 — ось распорки или вертикальной связи; 5—монтажная
прокладка; 10 — двутавр № 30
колонны кольцевого сечения имеют диаметр 300 мм. Стальные колон-
ны фахверка выполняют из сварных широкополочных двутавров.
Соединяют фахверковые колонны с фундаментами и диском покры-
тия на шарнирах. К фундаментам колонны крепят анкерными болтами.
Верхние концы колонн торцового фахверка крепят к стропильным кон-
струкциям (рис. Х-6, а), ветровым балкам или фермам, а продольного
фахверка — к плитам покрытия и вертикальным связевым фермам
(рис. Х-6, б). Такое соединение обеспечивает передачу ветровых нагру-
зок на каркас здания и исключает воздействие вертикальных нагрузок
от покрытия на колонны фахверка.
В поперечном направлении устойчивость зданий с железобетонным
каркасом обеспечивают защемлением низа колонн в фундаменты и об-
разованием жесткого диска покрытия путем сварки стропильных кон-
струкций с закладными деталями панелей. Горизонтальные силы, дей-
ствующие на диск покрытия в поперечном направлении, передаются на
поперечные ряды колонн.
Для повышения устойчивости зданий в продольном направлении,
кроме того, предусматривают систему вертикальных связей между ко-
лоннами и в покрытии. В зданиях без мостовых кранов и с подвесным
транспортом межколонные связи ставят только при высоте помещений
более 9,6 м. В целях снижения усилий в элементах каркаса от темпе-
148
Рис. Х-7. Связи между железобетонными колоннами:
а —схема связей по колоннам; б—детали крепления связей к колоннам; / — крестовые связи;
2 — портальные связи
ратурных и других воздействий вертикальные связи располагают в се-
редине температурных блоков в каждом ряду колонн.
При шаге колонн 6 м применяют крестовые связи, а при шаге 12
и 18 м — портальные (рис. Х-7, а). Рядовые колонны соединяют со свя-
зевыми колоннами распорками, размещаемыми по верху колонн, а в
зданиях с мостовыми кранами — подкрановыми балками. Связи выпол-
няют из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью ко-
сынок на сварке (рис. Х-7, б).
Железобетонные подкрановые и обвязочные балки. Подкрановые
балки с уложенными по ним рельсами образуют пути движения мосто-
вых кранов. Они придают зданию также дополнительную пространст-
венную жесткость.
Железобетонные подкрановые балки могут иметь тав-
ровое или двутавровое сечение (рис. Х-8, а, б). Первые предусматрива-
ют при шаге колонн 6 м, вторые — при шаге 12 м. Железобетонные
подкрановые балки устанавливают под краны грузоподъемностью от
20—32 т. Развитая по ширине полка балки служит для усиления сжа-
той зоны; она воспринимает поперечные горизонтальные крановые на-
грузки, а также упрощает крепление крановых рельсов. Высота балок
800, 1000 и 1400 мм, ширина полок 550, 600 и 650 мм.
Для изготовления подкрановых балок применяют бетон марки
300—500, сварные каркасы, а для нижнего пояса—преднапряженные
стержни, пакеты струн или пряди из высокопрочной проволоки. В бал-
149
Рис. Х-8. Железобетонные подкрановые балки:
а — длина шага колонн 6 м; б — то же, 12 м; в — крепление балок к колоннам; г — крепление крано-
вого рельса к балке; д — устройство упора для мостового крана; / — опорный стальной лист
(160X12X500 мм); 2 —анкерный болт; 3 — стальная пластинка (100X12 мм); 4. 5 — закладные эле-
менты колонны; 6 —стальная лапка; 7 — болт; 8 — упругие прокладки толщиной 8 мм; 9 — крано-
вый рельс; 10— деревянный брус 200X280x360 мм; //— швеллер № 45 длиной J228 мм; /2 — сталь-
ная пластина 12X300X970 мм
ках предусмотрены закладные элементы для крепления к колоннам
(стальные пластины), для крепления рельсов и троллей (трубки).
К колоннам балки крепят сваркой закладных элементов и анкер-
ными болтами (рис. Х-8, в). Гайки анкерных болтов после выверки
балок заваривают. Рельсы с подкрановыми балками соединяют пар-
ными стальными лапками, располагаемыми через 750 мм (рис. Х-8,г).
Для уменьшения динамических воздействий на балки и снижения шу-
ма движущихся кранов под рельсы укладывают упругие прокладки из
прорезиненной ткани толщиной 8—10 мм.
Во избежание ударов мостовых кранов о колонны торцового фах-
верка здания на концах подкрановых путей устраивают стальные упо-
ры с амортизаторами — буферами из деревянного бруса (рис. Х-8, д).
Обвязочные балки служат для опирания кирпичных и мелко-
блочных степ в местах перепада высот смежных пролетов, а также
150
для повышения прочнос-
ти и устойчивости высо-
ких самонесущих стен.
В последнем случае рас-
стояние между балками
по высоте определяют
расчетом в зависимости
от высоты, толщины и
материала стены, нали-
чия в стене проемов и их
размеров.
Стены второго и по-
следующего ярусов—на-
весные (нагрузки от них
передаются на колонны,
тогда как первый ярус
стены, опирающийся на
фундаментную балку, яв-
ляется самонесущим.
Обвязочные балки
обычно располагают над
оконными проемами, и
они выполняют функции
перемычек. Такие балки
имеют прямоугольное сечение со стороной 585 мм, ширина их 200, 250
и 380 мм, длина 5950 мм. Изготовляют обвязочные балки из бетона
М200 и армируют сварными каркасами с рабочей арматурой из стали
класса А-Ш. Балки укладывают на стальные опорные столики-консоли
со скрытым ребром жесткости и крепят к колоннам стальными планка-
ми (рис. Х-9).
Стальной каркас одноэтажных зданий. Здания со стальным карка-
сом, как отмечалось, целесообразно строить при укрупненной сетке
колонн, большой высоте, с тяжелыми мостовыми кранами, в эксплуа-
тационных условиях, когда железобетонный каркас недостаточно на-
дежен, а также в отдельных труднодоступных районах страны.
Наиболее целесообразно для каркасов использовать легкие метал-
лические конструкции, поставляемые на стройку с полной заводской
готовностью и комплектно.
Стальной каркас одноэтажных зданий состоит из комплекса кон-
структивных элементов (колонны, стропильные и подстропильные фер-
мы, подкрановые балки, прогоны, фахверк и связи), сочлененных меж-
ду собой в пространственную геометрически неизменяемую систему.
Основными несущими конструкциями здания являются поперечные ра-
мы, состоящие из шарнирно (или жестко) связанных между собой
колонн и ригелей; колонны с фундаментами имеют обычно жесткую
связь.
Элементы стальных конструкций соединяют между собой, как
правило, на сварке. С целью снижения трудоемкости монтажа на
стройке элементы каркаса соединяют на болтах (черных, чистых и вы-
Рис. Х-9. Обвязочные балки и крепление их к колон-
нам:
1 — стальной опорный столик; 2 — стальная планка; 3 —
сварка
151
Рис. Х-10. Основные типы стальных колонн:
а — постоянного по высоте сечения; б, в — то же, переменного; г — раздельного типа
сокспрочных), а сварку в основном применяют для усиления жесткос-
ти узлов.
Элементы стального каркаса изготовляют из малоуглеродистых
низколегированных и высокопрочных сталей, позволяющих снизить
расход материала, облегчить конструкции и упростить форму. Эконо-
мия металла достигается также в случае применения эффективных
профилей (гнутых, трубчатых и др.) , преднапряженных конструкций
и т. п.
Коррозионную стойкость стального каркаса повышают нанесением
защитных покрытий. Для работы в агрессивной среде следует приме-
нять круглые, гнутые, сплошностенчатые формы конструктивных эле-
ментов, в которых нет мест скопления влаги и пыли, являющихся ис-
точником развития коррозии.
Стальные колонны и их базы. Стальные колонны одноэтажных
зданий могут иметь постоянное или переменное сечение (рис. Х-10,
а—в). Колонны подразделяются также на сплошные (рис. Х-10, а, б)
и двухветвевые (рис. Х-10, в, г). По конструктивной схеме двухветве-
вые колонны делят на работающие совместно с ветвями (рис. Х-10, в)
и раздельные, состоящие из работающих независимо шатровой и под-
крановой ветвей (рис. Х-10, г).
Колонны постоянного сечения устанавливают в зданиях бескрано-
вых и с кранами небольшой грузоподъемности (до 20 т), как правило,
152
высотой до 9,6 м; в остальных случаях предусматривают колонны пе-
ременного сечения.
Колонны сплошного сечения целесообразно использовать при цент-
ральном сжатии или малых эксцентриситетах продольной силы. Чаще
применяют двухветвевые колонны из-за меньшего расхода стали, хотя
они более трудоемки в изготовлении.
Раздельные колонны можно применять в зданиях с тяжелыми
мостовыми кранами (Q^125 т), при двухъярусном расположении кра-
нов, а также в тех пролетах, со стороны которых предполагается рас-
ширение цеха. Постановка таких колонн позволяет усилить подкрано-
вую часть (например, в случае увеличения грузоподъемности крана),
не нарушая шатровой ветви.
Сплошные колонны выполняют из широкополочных прокатных или
сварных двутавров, а двухветвевые—из прокатных и сварных двутав-
ров, прокатных и холодногнутых швеллеров. Ветви соединяют раскос-
ной решеткой и горизонтальными стержнями (только в крайних ко-
лоннах). Элементы решетки, состоящие из прокатных уголков, распо-
лагают, как правило, внутри сечения.
В надкрановой части колонн, устанавливаемых в зданиях с тяже-
лым режимом работы кранов, устраивают лазы для прохода персона-
ла, обслуживающего подкрановые пути (рис. Х-10, в, а).
Для увеличения площади опирания колонн и соединения их с
фундаментом в нижней части колонн предусматривают стальные базы.
Наиболее распространены бесшарнирные базы, отличающиеся просто-
той конструкции монтажа.
Центрально сжатые колонны рекомендуется устанавливать на ба-
зы из одной стальной плиты (рис. Х-11, а) или усиленной ребрами
жесткости (рис. Х-11, б). Наиболее часто применяют базы колонн, сос-
тоящие из стальных опорных плит и траверс (рис. Х-11, в). Базы вне-
центренно сжатых колонн при небольших изгибающих моментах име-
ют такую же конструкцию, что и под центрально сжатые колонны.
Двухветвевые колонны в случае небольшого расстояния между вет-
вями можно устанавливать на общие базы (рис. Х-11, г). Чаще же под
двухветвевые колонны устраивают раздельные базы, т. е. под каждую
ветвь (рис. Х-11, д). Базы со стержнем колонн соединяют сваркой.
При этом необходимы фрезерованный торец колонны и строганая по-
верхность опорной плиты.
Стальные колонны опирают на железобетонные фундаменты
столбчатого типа (рис. Х-11, е). Верхний обрез фундаментов распола-
гают на отметке —0,7—1,0 (при высоте базы соответственно менее или
более 400 мм). По верху фундаментов укладывают слой цементно-пес-
чаного раствора толщиной 100 мм (состав 1:2). Базы крепят к фунда-
ментам анкерными болтами.
При невысоких базах верх фундаментов можно располагать на
уровне пола (или низа подстилающего слоя). При этом упрощается
монтаж колонн, так как его ведут по окончании работ нулевого цикла,
и снижается расход стали на колонны.
В целях защиты колонн от коррозии подпольные их части вместе
с базами покрывают слоем бетона. Такая операция отпадает при рас-
153
Рис. Х-11. Базы стальных колонн и способы опирания их на фундаменты:
а — база из стальной плиты; б — то же. с дополнительными ребрами; в — то же, с траверсами;
2 —сплошная база из плиты и швеллеров; д— раздельные базы ветвей колонны; е—фундамент
под стальную колонну; ж — опирание стальной колонны на фундамент; J — колонна; 2— фунда-
ментная балка; 3 — бетонный прилив; 4— обетонка
положении верха фундамента в уровне пола. Стены, как и в зданиях
с железобетонным каркасом, опирают на фундаментные балки, укла-
дываемые на уступы фундаментов или бетонные приливы (рис. Х-П, ж).
Стальные подкрановые балки по статической схеме подразделяют
на разрезные и неразрезные. Преимущественно распространены раз-
резные балки, так как они просты по конструкции, менее чувствитель-
ны к осадкам опор, несложны в монтаже, но по сравнению с нераз-
резными имеют большую высоту и более металлоемки. Неразрезные
балки сложнее монтировать и перевозить.
По сечению подкрановые балки подразделяют на сплошные и ре-
шетчатые. Балки сплошного сечения, устанавливаемые при шаге колонн
6 м и небольшой грузоподъемности кранов, изготовляют из прокатно-
го двутавра с усилением верхнего пояса стальным листом или угол-
ками (рис. Х-12, а). Чаше применяют балки сплошного двутаврового
сечения, сваренные из трех листов (рис. Х-12, б). Для воспринятия го-
ризонтальных усилий, возникающих при торможении кранов, преду-
сматривают тормозные фермы или балки.
154
Рис. Х-12. Основные типы стальных подкрановых балок:
а—в — сплошного сечения; г — сквозного сечения; д — крепление балок к железобетонной колонне;
е — то же. к стальной; ж — крепление рельса к балке крюками: з — то же, лапками; / — тормозная
балка; 2— крепежная планка; 3 — упорный уголок; 4 — стальная фасонка; 5 —подставка; 6 — це-
ментно-песчаный раствор М200; 7 — тормозная балка (на фронтальной проекции не показана);
8 — опорное ребро; 9 — рельс; 10— крюк; // — стальная лапка
Решетчатые подкрановые балки в виде шпренгельных систем более
экономичны по сравнению со сплошными, так как стали требуется на
20% меньше. Их можно устанавливать в зданиях с шагом колонн бо-
лее 6 м под краны среднего и легкого режимов работы (рис. Х-12, г).
Элементы сечения подкрановых балок соединяют сваркой. В зда-
ниях, оборудованных мостовыми кранами большой грузоподъемности,
подкрановые балки допускается выполнять клепаными (рис. Х-12, в).
При таком варианте их пояса изготовляют из низколегированной и
высокопрочной стали. В последнем случае для стенок применяют угле-
родистую сталь.
Высоту сечения сплошных балок принимают от 650 до 2050 мм
(через 200 мм). Стенки балок усиливают поперечными ребрами жест-
кости, располагаемыми через 1,2—1,5 м.
Подкрановые балки опирают на консоли колонн и крепят анкер-
ными болтами и планками (рис. Х-12, д, е). Между собой балки сое-
155

Рис. Х-13. Способы крепления подвесных путей к стропильным конструкциям:
а — к железобетонной балке; 6 — к стальной ферме; в — схема подвески кранов с помощью гибких
подвесок и перекидных балок; / — балка подвесного пути; 2 — стропильные конструкции; 3 — лап-
ки; 4 — ребро толщиной 10 мм; 5 — несущая балка подвесного крана; 6 — гибкие подвески из угол-
ков; 7 — перекидные балки из швеллеров
диняют болтами, пропущенными через опорные ребра. В уровне под-
крановых путей при кранах тяжелого режима работы предусматрива-
ют площадки для сквозных проходов шириной не менее 0,5 м,
ограждаемые по всей длине. В местах расположения колонн проходы
устраивают сбоку колонн или через лазы в них.
Стальные рельсы под краны крепят к балкам парными крюками
или лапками (рис. Х-12, ж, и). Расстояние между парами креплений
по длине пути принимают 750 мм. На концах подкрановых путей
устраивают упоры — амортизаторы, как и при железобетонных балках,
исключающие удары кранов о торцевые стены здания.
Пути для движения подвесных кранов монтируют из специальных
или обычных двутавровых (реже тавровых) балок и крепят к несущим
конструкциям покрытия или междуэтажным перекрытиям хомутами,
сваркой закладных элементов, скобами и т. п. Пролеты подвесных пу-
тей принимают 6 и 12 м (возможны пролеты 18 и 24 м). Подвесные
балки следует крепить в узлах стропильных ферм (рис. Х-13, а, б).
При внеузловой подвеске балок нижние пояса ферм в местах крепле-
ния путей усиливают металлическими подвесками или перекидными
балками (рис. Х-13, в).
Фахверк и связи между стальными колоннами. Фахверковые ко-
лонны торцовых и продольных стен выполняют обычно из широкопо-
156
.‘W00
Рис. Х-14. Фахверк при стальном каркасе и связи между колоннами:
а — схема торцового фахверка и детали (на схеме условно не показаны надставки и насадки
фахверковых колонн); б — схема связен при колоннах постоянного сечения (по крайним и сред-
ним рядам); в — то же, при двухветвевых колоннах; 1 — стальная фахверковая колонна; 2 — вет-
ровая ферма; 3 — ремонтная площадка крана; 4 — надставка; 5 —насадка; 6 —парапет; 7 — сталь-
ные пластины; 8 — стропильная ферма; 9 — связи по верхнему и нижнему поясам ферм; 10— риф-
леная сталь; И — ограждение; 12 — цементно-песчаный раствор; 13 — фундамент; 14 — подстропиль-
ная ферма; 15 — основные связи; 16 — верхние связи
лочных двутавров. Внизу их шарнирно опирают на железобетонные
фундаменты, а сверху шарнирно крепят к стропильным конструкциям,
плитам покрытия или вертикальным связевым фермам. При наличии
ветровых ферм, которые располагают через 10—12 м по высоте стены,
фахверковые колонны крепят и к ним.
Верх фахверковых колонн раполагают на 150 м ниже уровня ниж-
нею пояса стропильных конструкций. До высоты стропильной конструк-
ции колонны наращивают надставками из двутавра, а до высоты па-
рапета—-насадками из уголков.
На рис. Х-14, а показана конструкция колонны торцового фахвер-
ка. Верхние концы колонн к стропильной ферме шарнирно прикреп-
лены с помощью изогнутых пластин — листовых шарниров. Листовой
шарнир дает возможность передавать ветровые нагрузки на основной
каркас и устраняет вертикальные воздействия покрытия на стойки
фахверка.
В зданиях с кирпичными стенами при тяжелом режиме работы
кранов в состав фахверка вводят ригели, выполняемые из швеллеров
или двутавров. Места расположения ригелей увязывают с проемами
окон и ворот.
Вертикальные связи по стальным колоннам, обеспечивающие про-
дольную устойчивость каркаса, предусматривают в каждом продольном
ряду колонн. Связи подразделяют на основные (подкрановые) и
верхние (надкрановые). Основные связи предусматривают в середине
здания или температурного отсека, а верхние — по краям температур-
ных отсеков и в тех панелях, где вертикальные и поперечные горизон-
тальные связи расположены в фермах покрытия (рис. Х-14, б, в).
В зависимости от шага колонн, высоты здания и ширины попереч-
ных проездов применяют основные связи — крестовые и портальные.
Верхние связи выполняют в виде подкосов и фермочек. Изготовляют
связи из уголков и крепят к колоннам черными болтами, а в зданиях
с кранами большой грузоподъемности тяжелого режима работы — мон-
тажной сваркой и чистыми болтами.
ГЛАВА
XI
Каркасы многоэтажных зданий
Многоэтажные промышленные здания по конструкции и этажности
можно подразделить на три основные группы:
здания массового типа, отличающиеся простотой объемно-плани-
ровочного решения, — с постоянной высотой по длине, количеством
этажей не более бис сеткой колонн (бХп)Хб, (9Хп)Хб, (12Хп)Хб,
(6 + 3 + 6)X6 и (9 + 3 4-9) Хб м;
сблокированные здания, состоящие из одноэтажных и многоэтаж-
ных объектов, включая здания с верхним крановым этажом;
здания смешанной этажности, характеризующиеся сложными объ-
емно-планировочными решениями, сооружаемые в угольной, коксохи-
158
мической, горнорудной промышленности и на предприятиях цветной
металлургии.
Вследствие необходимости экономить территории промышленных
предприятий и в связи с появлением новых технологических процессов
с вертикальными потоками в последние годы наметилась тенденция к
увеличению этажности производственных зданий (до 8—10 этажей).
Здания с верхним крановым этажом характерны для производств
химической промышленности. Верхний этаж имеет укрупненную сетку
колонн 12x6, 18X6 и 24X6 м и краны грузоподъемностью 5 и Ют.
Наряду с многоэтажными полнокаркасными зданиями иногда
строят здания с неполным каркасом, в которых нет крайних рядов
колонн, а наружные стены являются несущими.
Каркасы многоэтажных зданий выполняют преимущественно из
железобетона и значительно реже из стали. Железобетонные каркасы
более долговечны, огнестойки, в них меньше расходуется металла.
Стальные каркасы допускается применять в многоэтажных здани-
ях под оборудование с полезной нагрузкой на перекрытия, превышаю-
щей 3000, 1500 и 1000 кгс/м2 (30, 15 и 10 кПа) при сетке колонн соот-
ветственно 6x6, 6x9 и 6X12 м, а также при особых производствен-
ных и технологических требованиях к зданиям: больших динамических
и статических нагрузках, сжатых сроках возведения, в труднодоступных
районах строительства, при требующемся минимальном сечении колонн,
наличии агрессивной среды и пр.
Таблица XI-1. Технико-экономические показатели сборных
и монолитных железобетонных каркасов многоэтажных зданий
Показатели	Сборные конструкции |		Монолитные конструкции	
	Полезная нагрузи		а, кПа (кгс/м2)	
	5 (500)	20 (2000)	5 (500)	20 (2000)
Стоимость в деле, руб.: при возведении летом	19,7	21,5	11,3	15,5
то же зимой	20,5	22,4	15,4	21,6
среднегодовая	20,1	21,9	13,3	18,5
Приведенные затраты, руб.: при возведении летом	21,6	23,6	12,0	16,5
то же, зимой	22,4	24,5	16, 1	22,6
среднегодовые	22,0	24,1	14,1	19,5
Объем бетона, м3: физический	0,187	0, 188	0, 154	0, 194
приведенный к бетону М200	0,214	0,236	0, 154	0,194
Расход стали, кг: в физической массе	27,5	32,2	12,3	20,3
приведенной к стали А-1	33,1	39,1	13, 1	21,0
Расход цемента, кг	83,5	96,0	45,5	58,5
Затраты труда, чел-дн: на изготовление	0,316	0,34	0,091	0, 12
на возведение	0,151	0, 155	0,368	0,433
Примечание. Расчеты произведены на 1 м2 для секции трехэтажного трехпролетного зда
ния с сеткой колонн 6X6 м площадью 15x60 м2.
159
В укрупненных пролетах (18 м и более) верхнего этажа трехэтаж-
ных зданий и более допускается применять стальные стропильные кон-
струкции.
Железобетонный каркас. По способу возведения железобетонные
каркасы подразделяются на сборные и монолитные. В большинстве
случаев применяют сборные каркасы, хотя по некоторым технико-эко-
номическим показателям они уступают пока монолитным. Как видно
из табл. XI-1, монолитные каркасы по сравнению со сборными позво-
ляют снизить стоимость зданий на 25% и приведенные затраты на
28%, сократить расход бетона на 23 и стали на 53%.
Монолитные железобетонные каркасы, рамные в обоих направле-
ниях, придают зданию большую жесткость и устойчивость. При этом
можно строить здания самых разнообразных объемно-планировочных
форм.
Здания с монолитными конструкциями особенно целесообразно
возводить в районах с большой продолжительностью теплого периода
года, а также при использовании неунифицированной сетки колонн.
Поэтому, несмотря на высокую трудоемкость и большую продолжи-
тельность возведения, значительный расход лесоматериалов на опалуб-
ку, применять монолитные каркасы в многоэтажных зданиях следует
шире. Монолитные железобетонные конструкции широко распростране-
ны в зарубежной практике строительства. Из данных табл. XI-1 сле-
дует также, что необходима разработка более совершенных сборных
конструкций многоэтажных зданий.
Основными схемами монолитных каркасов многоэтажных зданий
являются следующие: с поперечными рамами и продольными второ-
степенными балками; с продольными главными и поперечными вто-
ростепеными балками; с балками, расположенными по колоннам в
обоих направлениях и опертыми по контуру плитами; с безбалочными
перекрытиями (рис. XI-1).
Каркасы, выполненные по первой схеме, имеют наибольшую по-
перечную жесткость: однако из-за высоких ригелей рам значительно
уменьшается полезная высота помещений, а часто расположенные вто-
ростепенные балки затеняют потолок и являются причиной застоя
загрязненного воздуха и газов.
Схема с безбалочными перекрытиями наименее жестка, но она
позволяет получить наименьшую высоту этажей при заданной высоте
помещений и создать лучшие условия естественного освещения и воз-
духообмена. Разница в высотах этажей зданий, возведенных по пер-
вой и последней схемам, может достигать 0,5 м.
В целях эффективного использования стандартной инвентарной
опалубки для возведения монолитных конструкций размеры фунда-
ментов, колонн, балок и плит унифицированы. Фундаменты могут иметь
размеры подошвы от 1,5X1,5 до 6,6X7,2 м (через 0,3 м), высоту 1,5
и от 1,8 до 4,2 м (через 0,6 м). Размеры подколенников в плане при-
няты от 0,9X0,9 до 1,2X2,7 м (кратно 0,3 м). Высота ступеней 0,3;
0,45 и 0,6 м.
Сечения колонн в интервале от 0,3x0,3 до 0,6X1,2 м изменяются
по ширине через 100 мм и по высоте через 100 и 200 мм. Для балок
160
Рис. XI-1. Схемы монолитных железобетонных каркасов многоэтажных зданий (разрезы и планы):
а —с поперечными главными рамами; б — то же, с продольными; в —с плитами, опертыми по контуру; г —с безбалочными перекрытиями
рекомендуется: ширина 150, 200, 300, 400, 500 мм и далее кратна
100 мм; высота от 300 до 800 мм (кратная 100 мм), 1000, 1200 мм и
далее кратна 300 мм. Отношение высоты сечения балки к его ширине
выбирают в пределах от 2 до 3. Толщину плит до 100 мм принимают
кратной 10 мм, 100 до 200 мм — кратной 20 мм, от 200 до 300 мм —
кратной 50 мм, а при толщине более 300 мм — кратной 100 мм.
Элементы монолитного каркаса изготовляют из бетона марок
150—300 с арматурой из сварных каркасов и сеток. Целесообразно
предусматривать предварительно напряженные монолитные конструк-
ции, а также с несущей жесткой арматурой. В процессе строительства
к несущей арматуре подвешивают опалубку, надобность в лесах от-
падает. В качестве жесткой арматуры используют прокатные, сварные
и холоднотянутые тонкостенные профили (швеллеры, двутавры, угол-
ки). Применение последних позволяют сократить расход стали по срав-
нению с прокатными профилями до 40%.
Сборные балочные и безбалочные каркасы. Сборные железобетон-
ные каркасы подразделяют на балочные и безбалочные.
Балочные каркасы ценны тем, что они придают зданиям
большую пространственную жесткость. В поперечном направлении
прочность и устойчивость каркаса обеспечивают рамы, образуемые из
колонн и ригелей, жестко соединяемых между собой.
В продольном направлении прочность и устойчивость балочного
каркаса достигают установкой связей или однопролетных продольных
рам. В первом случае вертикальные связи портального типа ставят в
каждом ряду колонн — в середине каждого температурного блока
(в одном шаге колонн). Во втором случае однопролетные продольные
рамы, образуемые двумя соседними колоннами и продольным ригелем,
размещают по каждому внутреннему ряду колонн в каждом темпе-
ратурном блоке здания.
Балочный каркас многоэтажного здания (рис. XI-2) формируют из
фундаментов, фундаментных балок, колонн, ригелей, плит перекрытия
и стальных связей (при связевой схеме в продольном направлении).
Фундаменты под колонны имеют ту же конструкцию, что и в одно-
этажных зданиях. Колонны устанавливают в стаканы фундаментов,
верх которых располагают на отметке —0,15 м (заглубление колонн в
стаканах принято 600 мм). Цокольные стеновые панели опирают на
фундаментные балки, укладываемые на бетонные столбики фунда-
ментов.
Для сокращения числа монтажных единиц и повышения надежнос-
ти каркаса здания за основной тип приняты колонны высотой в два
этажа (рис. XI-3, а). В номенклатуру изделий входят также колонны
на един и три этажа. Сечения колонн 400X400 и 400x600 мм. Колон-
ны изготовляют из бетона марок 200—600 с рабочей арматурой из го-
рячекатаной стали периодического профиля.
Стыки колонн размещают на 600—1000 мм выше плит перекрытия.
Устанавливают колонны на центрирующие прокладки и соединяют
между собой накладками, привариваемыми к оголовкам колонн, кото-
рые образуют из уголков и пластин. Зазор между торцами колонн за-
чеканивают раствором, после чего стык обетонируют по сетке.
162
11
Рис. XI-2. Основные элементы многоэтажного здания со сборным железобетонным
каркасом:
/ — фундамент; 2 — колонна; 3 — ригель междуэтажного перекрытия; 4 — вертикальные связи
между колоннами; 5— плита междуэтажного перекрытия; б — подкрановая балка; 7 — балка по-
крытия; 3 — плита покрытия; 9 — пароизоляция; 10— утеплитель; // — выравнивающий слой; 12 ~
кровельный ковер; 13— воронка внутреннего водостока; 14 — стеновая панель; /5 — оконная панель;
16 — отмостка; 17 — фундаментная балка
Для пролетов 6 и 9 м ригели междуэтажных перекрытий приняты
таврового и прямоугольного сечений (рис. XI—3, б). Тавровые ригели
имеют ширину 650 мм для опирания плит и высоту 800 мм. Прямо-
угольные ригели, применяемые при больших нагрузках от крупнораз-
(1*	163
I , 4980; 5280-.5480
7980,8280;8480
4980;5280;548D
7980,8280,8480
I, 10980; 11280; 11480 J
5550 ; 5050
Рис. XI-3. Элементы балочного железобетонного каркаса при опирании ригелей на кон-
соли колонн (при сетках осей 6X6, 6x9 и 6X12 м):
а — колонны; б — ригели перекрытий пролетами 6 и 9 м; в — то же, пролетом 12 м; г — ребристые
плиты перекрытий; д — то же, плоские пустотные
мерного оборудования, имеют сечение 300X800 мм и служат для
опирания плит поверху. Для пролетов 12 м ригели применяют прямо-
угольного сечения (с полками) высотой 800 мм и шириной 650 мм при
использовании ребристых плит и 550 мм — при многопустотных плитах
(рис. XI-3, в). Длину ригелей с учетом пролета, высоты сечения
колонн и величины зазора между ригелями и колоннами принимают
от 4980 до 11 480 мм. Изготовляют ригели из бетона марок 200—400
с обычной и предварительно напряженной арматурой из стержней пе-
риодического профиля.
Плиты междуэтажных перекрытий выпускают ребристые и плос-
кие с пустотами (рис. XI-3, г, д). Основные плиты имеют ширину от
1 до 3 м, доборные — 590 и 740 мм. Высота ребристых плит 400, а
пустотных 220 мм. Плиты, опираемые на полки ригелей, имеют длину
от 5050 до 5650 мм, а укладываемые сверху ригелей — 5950 мм. Изго-
товляют плиты из бетона марок 200—500 с обычной и предварительно
напряженной арматурой. К ригелям плиты крепят сваркой закладывае-
мых элементов, а швы замоноличивают бетоном.
Опирать ригели на колонны можно консольно и бесконсольно
(рис. XI-4, а—в). В первом случае ригели укладывают на железобе-
164
Рис. XI-4. Многоэтажные здания со сборным железобетонным каркасом (разрезы и детали):
а — при опирании ригелей на консоли колонн; J—с опиранием плит перекрытий на полки ригелей; 2 — тс же, по верху ригелей; б — при
бесконсольном опирании ригелей; 3 — перекрытия из ребристых плит; 4 — то же, многопустотных; в — здание с увеличенным пролетом верх-
него этажа; г, д — детали опирания и крепления ригелей при сетке колонн 6X6 м; е — то же, при сетке 6/12 м; йс—к- варианты бескон-
сольного опирания ригелей на колонны; 5 — ригель продольной рамы жесткости; 6 — сантехническая панель; 7 — выпуски арматуры; 8 —
закладные элементы; 9 — ванная сварка; 10 — хомуты, привариваемые при монтаже; // — бетонная шпонка; 12— монтажный столик; 13 —
опорные стальные листы колонны и ригелей; 14 — закладные швеллеры; 15 — монтажный столик из листа; 16 — границе ^бетонирования; 17 —
раскосы; 18— выпуски из уголков
тонные консоли и соединяют с колоннами сваркой закладных элемен-
тов и выпусков арматуры, а также замоноличиванием стыков (рис. XI-4,
г—е).
При бесконсольном сопряжении ригелей с колоннами значительно
улучшается интерьер, сокращаются расход стали и трудовые затраты.
Применяют несколько типов бесконсольных стыков ригелей с колонна-
ми. Показанный на рис. Х1-4, ж ригель соединен с колонной посред-
ством сварки выпусков арматуры, бетонных шпонок и омоноличивания
бетоном. Бетон стыка армируют.
На рис. XI-4, з показан вариант опирания ригелей на торец колон-
ны, частично освобожденный в результате боковых скосов верхней ко-
лонны. Соединяют ригель с колонной сваркой закладных деталей, вы-
пусков арматуры, после чего омоноличивают бетоном. Ригели соединя-
ют с колоннами также сваркой двутавровых и стержневых выпусков и
заделкой стыка бетоном (рис. XI-4, и). На рис. XI-4, к изображен рас-
косый стык ригеля с колонной. Уголковые выпуски из колонны служат
также опорами ригеля при монтаже.
Конструкции верхних крановых и бескрановых этажей с пролета-
ми 12, 18 и 24 м не отличаются от одноэтажных зданий (сопряженных
балок или ферм покрытия с колоннами принято шарнирное).
В многоэтажных зданиях с безбалочным каркасом
размещают предприятия пищевой промышленности, холодильники и
другие производства с повышенными требованиями к чистоте. Сборные
безбалочные каркасы по сравнению с балочными имеют в основном те
же преимущества и недостатки, что и монолитные варианты.
В таких зданиях сетка осей колонн принята 6X6 м, высота этажей
4,8 и 6,0 м (в подвале допускается высота 3,6 м). Безбалочный каркас
образуют фундаменты, фундаментные балки, колонны с капителями,
надколонные и пролетные плиты, связи (рис. XI-5, а, б).
Колонны для такого каркаса применяют высотой в один этаж с се-
чениями 400X400 и 500x500 мм. Стыкуют колонны посредством на-
кладок, привариваемых к стальным оголовкам, размещая стыки на вы-
соте 1 м от пола.
Колонны первого этажа или подвалы заделывают в стаканы фун-
даментов, имеющих такую же конструкцию, что и в балочных каркасах.
Капители (размером в плане 2700x2700 и 1950X2700 мм и высо-
той 600 мм) опирают на четырехсторонние консоли колонн и крепят к
ним сваркой. На колонне и внутренней поверхности капители предус-
мотрены горизонтальные пазы, образующие после замоноличивания по-
лости сопряжения бетонные шпонки (рис. XI-5, в).
На капители в обоих направлениях укладывают надколонные пли-
ты толщиной 180 мм, размерами в плане 3100x3540 и 2150X3540 мм.
Выпуски арматуры плит соединяют с закладными элементами капите-
лей (рис. XI-5, г). По этой схеме плиты размером 3080X3080X150 мм
опирают на надколонные выступы и крепят к ним приваркой выпусков
арматуры к закладным деталям (рис. XI-5, д).
Армированные элементы безбалочного каркаса изготовляют из бе-
тона марок 200—500. Стыки элементов заделывают бетоном М.300.
166
Рис. Х1-5. Многоэтажное здание с безбалочным каркасом:
а — поперечный разрез; б — план перекрытия; « — соединение капители с колонной; г — стык
надколонных плит с капителью; д — стык пролетной плиты с надколонной; / — колонна; 2 — ка-
питель; 3 — надколонная плита: 4 — пролетная плита; 5 — стержни диаметром 22 мм; 6 — бе-
тон М300; 7 — закладные элементы; 8 — выпуски арматуры из плит
197
Сварка выпусков арматуры сопрягаемых конструкций и замоноличи-
вание стыков (с устройством бетонных шпонок) обеспечивают жест-
кость каркаса в продольном и поперечном направлениях.
Многоэтажные здания с железобетонными каркасами (особенно
балочными) отличаются большой материалоемкостью. Несущие конст-
рукции этих зданий целесообразно изготовлять из высокопрочных лег-
ких бетонов с предварительно напряженной арматурой.
Многоэтажные здания, возводимые методом подъема перекрытий
и этажей. Такая технология монтажа позволяет изготовлять плиты пе-
рекрытий и монтировать вертикальные ограждения этажей на уровне
первого этажа (или подвала). Собранный этаж поднимают в проект-
ное положение системой подъемников.
Объемно-планировочные решения таких зданий (в отличие от
обычных) могут быть весьма разнообразны, притом они значительно
улучшают интерьеры помещений. Для них характерны гладкие или кес-
сонированные потолки. Расстояние между колоннами в них принимают
от 6 до 12 м. Соотношение пролета и шага колонн рекомендуется при-
нимать близким к квадрату (1:1) и не более 1,5: 1. Ценно то, что вы-
сота этажей может быть любой, в том числе различной на разных
этажах.
Колонны в таких зданиях применяют железобетонные или сталь-
ные. Последние в целях защиты от коррозии и обеспечения требуемого
предела огнестойкости после подъема этажей покрывают бетоном. Ус-
танавливают колонны в стаканы фундаментов (с жесткой заделкой в
них). Перед установкой на колонны надевают стальные воротники, не-
обходимые для опирания плит перекрытий на колонны и закрепления
грузовых тяг подъемников. Для удобства подъема этажей число сты-
ков колонн по высоте должно быть возможно меньшим. Колонны по-
верху раскрепляют системой горизонтальных монтажных связей.
Конструктивное решение здания, возводимого методом подъема
этажей, показано на рис. XI-6. Плиты перекрытий со смонтированными
на них вертикальными ограждениями поднимают в проектное положе-
ние электромеханическими или гидравлическими подъемниками, каж-
дый из которых имеет две тяги, соединяемые с воротником плиты. За-
крепляют подъемники на оголовках колонн.
Плиты междуэтажных перекрытий в таких зданиях предусматрива-
ют плоские или кессонированные в зависимости от нагрузки. Их вы-
полняют обычно неразрезными — размером на один температурный блок.
По периметру плиты блока рекомендуется делать консольные участки
с выносом 2—3 м, облегчающие устройство температурных и монтаж-
ных швов. Армируют плиты плоскими сварными каркасами и сетками.
Плиты перекрытий для всех этажей изготовляют на уровне пола
1-го этажа (или подвала). Между плитами предусматривают раздели-
тельные прокладки из рулонных материалов. Для образования кессо-
нов применяют в качестве опалубки картонные ящики. Зазор между
воротником и железобетонной колонной принимают в 10—15 мм с каж-
дой стороны, а при стальных колоннах — 25 мм.
При монтаже плиты перекрытий временно крепят к колоннам
стержнями, вставляемыми в отверстия поэтажных обойм колонн, а окон-
168
Рис. XI-6. Конструктивные элементы многоэтажного здания, возводимого методом
подъема этажей:
1 — фундамент; 2 — ящики (опалубка для кессонов); 3 — пакет воротников; 4 — колонна; 5 — обой-
ма колонны; 6 — отверстие 80X120 мм для закладного стержня, заводимого под плиту; 7 — ого-
ловок; 8 — винтовая тяга диаметром 50 мм; 9 — система монтажных связей; 10 — габаритная схема
гидравлического подъемника; 11 — плиты перекрытий в проектном положении; 12 — оконные блоки;
13 стеновые панели; 14 — отмостка; 15 — плиты перекрытий в исходном положении
чательно — коротышами из уголков, которые приваривают к обоймам
колонн и воротникам плит. Таким способом обеспечивается жесткость
рамных узлов. Все горизонтальные нагрузки, действующие на здание,
воспринимают жесткие стволы лестнично-лифтовых шахт, возводимых
из бетона в скользящей опалубке.
Конструкция зданий, возводимых методом подъема этажей, позво-
ляет уменьшить расход материалов, снизить эксплуатационные затраты,
сократить сроки и стоимость строительства.
169
Такие здания целесообразно строить в следующих случаях: пци не-
унифицированных сетках осей колонн, для которых требуется в случае
применения сборного железобетона большое число типоразмеров нети-
повых сборных элементов; при размещении зданий на затесненных уча-
стках (в условиях городской застройки, при реконструкции и расшире-
нии действующих предприятий и т. п.); при временных нагрузках на
перекрытия не более 2000 кгс/м2 (20 кПа) и в тех случаях, когда в зда-
ниях по технологическим, гигиеническим и эстетическим требованиям
необходимы гладкие потолки.
Стальные каркасы многоэтажных зданий. В многоэтажных здани-
ях стальные каркасы допускается применять при больших нагрузках
на перекрытия, неунифицированных объемно-планировочных парамет-
рах, а также при возведении зданий в труднодоступных районах. Сетки
осей колонн в таких зданиях применяют те же, что и в железобетонном
каркасе.
Основными элементами стального каркаса многоэтажных зданий
являются колонны и ригели, связанные в поперечном и продольном на-
правлениях в неизменяемую пространственную систему. Стальные кар-
касы могут иметь связевую, рамную или комбинированную конструк-
цию. Наиболее рациональной следует считать рамную систему, при ко-
торой пространственная жесткость каркаса обеспечивается жесткостью
колонн, ригелей и узлов их сопряжения. При рамной схеме каркаса
можно также унифицировать узлы и их элементы, применять однотип-
ные колонны, ригели, базы и анкеры.
Стальные колонны имеют, как правило, сплошное двутавровое се-
чение — из прокатного профиля или составленного из листов. Реже из-
готовляют колонны круглого сечения (из труб) или составные из че-
тырех уголков. Для больших нагрузок иногда применяют колонны
сквозного сечения. Типы сечений колонн показаны на рис. XI-7, а.
Длину монтажных единиц колонн принимают равной 8—15 м, т. е.
на высоту двух-трех этажей. Стыкуют колонны на фрезерованных тор-
цах и при монтаже соединяют между собой болтами. В верхних, а
иногда и в средних этажах (при малой величине нормальных сил) сты-
ки колонн обваривают по контуру или перекрывают накладками на
сварке (рис. XI-7, б).
На башмаки колонн многоэтажных зданий воздействуют большие
нормальные и поперечные силы. С учетом этих нагрузок башмаки вы-
полняют из стальной плиты толщиной 100—200 мм. Усилия от колонн
на башмаки передаются через фрезерованные поверхности торцов ко-
лонн и верха плит. Сплитами колонны соединяют сваркой (рис. XI-7, в).
Колонны, снабженные башмаками, устанавливают на подливку из
цементно-песчаного раствора толщиной не менее 50 мм и крепят к же-
лезобетонным фундаментам анкерными болтами.
Ригели перекрытий в большинстве случаев выполняют из прокат-
ных или составных профилей двутаврового сечения. С колоннами ри-
гели соединяют сваркой с помощью накладок (рис. XI-7, г, <Э). По ри-
гелям укладывают сборные железобетонные крупноразмерные плиты,
а при необходимости — звукоизоляционный слой (рис. XI-7, е).
170
Рис. XI-7. Элементы стального каркаса многоэтажного здания:
а — виды сечений колонн; б — стыки колонн; в —башмаки колонн; г — крепление балок к колон-
не двутаврового сечения; д — то же, крестового сечения; е— перекрытие из крупнопанельных же-
лезобетонных плит; ж, и — перекрытия по стальным настилам; 1 — торцы колонн (фрезерованные);
2 — опорная стальная плита; 3 — ребро жесткости: 4 ~ утолки; 5 — электрозаклепки
Хорошие технико-экономические показатели имеют перекрытия по
стальным настилам коробчатого, ребристого или волнистого профилей,
по которым укладывают слой бетона (рис. XI-7, ж, и). Настилы выпол-
няют одновременно функции арматуры и несъемной опалубки моно-
литных плит.
ГЛАВА
хп
Стены промышленных зданий
Требования к стенам. В общей стоимости строительства промышленных
зданий на наружные стены (вместе с окнами, дверями и воротами) в
среднем приходится в одноэтажных зданиях около 12%, в многоэтаж-
ных — 20%.
Требования, предъявляемые к наружным стенам, весьма разнооб-
разны. Главными из них являются: сохранение в помещениях темпера-
турно-влажностного режима, заданного производственно-технологиче-
ским процессом (с учетом обеспечения комфортных условий труда) без
больших дополнительных затрат; прочность и устойчивость под воздей-
ствием статических и динамических нагрузок (массы конструкций, уси-
лий от ветра, температурных и вибрационных воздействий и пр.); огне-
стойкость и долговечность, степень которых зависит от капитальности
зданий (сооружений), а также надежности в эксплуатации; высокая
индустриальность возведения и экономичность; удобство транспорти-
ровки отдельных элементов; легкость монтажа и ремонта; небольшая
масса и возможность использования для них местных строительных ма-
териалов.
Вид стен должен соответствовать современным архитектурно-худо-
жественным требованиям.
При наличии в цехах химически агрессивной среды стены необхо-
димо возводить из коррозионностойких материалов или защищать их
соответствующими покрытиями.
Материал и конструкции стен выбирают в основном с учетом тем-
пературно-влажностного режима помещений и климатических условий
района строительства. Так, стены цехов с нормальным режимом и при
сухом климате с мягкой и устойчивой зимой устраивают из материалов
с пониженной морозостойкостью, в районах же с влажным климатом и
суровой неустойчивой зимой — из материалов повышенной морозо-
стойкости.
Для обеспечения расчетных температурно-влажностных условий по-
мещений соответствующим образом утепляют стены. Так, цехи с избы-
точными тепловыделениями строят с холодными ограждениями не
только в южных, но нередко и в средних районах страны. Здания с
нормальным температурно-влажностным режимом или с повышенной
влажностью, возводимые в средних и северных районах, должны иметь
утепленные стены.
Наружные стены здания со взрывоопасными производствами (кате-
гории А, Б и Е), как правило, устраивают легкосбрасываемыми от воз-
действия взрывной волны. К легкосбрасываемым относят ограждающие
конструкции стен из асбестоцементных и металлических листов или из
указанных листов с легким утеплителем.
Конструктивные схемы стен. Стены промышленных зданий по кон-
структивным схемам подразделяют на несущие, самонесущие и ненесу’
щие (навесные).
172
Несущие стены возводят в небольших зданиях бескаркасных
и с неполным каркасом и выполняют из кирпича, мелких и крупных
блоков. Выполняя одновременно несущую и ограждающую функции,
такие стены воспринимают вес покрытия, перекрытий, ветровые усилия,
а иногда нагрузки от подъемно-транспортного оборудования. Устойчи-
вость и прочность несущих стен можно повысить устройством пилястр
с наружной или внутренней стороны.
Самонесущие стены несут собственную массу в пределах
всей высоты здания и передают ее на фундаментные балки. Ветровые
нагрузки, воздействующие на стены, воспринимает каркас здания. Сте-
новое заполнение связывают с каркасом гибкими или скользящими ан-
керами, не препятствующими осадке стен. Высоту самонесущих стен
ограничивают в зависимости от прочности материала и толщины стены,
шага пристенных колонн, величины ветровой нагрузки и т. д.
Самонесущие стены выполняют из кирпича, блоков или панелей.
Панельные самонесущие стены монтируют из панелей толщиной не
менее 300 мм. Такие стены наиболее целесообразны для производств с
влажными и мокрыми технологическими процессами, а также с хими-
чески агрессивной средой.
Ненесущие (навесные) стены выполняют в основном ог-
раждающие функции; масса их полностью передается на колонны кар-
каса за исключением нижнего подоконного яруса, опирающегося на
фундаментные балки. Колонны воспринимают вес ненесущих стен че-
рез обвязочные балки, ригели или опорные стальные столики в панель-
ных стенах.
В промышленных зданиях навесная конструкция стен наиболее
распространена, хотя она и не лишена таких недостатков, как утяжеле-
ние колонн, наличие стальных опорных столиков, недоступных для ос-
мотра с целью своевременной защиты от коррозии. Наиболее эффектив-
ны навесные стены из легких крупноразмерных панелей, а также из
асбестоцементных и металлических листов.
В торцовых стенах из-за большого расстояния между опорами, рав-
ного ширине пролетов, предусматривают дополнительные (фахверко-
вые) колонны с шагом 6 или 12 м. Фахверковые колонны обеспечива-
ют устойчивость торцовых стен, и к ним крепят стеновое заполнение.
Элементы ограждения располагают между колоннами, а иногда вы-
носят за внутреннюю грань колонн (рис. ХП-1, а). Лучшим решением,
отвечающим требованиям унификации и привязки, является полный
вынос ограждения за наружную грань колонн. При этом упрощается
конструкция стены, облегчается устройство остекления, уменьшается
число типоразмеров панелей, а элементы каркаса лучше защищаются
от атмосферных воздействий.
Располагать стеновые заполнения между колоннами можно в не-
отапливаемых зданиях и с избыточными тепловыделениями. Примыкать
ограждения к внутренним граням колонн допускается в помещениях с
с сильно агрессивной средой производства. При этом улучшаются сани-
тарно-гигиенические качества интерьера, обогащается архитектура зда-
ния (выступающие несущие конструкции можно использовать в каче-
173
Рис. ХП-1. Элементы кирпичных стен:
а — расположение стен по отношению к колоннам; б — вертикальный разрез стены; в —перемычки;
а —схемы крепления стен к колоннам; / — фундаментная балка; 2 — гидроизоляция; 3 — стена;
4 — подоконные доски; 5 — перемычка; б — плита покрытия; 7 — балка покрытия; 5 —колонна;
9 — подсыпка под балку; 10 — анкеры из стержней d=10 мм (шаг 1,2 м)
9 .	.
|	5500; 5000	[
стве композиционных элементов), повышается надежность здания в
эксплуатации, но сокращается объем здания.
Стены из кирпича, мелких и крупных блоков. Кирпичные и мелко-
блочные стены целесообразно применять в зданиях с влажной и хими-
чески агрессивной средой производства, для лучшей герметизации по-
мещений, а также при наличии в стенах большого числа ворот, две-
рей и технологических проемов.
Кладка стен может быть сплошной и облегченной. Толщину стен
принимают от 250 до 510 мм в зависимости от конструктивной схемы,
высоты и технологических требований. Вертикальный разрез кирпич-
ной стены показан на рис. ХП-1, б.
Над оконными, дверными проемами в таких стенах укладывают
железобетонные перемычки, которые опирают непосредственно наклад-
ку (рис. ХП-1, в). В высоких стенах или при наличии ленточных прое-
174
Рис. XII-2. Стеновые крупные бетонные блоки:
а — типы блоков; б — пример разрезки стены; в — детали крепления блоков к колоннам; 1 — рядо-
вой блок; 2 — угловой; 3 — перемычный; 4—анкер из стержня ^=10 мм; 5 — Т-образный анкер;
6 — плита покрытия; 7 — несущая конструкция покрытия; 8 — колонна
мов в каркас вводят обвязочные балки, размещаемые над проемами
и служащие перемычками.
Кирпичные и мелкоблочные стены крепят к колоннам каркаса ан-
керами из стержней диаметром 10—12 мм, которые ставят по высоте
через 120 см (рис. ХП-1, г). Анкеры заделывают в кладке и надежно
прикрепляют к колоннам. Прочность креплений, обеспечивающих ус-
тойчивость стен в период эксплуатации, определяют расчетом на ветро-
вую нагрузку.
Кирпичная и мелкоблочная кладка весьма трудоемка особенно в
зимних условиях возведения. Значительно лучшими технико-экономи-
ческими показателями обладают стены из крупных бетонных блоков,
изготовляемых из легких бетонов М.50 плотностью 900—1600 кг/м3.
В зависимости от места расположения в стене блоки подразделяют
на рядовые, угловые и перемычечные (рис. ХП-2, а). Рядовые блоки
выпускают длиной от 990 до 2990 мм (через 500 мм), угловые — длин-
нее на толщину стены и блоки-перемычки 5990 мм. Высота рядовых и
угловых блоков принята 585, 1185 и 1785 мм, перемычечных — 585 и
175
0081
Рис. ХП-З. Схемы раскладки панелей в стенах одноэтажных зданий:
□ — в продольных стенах; 1—3 — при железобетонных балках и фермах покрытия; 4, 5 — при сталь-
ных фермах покрытия; б — в торцовых стенах при пролетах 18 и 24 м
1185 мм. Толщина блоков 300, 400 и 500 мм. Пример разрезки стены на
блоки показан на рис. ХП-2, б.
Рядовые и угловые блоки не армируют; арматура необходима толь-
ко для блоков-перемычек. Наружную поверхность покрывают слоем де-
коративного бетона толщиной 30—50 мм. Стены из блоков являются
самонесущими, опирают их на фундаментные балки.
Бетонные блоки укладывают на цементном растворе марки не ниже 25 с расшив-
кой швов. Вертикальные пазы заполняют легким бетоном. При кладке блоков необхо-
176
Рис. XII-4. Стеновые панели:
а — железобетонная плоская панель для стен неотапливаемых зданий при шаге колонн 6 м; б —
то же, ребристая при шаге колонн 12 м; в — легкобетонная для стен отапливаемых зданий при
шаге колонн 6 м; г — керамзитобетонная при шаге колонн 12 м
димо обеспечивать перевязку вертикальных швов. В местах совпадения этих швов
смежных рядов в горизонтальные швы закладывают стальные стержни диаметром
8—10 мм. Такую же арматуру предусматривают в углах здания.
Крепят стены из блоков к колоннам каркаса гибкими Т-образными анкерами из
стержней диаметром 10 мм. Один конец анкера закладывают в горизонтальный паз
блока, а другой приваривают к закладному элементу колонны (рис. XII-2, в). Завер-
шают стены парапетными плитами или карнизными блоками.
Стены из железобетонных и легкобетонных панелей. Панельные
стены по сравнению с кирпичными и блочными более индустриальны и
позволяют снизить материалоемкость зданий. Стеновые панели, отли-
чающиеся большей длиной (до 12 м) и меньшей толщиной в сравнении
с панелями для жилых домов, применяют для ограждений отапливае-
мых и неотапливаемых зданий.
Высоту стеновых панелей в большинстве случаев принимают рав-
ной 1,2 и 1,8 м. Подкарнизные и парапетные панели имеют высоту 0,9
и 1,5 м. Низ панелей первого яруса совмещают, как правило, с отмет-
кой чистого пола здания. Схемы раскладки панелей в стенах показаны
на рис. ХП-3.
Для монтажа стен неотапливаемых зданий при шаге колонн 6 м
применяют железобетонные плоские панели (рис. ХП-4,а).
Панели имеют длину 5980 и 2980 мм, высоту 885, 1185 и 1785 мм, тол-
щину 70 мм. Угловые панели (для укладки в торцовых стенах) имеют
длину 6080 и 6330 мм — соответственно при привязке продольных стен
«0» и «250». Доборные угловые блоки при этом не нужны. Такие па-
нели изготовляют предварительно напряженными из бетона М300.
Стены неотапливаемых зданий при шаге колонн 12 м монтируют
из железобетонных ребристых панелей (рис. ХП-4, б).
Длина панелей 11 970 мм, высота 1185, 1785 и 2385 мм, высота контур-
ных ребер 300 мм, толщина их поля 30 мм. Панели формуют из бето-
на марок 300 и 400 с предварительно напряженной арматурой.
В отапливаемых зданиях при шаге колонн 6 м используют легко-
бетонные однослойные плоские панели (рис. ХП-4, в).
Их изготовляют из ячеистых бетонов плотностью 700—800 кг/м3 и лег-
177
Рис. XII-5. Варианты разрезки стен од-
ноэтажных зданий:
а — при ленточно-сплошном остеклении; б —
при сплошном остеклении; в—д— при отдель-
ных оконных проемах
ких бетонов — 900—1200 кг/м3.
Длина панелей 5980, 2980 и 1480 мм,
высота 885, 1185, 1485 и 1785 мм,
толщина 160—300 мм. С обеих сто-
рон на поверхность панелей нано-
сят фактурные слои толщиной
20 мм из цементно-песчаного рас-
твора. Армируют такие панели про-
странственными каркасами.
Для стен отапливаемых зданий
при шаге колонн 12 м применяют
керамзитобетонные пане-
л и сплошного сечения (рис.
ХП-4, г). Панели имеют длину
11 970, высоту 1185 и 1785, толщи-
ну 200—300 мм. Их изготовляют из
керамзитобетона М75 плотностью
1000—1100 кг/м3 с армированием
сварными сетками и каркасами.
Внешние слои панели на глубину
20 мм выполняют из цементно-пес-
чаного раствора.
Углы зданий с панельными сте-
нами (за исключением стен из же-
лезобетонных плоских плит) монти-
руют из специальных доборных
блоков, прикрепляемых к основным
панелям сваркой закладных эле-
ментов.
В целях улучшения внешнего
вида зданий и повышения долго-
вечности стен целесообразно отде-
лывать панели мозаичной стеклян-
ной и керамической плиткой, цветными бетонами, мраморной или гра-
нитной крошкой. Несколько повышенная первоначальная стоимость та-
ких панелей окупается в процессе эксплуатации зданий.
Стены из панелей могут быть навесными с ленточным остеклением
и с проемами, расположенными через шаг колонн, а также самонесу-
щими с наличием простенков (как правило, шириной 1,5 и 3 м). Высоту
самонесущих стен, а также отдельных ярусов в навесных стенах опре-
деляют расчетом в зависимости от прочности материала панелей и их
несущей способности.
Навесные стены с ленточным остеклением
(рис. XII-5, а) обладают рядом положительных качеств: изготовить па-
нели можно из легких эффективных материалов; они обеспечивают
равномерное освещение и несложны в конструктивном решении. Одна-
ко при таких стенах происходят большие теплопотери зимой и перегрев
летом.
Другие варианты разрезки продольных стен одноэтажных зданий,
178
Рис. ХП-6. Детали крепления стеновых панелей к колоннам:
а — посредством двух уголков; б — гибким анкером и пластинкой-фиксатором; в — скрытое посред-
ством скобы и крюка; 1 — стеновая панель; 2 — уголки 125X14 мм, длиной 100 мм; 3 — колонна;
4 — герметизирующая мастика; 5 —упругие прокладки; 6 — стержень диаметром 14 и длиной
200 мм; 7 — пластинка 100X50X6 мм; 8 — крюк из пластинки 80X55X14 мм; 9 — стержень диамет-
ром 14 и длиной 100 мм; 10 — скоба из пластинки 120X34X12 мм
1-1
предопределяемые видом светопролетов, показаны на рис. XII-5, б—д.
Панели навесных стен над оконными проемами устанавливают на
стальные опорные столики, привариваемые к колоннам. Такие столики
предусматривают и в глухих участках стен с условием, чтобы панели
не деформировались от вышележащего участка стены. В самонесущих
стенах надоконные панели опирают на простенки.
Крепление стеновых панелей к колоннам должно быть не только
прочным, но и податливым, учитывая подвижность панелей в результа-
те температурных деформаций, динамические воздействия и неравномер-
ную осадку каркаса. Детали крепления панелей в зданиях с повышен-
ной влажностью воздуха и агрессивной средой производства следует
размещать так, чтобы имелся доступ для их осмотра и ремонта.
Применяют несколько типов креплений панелей к колоннам. На
рис. ХП-6, а показана конструкция крепления из уголков, расположен-
ных в разных плоскостях: один уголок крепят к колонне, другой —к
панели. Менее металлоемко крепление гибким анкером и пластинкой,
фиксирующей положение внутренней плоскости панелей (рис. ХП-6, б).
В зданиях с повышенными требованиями к интерьеру применяют креп-
179
Рис. XII-7, Детали стены из навесных
панелей:
а — разрез продольной стены; б — крепление
угловых панелей к стойке торцового фахвер-
ка; в — крепление парапетной панели торцо-
вой стены зданий; 1 — фундаментная балка;
2 — стальной опорный столик; 3 — легкобетон-
ная панель; 4 — крепежный элемент; 5 — не-
сущая конструкция покрытия; 6 —подкрано-
вая балка; 7 —колонна; 8 — гидроизоляция;
9— подсыпка; 10— доборный блок; // — по-
средник 70X6 мм; /2 — стойка торцового вах-
верка из швеллеров № 20; 13 — стальная под-
ставка фахверковой колонны
ления скрытого типа, состоящие из скобы и крюка (рис. XII-6, в).
Скобу крепят к колонне, а крюк — к панели. Между собой панели со-
единяют стержнями.
Толщина горизонтальных швов между панелями принята равной
15 мм (при монтаже фиксируется жесткими прокладками размером
200X200X15 мм), вертикальных — 20 и 30 мм соответственно при па-
нелях длиной 6 и 12 м. Как известно, в результате температурных и
180
усадочных деформаций панелей толщина швов периодически изменяет-
ся. Поэтому материал заполнения швов должен быть упругим и элас-
тичным, а также плотным, водонепроницаемым, атмосферостойким и
с требуемыми теплотехническими качествами.
Для надежной герметизации швов применяют упругие синтетичес-
кие профильные прокладки из пороизола, пенополиуретана, гернита, а
также различные герметизирующие мастики. Цементно-песчаный рас-
твор в качестве заполнителя швов применять не рекомендуется.
На рис. XII-7, а показан вертикальный разрез навесной стены из
легкобетонных панелей при шаге колонн 6 м. В торцовых стенах зда-
ния рядовые панели прикрепляют к фахверковым колоннам (стойкам),
а парапетные — к стальным надставкам фахверковых колонн
(рис. XII-7, б, в).
Стены из асбестоцементных листов и панелей. Стены промышлен-
ных зданий из асбестоцементных изделий обладают небольшой массой,
экономичностью и стойкостью к динамическим воздействиям. По кон-
структивной схеме такие стены могут быть только навесными.
Асбестоцементные листы применяют для ограждений не-
отапливаемых зданий и с избыточными тепловыделениями, а также со
взрывоопасными производствами. Нижнюю часть стен, подвергающу-
юся механическим воздействиям и интенсивному увлажнению, выполня-
ют на высоту не менее 3 м из других материалов (кирпича, железобе-
тонных плит и блоков).
Асбестоцементные волнистые листы имеют длину от 1200 до
2500 мм, ширину 994—1154 мм, высоту волны 32—54 мм и толщину
6—8 мм.
Листы при обшивке стен навешивают рядами в направлении от
цоколя к карнизу на стальные или деревянные ригели, размещаемые
на расстоянии, кратном 600 мм. Опирают листы по однопролетной схе-
ме. Размер продольной нахлестки принимают не менее 100 мм, попе-
речной— равной ширине одной волны.
К ригелям листы крепят крюками или шурупами (рис. XII-8,а, б),
которые ставят на втором и пятом гребнях волн или впадинах (в зави-
симости от типа листов).
Зазоры в углах здания, карнизе и местах примыкания ограждения
к проемам закрывают фасонными асбестоцементными изделиями или
деталями из оцинкованной кровельной стали.
В зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом
стены можно возводить из асбестоцементных многослой-
ных панелей. Асбестопенопластовая панель (рис. XII-8,г) разме-
рами 5980X1180X136 мм состоит из плоских асбестоцементных листов,
обрамляющего асбестоцементного профиля швеллерного сечения и
утеплителя с пароизоляцией. Места соединений элементов панели про-
мазывают обычно клеем, а затем водостойкой мастикой.
Асбестодеревянная панель (рис. ХП-8, д) состоит из деревянного
каркаса, асбестоцементных обшивок, утеплителя из полужестких ми-
нераловатных плит и пароизоляции (укладываемой под утеплителем).
Размеры панели 5980X1180X170 мм. Листы обшивок с каркасом пане-
ли соединяют на клею или шурупами.
181
182
Асбестометаллическая панель (рис. XII-8, е) размерами 5980Х
X1190X147 мм состоит из алюминиевого каркаса, выполненного из
гнутых профилей и асбестоцементных плоских обшивок. В конструкцию
входят также утеплитель из минераловатных полужестких плит и пле-
ночная полиэтиленовая пароизоляция. Между наружной обшивкой и
элементами каркаса панели имеются утепляющие прокладки.
При монтаже стен перечисленные панели ставят на стальные опор-
ные столики и крепят к колоннам анкерами или уголками. Швы запол-
няют упругими прокладками и герметизирующими мастиками. Панели
можно окрашивать в любой цвет.
В нашей стране, а также за рубежом (США, Бельгия, Япония) ос-
воено производство экструзионных асбестоцементных па-
нелей, в частности многопустотного типа (рис. XII-8, ж).
Панели могут быть неутепленными и утепленными, с заполнением
пустот минераловатным утеплителем. Ширина таких панелей 600 мм,
длина 5950, высота 120 мм.
Цокольные части стен выполняют из легкобетонных панелей, бло-
ков или кирпича. Экструзионные асбестоцементные панели опирают на
цоколь через прокладку из деревянного бруска. Крепят панели сталь-
ными оцинкованными деталями (скобы, пластины, крюки, гайки и про-
кладки). В горизонтальные стыки между панелями прокладывают уп-
лотнители из гернита или нетвердеющие мастики. Вертикальные стыки
панелей уплотняют стекловатным или минераловатным утеплителем.
Для улучшения внешнего вида, повышения долговечности и уменьше-
ния влажностных деформаций такие панели окрашивают атмосферо-
стойкими декоративными составами.
Стеновые ограждения из металлических листов и панелей. Метал-
лические ограждения стен по сравнению с другими панельными кон-
струкциями имеют незначительную массу, возводятся быстро и эконо-
мичны в эксплуатации. Главные недостатки таких стен — большой рас-
ход стали и малая огнестойкость.
Неутепленные стены промышленных зданий выполняют из волни-
стых, профилированных и плоских стальных или алюминиевых ли-
стов толщиной 0,7—1,8 мм и шириной до 1,5 м. Листы выпускают дли-
ной от 2 до 10—12 м. К ригелям каркаса такие листы крепят подобно
креплению асбестоцементных волнистых листов, а также самонарезаю-
щимися болтами.
Для устройства стен отапливаемых зданий можно применять алю-
миниевые панели, рассмотренные в разделе «Покрытия промышленных
зданий» (см. рис. XIV-18,в).
Все больше распространяются в промышленном строительстве
утепленные стены из стальных или алюминиевых профилированных
Рис. XII-8. Детали стен из асбестоцементных листов и панелей:
а, б — крепление листов к стальным ригелям; в — то же, к деревянным; е — общий вид и крепле-
ние асбестопенопластовых панелей; д — то же, асбестодеревянных; е — то же, асбестометалличе-
ских; ж — то же, экструзионных асбестоцементных панелей; / — асбестоцементные волнистые лис-
ты; 2 — крепежный крюк; 3 — стальной ригель; 4— колонна; 5 — деревянный ригель; 5 — шуруп,
7—пенопласт; 8 — крепежный анкер; 9 — стальной опорный столик; /0 — крепежные уголки; а —
минераловатные плиты; 12 — стальной крепежный элемент; 13 — уплотнитель лепесткового типа
183
Рис. XII-9. Стены из металлических профилированных листов при полистовой сборке:
а — детали вертикального разреза; б —фрагмент горизонтального разреза; / — наружные листы;
2 — полосовая сталь толщиной 2 мм; 3 — стальная кляммера; 4 — оцинкованная кровельная сталь;
5 — деревянный брус; 6 — внутренние листы; 7 — утеплитель; 8 — опорный прогон из швеллеров
160X80X5 мм; 9 — ферма (балка) покрытия; 10 — промежуточный ригель; // — стальной анкер
мм; 12—колонна; /3 — стальной опорный столик; 14 — просмоленная пакля; /5 — оконный
переплет; 16 — легкобетонная панель; /7 — слив; 18 — уголок 65X40X5 мм; 19 — самонарезающие
болты
листов. Такие стены монтируют из отдельных листов, трехслойных бес-
каркасных и вертикальных каркасных панелей.
На рис. XII-9 показана конструкция стены так называемой поли-
стовой сборки. Профилированные листы внутренней обшивки с укреп-
ленными в них теплоизоляционными плитами (клеем или шпильками)
соединены с ригелями фахверка анкерами, а листы наружной обшив-
ки— самонарезающими болтами.
Промежуточные и опорные ригели из гнутых швеллеров располага-
ют на колоннах через 2,4 м по высоте и крепят к ним с помощью сталь-
ных опорных столиков. Цокольную часть стен выполняют обычно из
легкобетонных панелей. При прочном плитном утеплителе, имеющем
хорошую фактуру, внутреннюю листовую обшивку можно не преду-
сматривать. Хорошие технико-экономические показатели имеют утеп-
ленные стены из трехслойных бескаркасных вертикальных панелей
(рис. ХП-10). Панель состоит из двух облицовочных стальных профи-
лированных листов и среднего слоя из эффективного утеплителя. Номи-
184
Рис. XII-10. Элементы стен из металлических трехслойных панелей:
а— фрагмент фасада; б — типы панелей и их крепление к ригелям; в — детали стены; / — панель;
2 — болт диаметром 8 мм; 3 — ригель; 4 — листовая сталь; 5 — несгораемый утеплитель; 6 — на-
кладки для навески из полосы 40X4 мм; 7 — колонна; 8 — мастика по пенополиуретану; 5 — окон-
ные переплеты; 10 — легкобетонная панель
нальные размеры таких панелей следующие: длина от 2,4 до 12 м (че-
рез 0,3 м), ширина I м и толщина 50, 60 и 80 мм.
В качестве эффективных теплоизоляционных материалов рекомен-
дуются перлит, минеральная вата и т. п. Применять же пенопласты для
утепления запрещено из-за их пожарной опасности.
Конструкции панелей имеют два варианта. В одном из них верти-
кальные грани в форме паза и выступа соединены в шпунт, в другом —
округлой формы — стыкуются с нащельниками (рис. XII-10, б). Углы
зданий монтируют из угловых панелей.
Панели крепят болтами к горизонтальным ригелям, размещаемым
по высоте через 1,8—3,6 м. Горизонтальные и вертикальные швы меж-
ду панелями заполняют прокладками из эластичного пенополиуретана.
Кроме того, горизонтальные швы расшивают герметизирующей масти-
кой (рис. XII-10, в). Цоколи зданий с такими стенами делают из кир-
пича или легкобетонных панелей.
Опыт строительства показывает, что на металлические панели кар-
касной конструкции расходуется много стали, они сложны и трудоем-
ки в изготовлении и монтаже.
185
Хорошими эстетическими качествами, большой стойкостью против
агрессивных сред и механических воздействий отличаются ограждения,
выполненные из стальных и алюминиевых листов и покрытые полимер-
ными составами.
Ниже приведены технико-экономические показатели некоторых ти-
пов наружных стен промышленных зданий (табл. XII-1).
Таблица XII-1. Ориентировочные технико-экономические показатели
наружных стен промышленных зданий (на 1 м2)
Виды стен	Расход стали, кг	Расход утеплите- ля, кг	Масса стены, кг	Толщина стены, мм	Трудоем- кость монтажа, чел-ч	Стоимость конструк- ции, руб.
Кирпичная неоштукатурен- ная	0,8	151*	770	280	2,5	12,6
Из керамзитобетонных па- нелей с облицовкой керами- ческой плиткой	4,4	—	298	240	1,3	21,3
Из двух слоев профили- рованной стали с пеноплас- товым утеплителем (полис- товая сборка)	20,4	2,1	52	280	1,8	18,1
Из каркасных асбестоце- ментных панелей с минера- ловатным утеплителем	1,1	13,7	80,2	200	2,0	14,9
* Расход кирпича, шт.
Как видно из приведенных данных, по большинству показателей
наиболее экономичны стены из асбестоцементных панелей, а также
кирпичные.
Стены многоэтажных зданий. В многоэтажных зданиях, как и в
одноэтажных, наружные стены могут быть несущими, самонесущими и
навесными. В первом случае здание является бескаркасным или с не-
полным каркасом (отсутствуют пристенные колонны). Под несущие
стены, возводимые, как правило, из кирпича или легкобетонных блоков,
предусматривают ленточные фундаменты по типу гражданских зданий.
Ригели междуэтажных перекрытий опирают на бетонные подушки,
укладываемые в гнездах стен.
Самонесущие стены многоэтажных зданий возводят редко из-за
большой их толщины. Такие стены опирают на фундаментные балки и
крепят к колоннам гибкими стальными анкерами.
Наиболее распространены в многоэтажных зданиях навесные сте-
ны из панелей, аналогичные применяемым в одноэтажных зданиях.
В основном используют поясные панели; при наличии оконных проемов
необходимы также простеночные панели. Поясные панели рекоменду-
ется располагать так, чтобы их низ был на 0,6 м ниже отметки чистого
поля, примыкающего к стене междуэтажного перекрытия, а верх на
0,9—1,2 м выше (рис. ХП-11,а).
186
Рис. XII-11. Элементы стен многоэтажных зданий:
а — примеры раскладки стеновых панелей; б — разрез продольной стены; 1 — фундаментная балка;
2 — легкобетонная панель; <3 — ригель перекрытия; 4 — колонна; 5 — плита перекрытия; 6 — крепеж-
ный элемент
Стеновые и оконные (при ленточном остеклении) панели в навес-
ных стенах опирают на стальные опорные столики и крепят к колоннам,
как и в одноэтажных зданиях (рис. XII-11, б).
ГЛАВА
XIII
Окна промышленных зданий
Виды и расположение оконных проемов в стенах. Оконные проемы, не-
редко занимающие до 60% площади наружных стен, существенно вли-
яют на стоимость промышленного здания. Стоимость их составляет 3—
6% общестроительной стоимости зданий.
Форму, размеры и места расположения оконных проемов выбирают
на основании светотехнического расчета, исходя из условий обеспече-
ния благоприятного освещения рабочих мест с учетом режима работы
в производственных помещениях и климатических особенностей района
строительства.
Освещение помещений промышленных зданий предусматривают че-
рез отдельные проемы и ленты (рис. ХШ-1). Возможны также различ-
ные сочетания этих видов остекления.
Световые проемы в форме отдельных небольших окон характерны
для складских зданий, а также для зданий с производствами, связан-
ными с грубой обработкой изделий.
187
Рис. XIII-I. Типы оконных проемов промышлен-
ных зданий:
а — отдельные; б — ленточные; в — сплошные; г — вари-
анты сочетания различных видов проемов
Если необходимо обес-
печить хорошее естествен-
ное освещение на большую
глубину помещений, увели-
чивают размеры и количест-
во окон или предусматри-
вают ленточное или сплош-
ное остекление. Сплошное
остекление целесообразно
устраивать только в здани-
ях с избыточными тепловы-
делениями и взрывоопасны-
ми производствами. Вид
световых проемов определя-
ется и конструкцией стено-
вого заполнения. Так, в не-
сущих и самонесущих сте-
нах из каменных материа-
лов обычно устраивают от-
дельные проемы с простенками, а в панельных стенах — окна и ленточ-
ное остекление.
В целях уменьшения прямой и отраженной блесткости в помещени-
ях, ухудшающей видимость вырабатываемой продукции, нижние грани
оконных проемов рекомендуется располагать на возможно большем
расстоянии от уровня пола.
При выборе вида световых проемов следует учитывать и специфи-
ческие особенности производства. Например, во многих цехах металлур-
гических предприятий с наличием раскаленного металла высокой
яркости цвет внутренних поверхностей не должен резко контрастиро-
вать с раскаленным металлом. Поэтому в сталеплавильных цехах не-
обходимо создавать достаточно интенсивное естественное освещение.
Оконные переплеты и панели. В зависимости от назначения здания,
расчетного перепада температур наружного и внутреннего воздуха и
особенностей климата заполнения оконных проемов могут быть одинар-
ными, двойными и тройными.
Вместо двойных переплетов целесообразно устраивать более эконо-
мичные спаренные или одинарные с двойным остеклением. Экономиче-
ски целесообразно также применять комбинированное по высоте трех-
и двухслойное оконное заполнение.
Номинальные размеры оконных проемов по ширине и высоте при-
нимают кратными 600 мм. Расстояние от пола до низа проема (под-
оконника) назначают равным 1,8 м и более.
Оконные проемы заполняют отдельными переплетами и панелями.
По материалу оконные переплеты и панели могут быть деревянными,
железобетонными и металлическими.
Деревянные переплеты и панели рекомендуется при-
менять в зданиях временных и с нормальным температурно-влажност-
ным режимом.
Отдельные переплеты-блоки состоят из коробок и створок (оди-
188
Рис. ХШ-2. Деревянные оконные блоки и панели:
а —схемы блоков-переплетов с наружным открыванием створок; б — то же, с внутренним; в
селение блока без наплава с одинарными переплетами и наружным открыванием створок; _ г се-
чения блока с наплавом со спаренными переплетами и внутренним открыванием створок; о — глу-
хая и створная оконные панели; е — заполнение проема глухими панелями; ж— то же, с откры-
вающимися створками; 1 — стеновая панель; 2 — просмоленная пакля; 3 —колонна; 4 — упругая
прокладка; 5 — остекление; 6 — деревянная прокладка
Рис. ХШ-З. Железобетонные переплеты:
а — схемы переплетов; б — вертикальные разрезы заполнения проемов; в — то же, горизонтальные;
/ — стержень диаметром 8 мм; 2 — закрепы
парных и спаренных). Створки, открывающиеся наружу, делают без
наплава, а внутрь — с наплавом (рис. ХШ-2, а —г). В каталоге преду-
смотрены оконные блоки нескольких типов, позволяющие заполнять
проемы всех унифицированных размеров.
Такие блоки располагают в один или несколько ярусов, а при вы-
соте проема более 7,2 м между ярусами блока укладывают деревянные
ригели. Эти ригели и деревянные импосты, устанавливаемые через 3 м
по ширине проема, воспринимают ветровые усилия. Крепят оконные
блоки к откосам, перемычкам, ригелям и импостам гвоздями и ершами.
В стенах из крупных панелей ленточные и сплошные световые
проемы целесообразно заполнять деревянными панелями. Панели име-
ют номинальные размеры 1,2x6 и 1,8X6 м; они могут быть глухими и
с открывающимися створками (рис. ХШ-2, д—ж). Применяют пане-
ли и других размеров.
Обвязки панелей выполняют из брусков 144X47 и 174X72 мм
(в зависимости от ветрового района и размера панелей). Импосты в
панелях имеют сечение 44x54 мм. Наружные переплеты изготовляют
из брусков 54X67 мм, внутренние — из заготовок 44X44 мм. Все эле-
менты оконных панелей соединяют между собой шипами и склеивают.
190
Оконные панели крепят к колоннам коротышами из уголков, а
между собой гвоздями, забиваемыми в местах установки деревянных
прокладок, фиксирующих толщину швов. Зазоры между панелями за-
полняют смоленой паклей или упругими материалами и с обеих сторон
закрывают нащельниками.
Деревянное заполнение оконных проемов нетрудоемко в изготовле-
нии, имеет небольшую массу, однако оно возгораемо, подвергается ко-
роблению и загниванию. Кроме того, деревянные переплеты по сравне-
нию с другими менее прочны и светоактивны.
Железобетонные переплеты целесообразно устанавливать
в зданиях с повышенной и высокой влажностью воздуха, а также в це-
хах с нормальным температурно-влажностным режимом.
Предусмотрено несколько типоразмеров железобетонных перепле-
тов: высотой 1185 и 1085 мм, шириной 1490, 1980, 2970 и 3970 мм
(рис. ХШ-З), Железобетонными могут быть и оконные панели дли-
ной 6 м.
Изготовляют переплеты из бетона М200 и проволочной арматуры.
Толщина защитного слоя бетона на рабочей арматуре должна быть не
менее 10 мм.
Железобетонные переплеты стыкуют по высоте без оконных коро-
бок, соединяя между собой цементно-песчаным раствором. Крепят пе-
реплеты к откосам проемов заделкой в бетон выпусков арматуры, раз-
мещенных на уровне стыков переплетов. Переплеты верхнего яруса
крепят ершами. Швы между переплетами и стеной заделывают раство-
ром, а зазор между перемычкой и переплетом (10 мм)—эластичным
материалом.
Железобетонные переплеты не подвергаются коррозии, обладают
хорошими эксплуатационными качествами, но они тяжелы и сложны в
устройстве.
Стальные оконные переплеты и панели. Стальное
заполнение оконных проемов применяют в зданиях повышенной капи-
тальности, в горячих цехах, а также в зданиях с нормальным темпера-
турно-влажностным режимом. Переплеты имеют высоту 1176 и 2352 мм
и ширину от 1,5 до 6 м. Изготовляют их из специальных прокатных про-
филей (рис. ХШ-4,а), соединяя между собой сваркой.
Оконные коробки в стальных переплетах отсутствуют; при запол-
нении проема переплеты устанавливают один на другой. Жесткость
заполнения обеспечивают уголки, обрамляющие проем по периметру,
и импосты, располагаемые между переплетами (рис. ХШ-4, б, в). При
высоте проемов 8,4 м и более предусматривают ветровые ригели из
швеллеров или уголков.
Соединяют стальные переплеты между собой, с импостами и риге-
лями с помощью болтов. Обрамляющие элементы крепят к откосам
проемов заершенными глухарями. Зазоры между откосами и обвязкой
переплетов заделывают раствором или эластичными прокладками.
Стальные оконные панели из специальных гнутых профилей имеют
номинальные размеры 1,2X6 и 1,8X6 м (рис. ХШ-4, г — е). Преду-
смотрены типовые глухие и створные панели с одинарным и двойным
остеклением. Между собой панели соединяют стальными планками и
191

Рис. ХШ-4. Стальные переплеты из прокатных и гнутых профилей:
а — схемы переплетов; б — вертикальные разрезы заполнения проемов; в — горизонтальный разрез
при 3-стекольном переплете; г — оконные панели из гнутых профилей; д, е — горизонтальный и
вертикальный разрезы проема с панельным заполнением; 1 — слив; 2 — уголок 75X 50X 5 мм;
3 — уголок 30X4 мм длиной 30 мм; 4 —стальной лист; 5 — стойка-импост; б — колонна; 7 — крепеж-
ный уголок (панели к колонне); 8 —раствор; 9 — стекло; 10 — резиновый профиль; 11 — кляммера;
12 — створка
Рис. ХШ-5. Стальные окна из тонкостенных труб:
а—? — из спаренных; д—ж — одиночных; 1 — колонна; 2 — стеновая панель; 3 — смоленая пакля;
4 —мастика УМС-50; 5 — подоконник; б— слив; 7 — древесностружечная плита или асбестоцемент-
ный лист; 8— болт; 9 — алюминиевый нащельник; 10 — резиновая прокладка; 11— ветровой ри-
гель; 12 — деревянный брусок 60X60 мм; 13— пластик; 14 — раствор; 15 — стекло; /6 — резиновый
профиль
7—407
болтами, а с колоннами — аналогично соединению стеновых панелей.
Панели нижнего яруса устанавливают на слой цементно-песчаного
раствора. Вертикальные швы обделывают нащельниками, горизонталь-
ные заполняют мастикой и защищают стальными сливами. Стекла к
переплетам крепят резиновыми профилями или алюминиевыми шта-
никами.
Хорошие технико-экономические показатели обеспечивают заполне-
ние проемов отдельными переплетами и оконными панелями из спарен-
ных тонкостенных труб (рис. ХШ-5, а — г). Применяют переплеты раз-
мерами от 1130X1515 до 3530x5970 мм. В проемах высотой более
3,6 м в заполнение вводят ветровые ригели, которые крепят к колоннам
каркаса или к простеночным панелям. На рис. XII-5, д—ж показаны
типы переплетов из одиночных тонкостенных труб и пример заполнения
ими оконного проема.
Переплеты крепят к закладным элементам стеновых панелей и вет-
ровым ригелям через 1,5 м. Швы между панелями заполняют резиновы-
ми профилями, гернитовыми шнурами, тиоколовой мастикой и снаружи
закрывают алюминиевыми нащельниками. Заполняют переплеты стек-
лом или стеклопакетами.
Стальные переплеты и панели обладают достаточной прочностью
и хорошей светоактивностью, но для защиты от коррозии их требуется
часто красить. Такие переплеты относят к металлоемким конструкциям.
Установка створных переплетов и остекление.
Для аэрации помещений и очистки остекления часть переплетов в окон-
ных проемах делают открывающимися. Площадь таких створок прини-
мают с учетом требуемой кратности воздухообмена в помещениях и
климатических характеристик района строительства.
Створные переплеты размещают так, чтобы расстояние от пола до
низа открытого проема летом было не более 1,8 м, а зимой — не менее
3,6—4,8 м. Открывают створки с помощью механических приборов.
По способу навески различают горизонтально-подвесные и верти-
кально-навесные створки (рис. XIII-6, а, б). Створки, открывающиеся
наружу, подвешивают сверху, а открывающиеся внутрь — снизу. В про-
ектах способ навески створок показывают двумя наклонными линия-
ми, сходящимися у стороны притвора. Створки, открывающиеся нару-
жу, обозначают сплошными линиями, а внутрь — пунктирными.
Для остекления переплетов применяют листовое стекло толщиной
не менее 3 мм. В целях солнцезащиты и маскировки видимости иногда
применяют матовые и рифленые стекла. Способы крепления стекол в
переплетах показаны на рис. XIII-6, в.
Для заполнения оконных проемов целесообразно применять стекло-
пакеты— изделия, состоящие из двух, трех или четырех слоев стекла,
соединенных между собой по периметру посредством распорных или
обрамляющих рамок. Рамки выполняют из алюминиевых, стальных или
пластмассовых профилей. Толщину стекол принимают в зависимости
от размера стеклопакета от 2 до 12 мм. Расстояние между стеклами
(толщина замкнутых воздушных прослоек) составляет 6—-18 мм
(рис. XIII-6, г, д). Площадь стеклопакетов может достигать 20 м2.
Стеклопакеты можно применять с переплетами всех типов. Стеклопа-
151
Рис. ХШ-6. Навеска створных переплетов и остекление:
а — створки горизонтально-подвесные; б — то же., вертикально-навесные; в — крепление стекол в
переплетах; г, д — клееный и паяный стеклопакеты; е — пример крепления стеклопакета в оконной
коробке; 1 — деревянный штапик; 2 — кляммера из полосовой стали; 3, 4 — резиновый ободок;
5 _ обрамляющая рамка; 6 — распорная рамка; 7 — листовое стекло; 8 — осушитель; 9— мастика
или резиновый уплотнитель; 10 — металлизированная кромка стекла; 11 — мастика; 12— стекло-
пакет; 13 — прижимной элемент; П —опорная площадка; 15 — уплотнитель; 16 — оконная коробка
кеты большой площади крепят непосредственно к оконным коробкам
(рис. ХШ-6, е).
Окна с заполнением из стеклопакетов обладают хорошей тепло-
и звукоизоляцией, индустриальны в строительстве. Они достаточно све-
тоактивны и более просты в эксплуатации.
В широких зданиях без фонарей для улучшения естественной осве-
щенности в наружных стенах иногда устраивают сплошное остекление.
Однако и в этом случае не всегда удается создать в помещении нор-
мальное освещение. Кроме того, сплошное остекление способствует пе-
регреву помещений летом и переохлаждению зимой.
Значительно увеличить (в 1,5—2 раза) глубину проникания естест-
венного света в помещение и тем самым улучшить освещенность рабо-
чих мест, удаленных от окон, можно применением специального свето-
направляющего стекла. Такое стекло снаружи ограничено плоской
поверхностью, а внутри — двумя поверхностями: наклонной синусои-
дального профиля и наклонной плоской с обратным уклоном.
Светонаправляющие стекла позволяют обеспечить более равномер-
ную освещенность, устранить блики на рабочих поверхностях, умень-
7’
195
шить инсоляцию помещения. Стоимость этого стекла примерно равна
стоимости узорчатого.
В зарубежном строительстве применяют призматические стекла,
отбрасывающие свет на потолок помещения для дальнейшего отраже-
ния его к рабочим местам. В случае заполнения проемов призматиче-
скими стеклами потолок помещений должен быть гладким (без высту-
пающих ребер).
В современных зданиях, имеющих большие площади остекления,
борьба с перегревом помещений приобретает особую важность. Так,
через стену, остекленную на 90%, тепла поступает в 3,2 раза больше,
чем при остеклении 15% стены.
Одним из эффективных способов борьбы с перегревом помещений
следует считать заполнение проемов теплоизолирующим стеклом. Такие
стекла снижают уровень проникновения солнечной радиации. Тепло-
изолирующая способность стекол создается покрытием их различными
металлическими составами (пульверизацией). Для этого применяют
хромовые, олово-сурьмяные, кобальтовые и другие составы. Иногда ис-
пользуют специальные добавки в стекло при его варке. При хорошо
подобранных составах светопрозрачность стекла со временем снижа-
ется незначительно.
Особенно эффективны теплоизолирующие прозрачные ограждения
в сочетании с кондиционирующими установками в зданиях для произ-
водств с повышенными требованиями к освещенности и со строго задан-
ным температурно-влажностным режимом.
Беспереплетные заполнения световых проемов в стенах. К беспе-
реплетйым заполнениям относят крупные стеклоблоки, листы из стекло-
пластика и профильное стекло.
Остекленные поверхности с переплетами, заполненными обычным
стеклом, имеют существенные недостатки: невысокую теплоизолирую-
щую способность, относительно малый срок службы, пониженную стой-
кость к агрессивной среде и др. Эти недостатки частично или полностью
устраняются при заполнении оконных проемов пустотелыми стекло-
блоками.
Стеклоблочные ограждения, обладая хорошими светотехническими
качествами, позволяют получать мягкий рассеянный свет, имеют доста-
точную прочность, огнестойкость и звукоизолирующую способность.
Стеклоблоки обеспечивают герметичность ограждений, снижают прони-
кающую тепловую радиацию, повышают сопротивление теплопередаче.
Они гигиеничны, облегчают уход за ограждением и имеют пониженные
по сравнению с обычными окнами эксплуатационные расходы.
Особенно эффективны ограждения из стеклоблоков в производ-
ственных зданиях с кондиционированным воздухом и вакуумной гигие-
ной (приборостроение, радиоэлектроника и др.). Их применяют также
для зданий с повышенными гигиеническими требованиями (пищевая,
часовая промышленность, оптическое приборостроение и др.), легкой
промышленности (швейные, обувные фабрики и др.).
Существенный недостаток стекложелезобетонных ограждений —
частое разрушение стеклоблоков. Причинами разрушения являются
действующие на стеклоблоки усилия, обусловленные усадочными и тер-
196
60	1-1
Рис. ХШ-7. Стекложелезобетонные оконные панели:
а — общий вид панели; б — схема заполнения стены; в — детали; г — стеклоблок с эластичным
слоем; 1— стеновые панели; 2 — оконные панели; 3—гидроизоляционная мастика; 4 — пороизол
или гернит; 5 —колонна; 6 — морозостойкая резина; 7 — крепежные уголки; 8 — опорный столик;
9 — эластичный гидроизоляционный слой; 10 — экранирующая обмазка
моупругими деформациями от неравномерного во времени прогрева и
разностью коэффициентов линейного расширения стекла и материалов
швов (бетона, раствора).
Повысить долговечность и эксплуатационную надежность стекло-
железобетонных ограждений можно устройством в местах контакта
блоков и швов эластичного гидроизоляционного слоя. Наличие по пери-
метру блоков такого слоя полностью или частично выключает их из
статической работы, так как деформации материала швов воспринима-
ет упругий слой без нарушения герметичности.
197
Пустотелые стеклоблоки выпускают размерами 194X194X98 (60),
294X294X98 и 394X394X60 мм. Торцовые поверхности блоков покры-
вают эластичным слоем (мастикой изол толщиной не менее 1 мм) по
экранирующей обмазке из белой нитроэмали или белил.
Стеклоблочные заполнения с эластичным слоем рекомендуется
устраивать в виде крупноразмерных панелей. Можно заполнять окон-
ные проемы и отдельными блоками.
Стекложелезобетонные панели имеют длину 5980 мм, ширину 1185,
1785 и 2385 мм; состоят они из железобетонной рамы и стеклоблоков
(рис. ХШ-7, а). Бетон рамы и швов изготовляют с заполнителем из
гранитной, базальтовой или мраморной крошки. В швы между блоками
укладывают проволоку диаметром 4—6 мм для повышения прочности
панели.
Панели каждого яруса ставят на стальные столики и крепят ана-
логично стеновым панелям (рис. ХШ-6, б, в). Между колоннами и стек-
лопанелями предусматривают упругие прокладки из морозостойкой ре-
зины. Швы между панелями заполняют жгутами из пороизола или
гернита и промазывают гидроизоляционной мастикой.
По сравнению с проемом, имеющим двойное остекление по сталь-
ным панельным переплетам, стоимость 1 м2 стекложелезобетонного за-
полнения ниже на 40—60%. Приведенный расход металла снижается
при глухом остеклении на 81% и при створных переплетах на 40%.
Соответственно на 68 и 30% снижаются трудовые затраты на устрой-
ство заполнения.
В отечественном и зарубежном строительстве применяют также
светопрозрачные ограждения из полимерных материалов (полиэфир-
ные стеклопластики, органическое стекло и поливинилхлорид), обла-
дающие высокой механической прочностью, небольшой массой и спо-
собностью окрашиваться в любой цвет. Изделия из указанных материа-
лов в виде плоских и волнистых листов и полутеплых панелей обладают
высокой индустриальностью.
В зданиях со стенами из асбестоцементных и алюминиевых волни-
стых листов целесообразны светопрозрачные ограждения из волнистых
стеклопластиковых листов в виде отдельных включений в стены.
Волнистые стеклопластиковые листы по размерам и профилю со-
ответствуют асбестоцементным и алюминиевым листам и в большинстве
случаев их применяют в сочетании. Толщина листов 1,5—2,5 мм.
Крепят стеклопластиковые листы к ригелям теми же болтовыми
и винтовыми приборами, которыми крепят асбестоцементные и алюми-
ниевые листы (рис. ХШ-8, а). Приборы ставят на каждой третьей вол-
не крепления. В местах крепления под листы кладут деревянные под-
кладки, препятствующие оседанию волн на опоре. Под крепежные
болты и винты ставят стальные шайбы с мягкой гидроизоляционной
прокладкой.
Более индустриальны светопрозрачные панельные конструкции с
номинальными размерами 1,2x6 м. Рама панели выполняется из алю-
миниевых профилей, а заполнение — из листов стеклопластика в один
или два слоя. Неплотности в сопряжениях заполняют мастикой
198
1-1
Рис. ХШ-8. Элементы светопрозрачных ограждений из стеклопластика:
а — из листов стеклопластика; б—панель из стеклопластика; в — сечения и узел крепления па-
нелей «коуолл»; / — волнистый стеклопластик; 2 — асбестоцементный или металлический лист;
3— крепежные детали; 4— колонна; 5 — деревянная прокладка; 6—прогон; 7—мастика; 8 — ме-
таллическая рама; 9 — пороизол; 10 — болты через 1 м; 11 — анкер; 12— плоский стеклопластик;
13 — алюминиевый профиль; 14 — эластичная прокладка; 15— пружинный зажим с болтом
(рис, ХШ-8, б). Крепят панели к колоннам по типу стеновых панелей,
а швы между ними заделывают эластичным материалом.
В строительстве США применяют панели, состоящие из алюминие-
вых решеток и наклеенных на них с обеих сторон листов стеклопласти-
ка (рис. ХШ-8, в). Панели изготовляют длиной от 2,4 до 6 м, шири-
ной 1,2 м и толщиной от 40 до 70 мм. Масса панелей от 8 до 9 кг/м2.
К колоннам и ригелям панели крепят потайными приборами. Стыки
панелей усиливают алюминиевыми полосовыми накладками.
Применяют также светопрозрачные стеклопластиковые панели с
решеткой из стеклопластика, имеющей ячейки 100X150 мм. Решетку с
обеих сторон оклеивают плоскими листами толщиной 1,2 мм.
Светопрозрачные панели выпускают в основном навесными и уста-
навливают их в зданиях с железобетонным или металлическим карка-
сом. Обладая высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, па-
199
Рис. ХШ-9. Элементы светопрозрачных ограждений из стеклопрофилита:
а — сечения стеклопрофилита; б — схемы заполнения проемов отдельными элементами и детали;
в «— общий вид и детали крепления стеклопанелей; 1 — мастика УМС-50; 2 — винт; 3 — стеклопро-
филит; 4 — резиновая насадка; 5 — полоса 30X4 мм; 6 — слив; 7— открывная створка; 8 — стекло-
панель; 9 — уплотнитель; 10 — уголок 90X8 мм длиной 60 мм через 1,5 м; 11 — швеллер № 8 дли-
ной 90 мм через 1,5 м; 12—пакля; 13 — раствор
вели в зависимости от окраски стеклопластика могут создавать различ-
ные цветовые эффекты в освещении интерьеров.
Перспективным материалом для устройства беспереплетных свето-
прозрачных ограждений является стеклопрофилит. Стеклопрофилиты,
изготовляемые методом непрерывного проката, имеют замкнутый или
незамкнутый профили: коробчатый, швеллерный и ребристый
(рис. ХШ-9, а), позволяющие устраивать одинарное и двойное запод-
200
нения. Размеры стеклопрофилита: ширина 244, 294 и 594 мм, высота
сечения 35 и 50 мм, толщина 5,5 мм, длина до 6 м.
Ограждения из профильного стекла выполняют как из отдельных
элементов, так и панелей. Устанавливают стеклопрофилиты вертикаль-
но. Высота ярусов зависит от ветровой нагрузки, высоты здания и ко-
личества ярусов. При швеллерном и ребристом сечениях стеклопрофи-
литы выпускают высотой 1,8—3 м, при коробчатом — от 2,4 до 6 м.
При поэлементном заполнении проемов в них предусматривают ри-
гели из гнутых профилей (рис. XIII-9, б), которые для уменьшения
прогиба подвешивают к панелям-перемычкам на тяжах. В местах при-
мыкания стекла к обвязке оставляют компенсационные зазоры не ме-
нее 20 мм.
Опирают профили на эластичные прокладки и крепят к обвязкам
прижимными уголками. Во избежание загрязнения пылью торцы короб-
чатых стеклопрофилитов заделывают резиновыми насадками. Верти-
кальные швы между элементами заполняют уплотнителем и гидроизо-
ляционной мастикой.
Панели из профильного стекла имеют размеры 1,8x6 и 2,4x6 м
при швеллерном сечении, 1,8X6, 2,4X6 и 3x6 м — при коробчатом.
Панель представляет собой несущую сварную раму из гнутых профи-
лей, заполненную стеклопрофилитом. Жесткость панели увеличивают
тяжами, которые размещают в вертикальных швах с шагом 1 м. В мес-
тах примыкания стеклопрофилитов к раме укладывают прокладки из
губчатой резины.
Таблица ХШ-1.
Технико-экономические показатели некоторых типов окон (на 1 м2>
Типы окон	Капитальные затраты, РУб/%	Эксплуатаци- онные затра- ты (в расче- те на год), руб/%	Затраты тру- да, чел-дн./%	Расход ме- талла, кг/%
Одинарное остекление				
Панельные с листовым стеклом в	12,80	0,60	0,71	16,90
переплетах из стальных профилей	100,0	100,0	100,0	100,0
Поэлементное заполнение проемов	8,39	0,42	0,47	5,40
швеллерным стеклопрофилитом	65,5	70,0	66,2	32,0
Заполнение проемов панелями из	14,50	0,66	0,33	9,23
швеллерного стеклопрофилита	113,0	110,0	46,5	54,6
Двойное остекление				
Панельные окна с листовым стек-	21,10	0,92	0,88	29,30
лом в переплетах из гнутых сталь- ных профилей	100,0	100,0	100,0	100,0
Поэлементное заполнение проемов	12,70	0,58	0,55	3,10
коробчатым стеклопрофилитом	60,2	63,0	62,5	10,6
Заполнение проемов панелями из	17,20	0,71	0,33	8,60
коробчатого стеклопрофилита	81,5	77,2	37,5	29,4
Заполнение проемов панелями из	19,10	0,78	0,19	
пустотелых блоков	90,45	84,8	21,6	
201
Стеклопрофилитовые панели опирают на стальные столики и крепят
к колоннам анкерами или болтами (рис. ХШ-8, в). Швы между пане-
лями заделывают пороизолом или другим эластичным материалом, а
также закрывают нащельниками.
В случае остекления оконных проемов стеклопрофилитом, стекло-
блоками, стеклопластиком или матовым и рифленым стеклом в нижней
части окон рекомендуется устраивать узкие ленты из обычного стекла.
При наличии зрительной связи работающих с природным окружением
они чувствуют себя бодрее.
Данные, приведенные в табл. XIII-1, свидетельствуют об эффектив-
ности применения стеклопрофилита в промышленном строительстве.
ГЛАВА
XIV
Покрытия промышленных зданий
В системе конструкций промышленного здания покрытие выполняет
одну из главных ролей. Оно определяет долговечность здания в целом,
характер внутреннего пространства и нередко внешний облик здания.
На покрытие одноэтажного здания приходится 20—30, а иногда до 40%
стоимости и 30% трудоемкости строительства. На содержание покры-
тий в процессе эксплуатации зданий тоже требуются значительные рас-
ходы.
Покрытия промышленных зданий, как правило, устраивают бес-
чердачными. Состоят они из несущих и ограждающих конструкций. Не-
сущие конструкции покрытий устраивают в виде ферм, балок, арок и
рам, которые поддерживают ограждающую часть, придавая ей уклон,
соответствующий материалу кровли. Ограждающая часть покрытий
кроме защиты помещений от атмосферных воздействий вместе с несу-
щими конструкциями обеспечивают зданиям пространственную жест-
кость.
Помимо плоскостных покрытий, несущие и ограждающие конструк-
ции которых работают независимо друг от друга (ограждение дополни-
тельно нагружает несущие конструкции), в промышленных зданиях
устраивают также пространственные покрытия. В таких покрытиях,
имеющих рациональную геометрическую форму, несущие и ограждаю-
щие конструкции работают как единое целое, т. е. в работу включается
весь материал.
В промышленных зданиях массового строительства устраивают
преимущественно плоскостные покрытия, так как они наиболее уни-
версальны, просты по конструкции и надежны в эксплуатации. Про-
странственные покрытия (см. гл. XV) отличаются высокой жесткостью,
экономным расходом материалов, но вместе с тем они сложны по кон-
струкции и трудоемки в монтаже.
Виды покрытий и требования к ним. В зависимости от профиля
поперечного сечения покрытия подразделяют на одно-, двух- и много-
скатные, плоские, шедовые и криволинейные.
202
Односкатные покрытия устраивают редко, главным обра-
зом в однопролетных зданиях шириной до 9—12 м. Двухскатные
покрытия широко применяют в однопролетных зданиях любой ши-
рины, а иногда и в многопролетных. К недостаткам двухскатных по-
крытий широких зданий нужно отнести завышенные высоты средних
пролетов и небольшой срок службы кровельного ковра из рулонных
материалов.
Многоскатные покрытия обычно устраивают в широких
многопролетных зданиях, причем каждый пролет перекрывают двух-
скатным покрытием. Воду с многоскатных покрытий удаляют через сис-
тему внутреннего водостока.
Плоские покрытия (уклон кровли незначительный или отсут-
ствует) имеют ряд преимуществ перед скатными: в них нет разжелоб-
ков и ендов, что упрощает устройство кровли; можно применять одни
и те же несущие конструкции в обоих направлениях; исключено спол-
зание кровельного ковра и стекание приклеивающей мастики, размяг-
чающейся под лучами солнца; возможность устройства асфальтовой и
водонаполненной кровель.
К существенным недостаткам плоских покрытий следует отнести
сложность удаления с них дождевой воды и снега, а также многослой-
ность гидроизоляции.
Шедовые покрытия состоят из ряда ориентированных на се-
верную сторону горизонта вертикальных или наклонных остекленных
поверхностей. Гладкие участки покрытия могут иметь прямолинейное
или криволинейное очертание, определяемое схемой и материалом не-
сущих конструкций. Через шедовые покрытия исключено попадание в
помещения прямых солнечных лучей, и они создают в цехах хорошее
естественное освещение.
Криволинейные покрытия чаще всего устраивают в здани-
ях с пространственными и висячими системами, позволяющими пере-
крывать большие пролеты (см. гл. XVI).
По теплотехническим качествам покрытия подразделяют на утеп-
ленные и неутепленные (холодные). Тип покрытия с этой точки зрения
выбирают с учетом нормируемых параметров воздушной среды произ-
водства, количества тепловыделений, климатических факторов и в не-
которой степени способа удаления снега с кровли здания.
Утепленные покрытия устраивают над отапливаемыми по-
мещениями. Толщину утеплителя назначают из расчета исключения
образования конденсата на внутренней поверхности покрытия. Ендовы
в некоторых случаях делают менее утепленными, нежели основное по-
крытие, что способствует их большему прогреву, исключающему скоп-
ление снега и образование наледей.
Неутепленные покрытия делают в неотапливаемых зданиях
(например, складских), а также с избыточными тепловыделениями
(некоторые горячие цехи).
Независимо от типа покрытия должны иметь хорошую гидроизо-
лирующую способность, паро- и теплозащиту, соответствующую назна-
чению здания, быть прочными, пожаробезопасными и коррозионностой-
кими, индустриальными в возведении, долговечными и надежными в
203
эксплуатации. Одним из главных требований, предъявляемых к покры-
тиям, являются их малая масса и экономичность.
Несущие конструкции покрытий. Вид и материал таких конструк-
ций выбирают с учетом ширины пролетов, шага опор, величины и ха-
рактера нагрузок на покрытие, вида и грузоподъемности внутрицехо-
вого подъемно-транспортного оборудования, типа кровли. Кроме того,
необходимо учитывать район строительства, систему размещаемых под
покрытием коммуникаций и степень агрессивности воздушной среды
производства.
Несущими конструкциями плоскостных покрытий, как правило, яв-
ляются стропильные конструкции. В случаях, когда шаг колонн превы-
шает шаг стропильных конструкций, в состав элементов покрытия вво-
дят подстропильные конструкции. Последние устанавливают на колон-
ны (в продольном направлении), а на них опирают стропильные
конструкции.
Покрытия с подстропильными конструкциями сложны и трудоем-
ки в монтаже, на них расходуется много стали. Лучшие технико-эконо-
мические показатели имеют те покрытия, в которых стропильные кон-
струкции имеют шаг одного размера с колоннами, а подстропильные
фермы или балки отсутствуют. В таких покрытиях длина плит ограж-
дения соразмерна шагу колонн.
Несущие конструкции плоскостных покрытий выполняют из желе-
зобетона, металла, древесины и комбинированными (металлодеревянны-
ми и сталежелезобетонными). В комбинированных несущих конструк-
циях более полно используются положительные свойства каждого ма-
териала. Так, элементы, работающие на сжатие, выполняют из
железобетона или древесины, а элементы, подверженные растяжению,—
из металла. Ввиду этого комбинированные конструкции часто имеют
повышенную надежность в работе и большую долговечность.
Железобетонные стропильные и подстропильные балки и фермы.
Стропильные балки применяют при устройстве односкатных,
многоскатных и плоских покрытий зданий в пролетах от 6 до 18 м
(рис. XIV-1, а—г). Балки односкатных и плоских покрытий имеют пря-
молинейный верхний пояс, а балки двух- и многоскатных покрытий—
ломаный пояс с уклоном скатов 1 : 12. Для перекрытия пролетов 6 и
9 м используют балки таврового сечения с высотой на опорах 590 и
890 мм, а пролетов 12 и 18 м — двутаврового и прямоугольного сече-
ний с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм.
Балки прямоугольного сечения с отверстиями (рис. XIV-1, в) прос-
ты в изготовлении и облегчают прокладку верхних коммуникаций. Од-
нако на них расходуется больше бетона по сравнению с балками тав-
рового и двутаврового сечений.
Для изготовления балок применяют бетон марок 200—500 и пред-
варительно напряженную арматуру. На верхних поясах балок преду-
сматривают закладные элементы для крепления прогонов или панелей
покрытия, на нижних поясах и стенках — закладные элементы для
крепления путей подвесного транспорта, а в опорных частях — стальные
листы для крепления балок к колоннам.
Стропильные балки крепят к колоннам с помощью анкеров, выпу-
204
Рис. XIV-1. Железобетонные балки покрытий:
а, г — стропильные двутаврового сечения для плоских и односкатных покрытий; б — то же, для
двух- и многоскатных покрытий; в — стропильная решетчатая для скатных покрытий; б—под-
стропильная балка; е, ок — узлы крепления стропильных балок к колоннам; и — опирание стро-
пильных балок на подстропильную; 1 — колонна; 2— стропильная балка; 3 — анкерный болт;
4 — шайба; 5 — опорный лист балки; 6 — закладной элемент балки; 7— то же, колонны; 8 — под-
стропильная балка
щенных из колонн (рис. XIV-1, е). При высоте балок на опоре не бо-
лее 900 мм используют безанкерный способ крепления (рис. XIV-1, ж),
что позволяет снизить расход стали на узле и трудовые затраты.
Подстропильные балки предусматривают в покрытиях с ба-
лочными стропильными конструкциями, если их шаг принят 6 м, а шаг
колонн 12 м. Подстропильные балки имеют трапециевидное очертание
205
и тавровое сечение с полкой внизу (рис. XIV-1, д). Длина балок 12 м,
высота в пролете 1500 мм, на опоре 600 мм, ширина полки — 700 мм.
В местах опирания стропильных балок стенки подстропильных ба-
лок утолщены до ширины полки (рис. XIV-1, и). Крепят подстропиль-
ные балки к колоннам и стропильные к подстропильным сваркой за-
кладных элементов.
Стропильные фермы подразделяют на сегментные, арочные
безраскосные, с параллельными поясами и треугольные (рис. XIV-2,
а—Изготовляют также фермы полигонального очертания.
Стропильные фермы обладают лучшими технико-экономическими
показателями по сравнению с балками. Их применяют при пролетах
18, 24 и 30 м (редко 12 и 36 м).
Сегментные, арочные и полигональные фермы, а также с парал-
лельными поясами предназначены для покрытий с рулонной кровлей,
треугольные — под кровлю из асбестоцементных и металлических вол-
нистых листов. Для обеспечения нормального уклона рулонной кровли
в крайних сегментных и арочных фермах и прилегающих к ним пане-
лях предусматривают столбики для опирания панелей покрытия. Ре-
шетка ферм позволяет применять панели шириной 1,5 и 3 м. Фермы
укладывают через 6, 12 и 18 м.
Наиболее рациональны сегментные и арочные фермы, имеющие ло-
маные и криволинейные верхние пояса. По сравнению с другими у них
меньшие усилия в элементах решетки, что позволяет делать решетку
более редкой. Незначительная высота этих ферм на опоре позволяет
уменьшить общую высоту здания. Арочные безраскосные фермы техно-
логичны в изготовлении и позволяют рациональнее использовать меж-
ферменное пространство.
Фермы с параллельными поясами и полигональные имеют простое
очертание; они взаимозаменяемы со стальными фермами. Недостатки
таких ферм: большая высота на опоре, из-за чего увеличивается высо-
та стен и неполезный объем здания, необходимость в дополнительных
связях в покрытии.
Подстропильные фермы (рис. XIV-2, д, е), имеющие длину
12 и 18 м, предназначают для опирания на них стропильных ферм, шаг
которых составляет 6 м.
Стропильные и подстропильные фермы изготовляют из бетона ма-
рок 300—500. Нижние пояса их выполняют предварительно напряжен-
ными, армируя пучками из высокопрочной проволоки. В фермах преду-
смотрены закладные элементы, аналогичные балкам. Крепят фермы к
колоннам, а стропильные и подстропильные фермы между собой свар-
кой закладных элементов (аналогично креплению железобетонных
балок).
Стальные стропильные и подстропильные фермы. Стропильные
фермы изготовляют трех основных типов: с параллельными поясами,
полигональные и треугольные (рис. XIV-3, а). Под рулонные кровли
устанавливают первые два типа ферм с уклоном верхнего пояса соот-
ветственно 1,5% и 1:8, а под кровли из асбестоцементных и металли-
ческих листов — треугольные с уклоном 1 : 3,5.
Унифицированные стальные фермы изготовляют пролетами 18, 24,
206
2700
Рис. XIV-2. Железобетонные фермы покрытий:
а _стропильная сегментная; б — то же, арочная безраскосная; в — то же, с параллельны-
ми поясами; г — то же, треугольная; д — подстропильная длиной 12 м в установленном
положении; е — подстропильная ферма длиной 18 м (на разрезе 5—5 показано опирание на
подстропильную ферму стропильных конструкций); 1 — стропильная ферма; 2—подстро-
пильная ферма
Рис. XIV-3. Стальные стропильные фермы:
а — основные типы ферм; б — узлы ферм с параллельными поясами; 1 — надопорная стойка;
2 — железобетонная или стальная колонна
30 и 36 м. Применяют их при шаге колонн 6, 12 м и более. Высота ферм
на опоре с параллельными поясами 2550—3750 мм, полигональных—•
2200 и треугольных — 450 мм. Панели верхнего пояса ферм приняты
длиной 3 м. При необходимости в фермах устраивают шпренгельные
решетки, что позволяет уменьшить длину панелей до 1,5 м (в треуголь-
ных фермах длина панелей верхнего пояса равна 1,5 м).
Пояса и решетки ферм выполняют чаще всего из уголков и соеди-
няют между собой сваркой с помощью фасонок из листовой стали.
Весьма рациональна конструкция ферм с поясами из широкополочных
тавров. Эффективность их заключается в экономии стали и меньших
трудовых затратах на изготовление. Кроме того, такие фермы имеют
высокие прочностные характеристики, устойчивы, их угловые соедине-
ния надежны.
С колоннами фермы соединяют, как правило, шарнирно с помощью
надопорных стоек двутаврового сечения. Стойки крепят к колоннам
анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам черными болтами
(рис. XIV-3, б). Треугольные фермы крепят к колоннам аналогично
железобетонным.
Подстропильные фермы отличаются наличием параллель-
ных поясов, в остальном же они аналогичны стропильным фермам. Из-
готавливают их длиной 12, 18 и 24 м (рис. XIV-4, а) и высотой 3130,
3270 и 3750 мм (в зависимости от типа стропильных ферм и их про-
лета) .
208
1-1
Рис. XIV-4. Стальные подстропильные фермы:
а — схемы ферм; б — опирание стропильных ферм на подстропильную; / — верхний пояс подстро’
пильной фермы; 2 — то же, нижний; 3 — верхний пояс стропильной фермы; 4 — то же, нижний;
5—средняя стойка подстропильной фермы
Подстропильные фермы соединяют с колоннами посредством над-
опорных стоек, служащих одновременно опорами стропильных ферм.
Конструкция крепления стропильных ферм к подстропильным показана
на рис. XIV-4, б.
Перспективными в промышленном строительстве являются покры-
тия с фермами из стальных труб, из тонкостенных балок, с рамами из
стальных элементов коробчатого профиля и структурные конструкции,
рассмотренные в гл. XV. Эти облегченные стальные конструкции, имею-
щие полную заводскую готовность и комплектно поставляемые на
стройку, отличаются малой материалоемкостью и резко сокращают сро-
ки возведения зданий.
Фермы из стальных труб (рис. XIV-5, а, б), имеющие обыч-
ную конструктивную схему других ферм, устанавливают на пролеты
18, 24 и 30 м. Замена уголковых профилей трубами позволяет снизить
расход стали на 10—35%. Используемые при этом бесфасоночные
соединения поясов и решетки значительно уменьшают трудоемкость из-
готовления ферм. В фермах из труб нет мест для скопления агрессив-
ной пыли.
Б тонкостенных стальных балках (рис. XIV-5, в) име-
ются пустотелые пояса, гладкие или гофрированные стенки из листа
толщиной 3—4 мм. Гофры высотой 35—40 мм имеют шаг 1,5 м. Такие
балки наиболее целесообразно применять для сетки колонн 12X18 м.
Балки из широкополочных двутавров со сквозными
209
Рис. XIV-5. Стальные облегченные конструкции покрытий:
а — стропильная и подстропильная фермы из труб; б — детали стропильной фермы; в — тонко-
стенные балки; г — балка со сквозной стенкой; д — рама с элементами коробчатого сечения;
1 — надопорная стойка; 2 — верхний пояс; 3 — нижний пояс фермы; 4 — столик для опирания про-
гона; 5 — прогон; 6 — профилированный настил
стенами укладывают в покрытиях с сетками колонн 6X12 и 6X18 м
{рис. XIV-15, г). Эти балки изготовляют из двутавров путем продольной
зигзагообразной резки их стенок и сварки полученных обеих его частей.
Стальные рамы с коробчатыми сечениями эле-
ментов (рис. XIV-5, д') применяют в зданиях с пролетами 18 и 24 м
и высотой соответственно 6,98 и 8,18 м. Коробчатое сечение получают
из горячекатаных швеллеров и гофрированных листов-стенок толщиной
3—4 мм. Такие рамы целесообразно применять в одно- и двухпролет-
ных зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 5—8 т или без
них при шаге колонн 6 м.
Сравнительные технико-экономические показатели стальных облег-
ченных конструкций покрытий приведены в табл. XIV-1.
Таблица XIV-1. Технико-экономические показатели облегченных конструкций
___________________________________покрытий из стали
Конструкции покрытий	Сетка колонн, м	Масса конструкций, кг/м2	Трудоемкость, чел-ч/м2			Стоимость в деле, руб/м2
			общая	заводская	строитель- ных работ	
Из трубчатых ферм	12x18	15,7	0,85	0,38	0,47	4,92
	12x24	16,4	0,89	0,40	0,49	5,09
Из тонкостенных ба-	12 х 18	19,7	0,84	0,31	0,53	5,43
лок						
Из рам коробчатого	6X18	31,5	1,17	0,72	0,45	7,5
сечения	6X24	29,8	1,16	0,72	0,44	7,37
Типа «Модуль»	18X18	27,8	1,97	1,31	0,66	18,7
Типа ЦНИИСК	12X18	24,4	0,60	0,17	0,43	6,6
	12x24	22,6	0,60	0,17	0,43	8,1
Примечание.
Покрытия типов «Модуль» и
ЦНИИСК рассмотрены в гл. XV.
Несущие конструкции покрытий из дерева имеют
высокую прочность и стойкость во многих агрессивных средах, неболь-
шую массу, хорошие архитектурно-эстетические
совом заводском произ-
водстве, а по долговеч-
ности почти не уступают
железобетонным и метал-
лическим конструкциям.
Применяют их в зда-
ниях с нормальным тем-
пературно - влажностным
режимом, а также в це-
хах с агрессивной по от-
ношению к другим конст-
рукциям средой (тра-
вильных, электролизных,
красильных, некоторых
химических и др.). В по-
крытиях промышленных
зданий применяют дере-
вянные балки, фермы,
арки и рамы.
Деревян н ы е
балки используют в
зданиях с пролетами от 9
до 18 м. Наиболее инду-
стриальны клееные бал-
ки: из досок, с одной
или двумя фанерными
стенками и др. По очер-
танию различают конст-
качества, просты в мас-
Рис. XIV-6. Деревянные балки покрытий:
а — клееные из досок (одно-, двухскатная и двухскатная
ломаного очертания понизу); б — гвоздевая с дощатой
перекрестной стенкой; в —клееная с одной или двумя
фанерными стенками
211
Рис. XIV-7. Деревометаллические фермы покрытий:
а — сегментная; б — многоугольная; в — трапециевидная; г — треугольная
рукции балок с параллельными поясами, двухскатные с горизонталь-
ным или ломаным нижним поясом.
Клееные балки из досок изготовляют прямоугольного или двутав-
рового сечения с высотой на опоре 450—1300 мм и уклоном верхнего
пояса 1 : 10 (рис. X1V-6, а). Длина этих балок от 9 до 18 м. На такие
балки можно подвешивать краны грузоподъемностью до 3 т.
Балки с перекрестными дощатыми стенками на гвоздях
(рис. XIV-6, б) имеют двутавровое сечение и состоят из двух поясов,
двойной стенки и ребер жесткости из брусков. Такими балками пере-
крывают пролеты от 9 до 15 м.
Клееные балки с фанерными стенками имеют двутавровое или ко-
робчатое сечение (рис. XIV-6, в); применяют их для перекрытия проле-
тов до 18 м. Балки могут иметь волнистые фанерные стенки. В местах
212
стыков фанеры, а также через
1/8—1/10 пролета в балках
двутаврового сечения ставят
вертикальные ребра жесткос-
ти из брусков. Такие балки
по сравнению с другими типа-
ми менее трудоемки в изго-
товлении и на них меньше рас-
ходуется древесины.
Деревянные фермы
применяют для перекрытия
пролетов от 12 до 24 м. Наи-
более распространены дерево-
металлические фермы, в кото-
рых сжатые элементы выпол-
няют из древесины, а растя-
нутые из стали. По очертанию
фермы разделяют на сегмент-
ные, многоугольные, трапецие-
видные и треугольные.
Сегментные фермы, имею-
щие длину 12—36 м, отлича-
ются легкостью, малым чис-
Рис. XIV-8. Армодеревянные клееные конст-
рукции покрытий:
а — общий вид балки, фермы, арки и рамы; б — типы
поперечных сечений; / — арматура
лом монтажных элементов и
простой конструкцией узлов
(рис. XIV-7, а). Верхний пояс
ферм конструируют из клее-
ных блоков криволинейного очертания, нижний — из стальных тяжей
или уголков. Решетку крепят к поясам болтами с помощью стальных
пластинок.
Многоугольными фермами (рис. XIV-7, б) перекрывают пролеты
от 12 до 30 м. Верхний пояс фермы собирают из брусьев длиной на
две панели. Треугольную решетку со стойками делают из брусьев,
соединяют ее с поясами на болтах. Усилия в решетках таких ферм срав-
нительно невелики, что упрощает конструкцию узлов.
Из трапециевидных ферм лучшими технико-экономическими показа-
телями отличается клееная ферма с растянутыми опорными раскосами
(рис. XIV-7, в). Фермы применяют для перекрытия пролетов 12—30м.
Верхний пояс выполняют из досок, нижний (затяжку) — из уголков.
Панели верхнего пояса шарнирно соединены с металлической затяж-
кой. В фермах приняты треугольные решетки, усиленные стойками.
Верхний пояс ферм может быть клееным или из брусьев. На
рис. XIV-7, г показана ферма с клееным верхним поясом. Нижний пояс
делают из профильной или круглой стали.
Деревянные арки и рамы применяют реже по сравнению с балка-
ми и фермами. Несущие качества и жесткость деревянных конструк-
ций можно повысить их армированием. При коэффициенте армирования
сечения 0,01—0,04 несущая способность и жесткость деревянных балок
повышаются в 1,6—3,2 раза. Кроме того, армированные деревянные
213
конструкции легки, менее деформативны во времени, более надежны в
эксплуатации; изготовлять их можно из низкосортной древесины.
Деревянные элементы армируют стальными стержнями или стек-
лопластиковой арматурой. Соединяют стержни с древесиной эпоксид-
ным клеем. Армировать дерево более целесообразно внутри, так как
арматура скрыта от воздействия среды производства. Можно применять
предварительно напряженные армодеревянные конструкции.
Армодеревянные конструкции (балки, фермы, арки и рамы) из-
готовляют прямоугольного, таврового, двутаврового или коробчатого се-
чений (рис. XIV-8).
Клееные деревянные конструкции совершеннее конструкций сплош-
ного сечения, так как склеивание повышает прочность и долговечность
древесины и позволяет создавать разнообразные конструктивные фор-
мы. О преимуществах деревянных несущих конструкций покрытия пе-
ред железобетонными можно судить по данным табл. XIV-2.
Таблица XIV-2. Технико-экономические показатели железобетонных
и деревянных покрытий (на I м2 пола)
Конструкции покрытий	Масса		Стоимость в деле		Капитальные вложения		Приведенные затраты	
	т	%	руб.	%	руб.	%	руб.	%
Железобетонные Балки двухскатные с проле-	0,334	100	17,98	100	13,6	100	26,51	100
том 12 м Фермы сегментные с проле-	0,332	100	19,32	100	15,85	100	28,05	100
том 18 м Деревянные Клееные двухскатные балки с	0,075	22	19,29	107	10,92	80	28,05	106
пролетом 12 м Клееные сегментные металле-	0,073	21	18,46	96	10,23	64	27,11	97
деревянные фермы с пролетом 18 м То же, с пролетом 24 м	0,073	21	19,04	96	11,14	68	27,78	97
Примечания: I. За эталон приняты железобетонные конструкции соответствующих пролетов.
2. В качестве ограждающих конструкций н железобетонном покрытии приняты железобетонные
панели с трехслойным рулонным ковром, в деревянном покрытии — клеефанерные плиты с трехслойным
ковром.
Связи в покрытиях. Конструкцию связей, устанавливаемых в по-
крытиях, выбирают с учетом вида каркаса, типа покрытия, высоты зда-
ния, вида внутрицехового подъемно-транспортного оборудования, его
грузоподъемности и режима работы.
Вертикальные связи между опорами железобетонных стропильных
конструкций ставят только в покрытиях с плоской кровлей. В зданиях
без подстропильных конструкций такие связи размещают в каждом ря-
ду колонн, а с подстропильными конструкциями — только в крайних
рядах колонн при шаге 6 м.
214
Рис. XIV-9. Связи в покрытиях при железобетонных стропильных конструкциях:
д — вертикальных связей; б, в — то же, горизонтальных; 1 — вертикальная связь по фермам; 2 —
распорка; <?—горизонтальная распорка по подстропильным фермам; 4 — горизонтальная ферма
в торцах; 5 — связь по колоннам
Между опорами ферм или балок вертикальные связи устанавли-
вают не чаще чем через один шаг колонн. В местах отсутствия верти-
кальных связей ставят распорки, располагаемые поверху колонн
(рис. XIV-9, а).
По средним рядам колонн крайние подстропильные фермы в каж-
дом температурном блоке связывают с верхними поясами стропильных
ферм горизонтальными распорками (рис. XIV-9, б). В покрытиях при
шаге колонн крайних и средних рядов 12 м предусматривают горизон-
тальные связевые фермы, размещая их в уровне нижнего пояса стро-
пильных ферм по торцам температурных блоков в каждом пролете
(рис. XIV-9, в).
В зданиях с мостовыми кранами тяжелого режима работы или при
технологическом оборудовании, вызывающем колебания каркаса, в се-
редине каждого пролета ставят распорки (тяжи) и вертикальные связи
по нижнему поясу стропильных конструкций. Роль горизонтальных свя-
зей в верхних поясах ферм или балок выполняют крупноразмерные па-
нели покрытия.
215
Рис. X1V-10. Пример решения связей в покрытии со стальными фермами:
а — по верхним поясам стропильных ферм; б — то же, по нижним; / — распорки; 2 — растяжки;
3 — раскосы; 4 — вертикальные связи; 5 — стропильные фермы; 6 — связевые фермы
Вертикальные и горизонтальные связи покрытия изготовляют из
уголков, швеллеров и труб и крепят к железобетонным конструкциям
болтами и сваркой.
В пролетах с фонарями в торцах фонарных проемов устанавлива-
ют горизонтальные крестовые связи. В пределах длины фонарного про-
ема по коньку ферм устанавливают распорки.
В покрытиях зданий со стальным каркасом предусматривают гори-
зонтальные связи в плоскостях верхних и нижних поясов стропильных
ферм, а также вертикальные связи между фермами.
Ниже рассмотрены типы связей, устанавливаемых в покрытии при
уклоне верхнего пояса 1,5% с ограждением из железобетонных плит
(в других типах покрытий в систему связей могут входить дополнитель-
ные элементы). Связи по верхним поясам стропильных ферм состоят из
216
Рис. XIV-11. Основные типы кровельных покрытий промышленных зданий (детали
разрезов):
а, б, в—д — невентилируемые; ж — частично вентилируемые; е, з — вентилируемые; и — с диффуз-
ной прослойкой; / — защитный слой; 2 — кровельный ковер; 3— выравнивающий слой (затирка);
4 — железобетонный несущий настил; 5 — асбестоцементные или металлические листы; 6 — прогон;
7 — утеплитель; 8 — пароизоляция; 9 — металлический профилированный настил; 10 — легкобетон-
ный настил; 11— деревянная рейка; 12 — каналы или борозды; 13—перфорированный рубероид
распорок, раскосов и растяжек, монтируемых в пределах фонарного
проема (рис. XIV-10, а).
По нижним поясам стропильных ферм в систему связей
(рис.Х1У-10, б) входят: поперечные горизонтальные связевые фермы,
размещаемые в торцах температурного отсека здания (при длине от-
сека более 96 м устанавливают также промежуточные связевые фермы
через 42—60 м); продольные горизонтальные связевые фермы, разме-
щаемые в одно-, двух- и трехпролетных зданиях,— только вдоль край-
них рядов колонн, а в зданиях с числом пролетов более трех — также
и вдоль средних рядов колонн через 2—3 пролета (в зависимости от
режима работы); распорки и растяжки.
Вертикальные связи располагают вдоль стоек стропильных и фо-
нарных ферм с интервалом 6—12 м. Ставят их по нижним поясам стро-
пильных ферм в местах размещения поперечных горизонтальных связей.
Ограждающие конструкции покрытий. Ограждающая часть покры-
тий может быть неутепленной или утепленной. Основными элементами
неутепленного ограждения являются несущий настил и кровля
(рис. XIV-11, а). Асбестоцементные или металлические волнистые (реб-
ристые) листы, часто применяемые в таких покрытиях, совмещают в се-
бе функции несущего настила и кровли (рис. XIV-11, б).
В утепленное ограждение покрытий кроме настила и кровли вхо-
дят утеплитель и, как правило, пароизоляция (рис. XIV-H, в, г, е и).
217
Применяемые в покрытиях плиты из легких бетонов выполняют функ-
ции несущего настила и утеплителя (рис. XIV-И, д').
В зависимости от требуемого эксплуатационного режима ограждаю-
щая часть покрытий может быть вентилируемой, частично вентилиру-
емой и невентилируемой. Невентилируемые ограждения проектируют
над помещениями с сухим и нормальным влажностным режимом (ф5?
С60%) и при других условиях, обеспечивающих надежную пароизоля-
цию утеплителя (рис. XIV-11, в—д).
Вентилируемые и частично вентилируемые ограждения
(рис. XIV-11, е—и) устраивают над отапливаемыми помещениями с
влажным и мокрым режимом (<р>60%), когда недопустима конденса-
ция влаги на внутренней поверхности ограждения, если другие конст-
руктивные меры не обеспечивают нормальной влажности покрытия.
Для естественной вентиляции покрытий в ограждении предусмат-
ривают воздушные прослойки, каналы или борозды, сообщающиеся с
наружным воздухом через отверстия в карнизной части стены, коньке
и около световых фонарей. Вентиляционные продухи, отводя из-под
кровельного ковра водяные пары, способствуют высыханию утеплителя.
Для большинства климатических районов нашей страны плошадь
сечения продухов должна составлять около 1/2500—1/3000 от площади
ската.
Иногда в покрытиях делают диффузные прослойки, для чего ниж-
ний слой кровельного ковра выполняют из перфорированного руберои-
да, укладывая его насухо (рис. XIV-11). Прослойка способствует вырав-
ниванию давления водяных паров, образующихся от испарения влаги
из влажного утеплителя, и тем самым предотвращает вздутие кровель-
ного ковра. Долговечность кровли при этом значительно повышается.
Вентилируемые покрытия можно устраивать и в южных районах.
Естественная вентиляция уносит часть тепла, получаемого покрытием
под действием солнечной радиации, значительно снижает температуру
воздуха в помещениях. Такие покрытия можно рекомендовать также
для некоторых отделений горячих цехов, в которых нагрев ограждений
лучистым теплом иногда превышает 100°С. Вентилируемые продухи не
только снижают температуру покрытия, но и повышают эксплуатацион-
ную надежность его элементов (особенно кровли).
Ограждающие конструкции покрытий в зданиях со взрывоопасны-
ми производствами (категории А, Б и Е) следует устраивать легко-
сбрасываемыми от воздействий взрывной волны. Такие ограждения
должны быть сборными и массой не более 120 кг/м2.
Ограждающую часть покрытия можно укладывать на прогоны, а
крупноразмерные панели непосредственно на стропильные конструкции.
Покрытия по прогонам. Такие покрытия устраивают с применением
армоцементных и легкобетонных плит, асбестоцементных и металличе-
ских листов и металлических панелей. Настилы укладывают по сталь-
ным или железобетонным прогонам.
Стальные прогоны длиной 6 м выполняют из сортаментов швеллер-
ного, двутаврового и коробчатого сечений, а при длине 12 м — из ре-
шетчатого (рис. XIV-12, а, в).
218
Рис. XIV-12. Элементы покрытий с прогонами:
а — стальные прогоны; б— железобетонные прогоны; в — решетчатые прогоны длиной 12 м;
г — армоцементная плита; д~ легкобетонная плита; е—асбестоцементная полая плита и детали
крепления плит к прогонам; 1 — прогон: 2 — бобышка 40X102X120 мм; 3— утеплитель; 4 — паро-
изоляция; 5 — упругая прокладка; 6 — герметизирующая мастика; 7 — рулонный ковер; 8 — сталь-
ная накладка; 9 — кляммера
Железобетонные прогоны (рис. XIV-12, б) имеют швеллерное или
тавровое сечение. Несмотря на экономию стали (до 8 кг/м2), железо-
бетонные прогоны применяют редко из-за большой их массы. К стро-
пильным конструкциям прогоны крепят с помощью уголков, стальных
пластин и болтов.
Наиболее часто применяемые конструкции настилов описаны ни-
же. А р м о ц е м е н т н ы е плиты (рис. XIV-12, г) изготовляют длиной
1,5 и 3,0 м и шириной 0,5 м из бетона М300, армированного стальной
219
Рис. XIV-13. Покрытия из асбестоцементных волнистых листов:
а — асбестоцементный волнистый лист; б — то же, армированный; в — детали неутепленного покры-
тия; г — утепленное покрытие с несущими асбестоцементными листами; д — то же, с несущими
и кровельными листами; е — то же, с кровельными листами; 1 — асбестоцементный волнистый лист;
2 —кляммера из полосовой стали; 3 — гребенка из плоского асбестоцементного листа; 4 — конько-
вая деталь; 5 — стальной прогон; 6 — рулонная кровля; 7 — утеплитель; 8 — пароизоляция; 9 — де-
ревянный брусок; 10 — легкобетонная панель; 11 — железобетонный прогон
сеткой. Шаг продольных и поперечных ребер в плите равен 250 мм.
Толщина плит до 20 мм.
Легкобетонные плиты (рис. XIV-12, д), совмещающие несу-
щие и теплозащитные функции, имеют длину 1,5 и 3,0 м, ширину 0,5 м
и толщину 80—160 мм. Для изготовления плит используют бетоны ма-
рок 100—150 и сварные арматурные сетки. Швы между плитами зали-
вают цементно-песчаным раствором.
Асбестоцементные полые плиты (рис. XIV-12, е) изго-
товляют длиной 1,5 и 3,0 м, шириной по средней линии 0,5 и общей вы-
сотой 120 мм. Плиты состоят из двух фигурных асбестоцементных лис-
тов, соединенных заклепками или на клею, торцовых листов и мине-
рального утеплителя. Толщина листов 8—10 мм. Пароизоляцию нано-
сят на верхнюю поверхность нижнего листа.
Плиты укладывают на прогоны и крепят к ним кляммерами, а
между собой — стальными накладками. Швы заделывают упругими про-
220
кладками и мастикой. По плитам устраивают рулонную или мастичную
кровлю. Вследствие большой трудоемкости асбестоцементные полые
плиты применяют редко.
Асбестоцементные волнистые листы используют в ка-
честве кровельных и несущих настилов. Применяют листы типов УВ-7,
5-К и ВУ-К. Первые имеют длину 1750—2500 мм, ширину 1125 мм, вы-
соту волны 54 мм и толщину 7,5 мм. Листы ВУ-К выпускают длиной
от 1750 до 2800 мм, шириной 994 мм, высотой волны 50 мм и толщи-
ной 8 мм (рис. XIV-13, а). Несущую способность листов можно увели-
чить стальными полосками, приклеиваемыми к нижним гребням волн
(рис. XIV-13, б).
Асбестоцементные листы укладывают обычно по стальным прого-
нам, размещаемым через 1,25 или 1,5 м. Величина продольной нахлест-
ки должна составлять 150—300 мм, длина поперечной — одну волну.
Уклон кровли назначают в пределах 10—30%. При уклонах около 10%
продольные и поперечные швы между листами следует герметизировать
прокладками из упругих материалов.
Крепят асбестоцементные листы к прогонам крюками или клямме-
рами из полосовой стали (рис. XIV-13, в). Кляммеры в рядовых листах
обычно размещают на гребне второй волны. При большем ветровом
отсосе ставят дополнительные кляммеры.
Для обеспечения водонепроницаемости кровли в коньке ставят фа-
сонные асбестоцементные элементы. В кровлях предусматривают тем-
пературные швы через 12—18 м.
В утепленных покрытиях асбестоцементные волнистые листы могут
быть и кровельными и несущими или только кровельными (рис. XIV-13,
г—е). Многослойные покрытия с применением асбестоцементных волни-
стых листов, как и неутепленные, обладают хорошими технико-эконо-
мическими показателями. Например, масса покрытия, изображенного на
рис. XIV-13, г, составляет лишь 20—25%, а стоимость — около 60% от
соответствующих показателей покрытия по железобетонным панелям.
Долговечность асбестоцементных покрытий можно повысить гидро-
фобизацией листов, а также применением подетальных креплений лис-
тов к прогонам. В этих случаях вероятность образования трещин в лис-
тах уменьшается.
Весьма эффективны в промышленном строительстве покрытия с
несущими профилированными стальными и алюминие-
выми настилами (рис. XIV-14, а, б). Их изготовляют ребристыми
или волнистыми. Стальные настилы штампуют из оцинкованных лис-
тов толщиной 0,8—1,5 мм, ширина их 600—1000, высота 40—80 мм. Алю-
миниевые настилы изготовляют из листов толщиной 0,5—1,2 мм, шири-
ной 800—2000 и высотой 25—70 мм. Настилы имеют длину от 2 до 12 м.
Укладывают настилы по прогонам или непосредственно по несу-
щим конструкциям покрытия. Шаги прогонов принимают 1,5 и 3,0 м.
К прогонам настилы крепят самонарезающими болтами, которые ста-
вят по концам в каждой впадине (рис. XIV-14, в), а на промежуточных
прогонах — не менее чем в трех местах по ширине.
Устраивают также покрытия, в которых металлические настилы
выполняют как несущие, так и кровельные функции (рис. XIV-14, г).
221
Рис. XIV-14. Покрытия с металлическим профилированным настилом:
с —стальной настил; б — алюминиевый настил; в — утепленное покрытие со стальным несущим
настилом; г — утепленное покрытие с алюминиевым несущим и кровельным настилом; / — сталь-
ной прогон; 2 —настил; 3 — пароизоляция; 4—утеплитель; 5 — рулонный ковер; 6 — защитный
слой; 7 — самонарезающий болт; 8 — настил; 9 — нательник из пенопласта; 10— деревянный бру-
сок; 11 — прибор для крепления изоляционных прокладок
В качестве утеплителя в покрытиях с несущими металлическими насти-
лами используют легкие огнестойкие материалы.
Покрытия из стального штампованного настила имеют значитель-
но меньшую массу (в 5—6 раз), дешевле и менее трудоемки по срав-
нению с покрытиями по железобетонным плитам.
Покрытия без прогонов. На их устройство меньше расходуется ме-
талла, и они менее трудоемки по сравнению с покрытиями по прогонам.
Для устройства беспрогонных покрытий используют крупноразмер-
ные панели, которые опирают непосредственно на несущие конструкции
покрытия. Длину панелей принимают равной шагу стропильных кон-
струкций покрытия (6 и 12 м), а в ряде случаев величине пролета
(18 и 24 м). Ширину панелей увязывают с размерами несущей кон-
струкции покрытия и с учетом нагрузки, действующей на покрытие.
Обычно ширину панелей принимают 3 м, а доборных — 1,5 м.
Чаще всего в беспрогонных покрытиях применяют железобе-
тонные панели, изготовляемые из бетона марок 300—500. Такие
панели используют в качестве несущего настила утепленных и холодных
покрытий.
Каталогом предусмотрены следующие виды железобетонных пане-
лей: ребристые размером 3x6, 1,5X6, 3X12 и 1,5X12 м (рис. XIV-15,
а, б); панели-оболочки сегментного очертания размерами 3x6, 3X12,
3X18, 3X24 м (рис. XIV-15, в); длинномерные настилы 2Т шириной
3 м и длиной 12, 18 и 24 м (рис. XIV-15, г).
Существенный недостаток покрытий с использованием железобетон-
ных ребристых плит—большая трудоемкость, устройство пароизоляции
222
Рис. XIV-15. Крупноразмерные железобетонные плиты покрытий:
а — преднапряженные размером 3X6 и 1,5X6 м; б — то же, размером 3X12 м; в — армоцементный
двоякой кривизны; г —типа 2Т
и утеплителя непосредственно в построечных условиях, выравниваю-
щего слоя и кровли. Кроме того, эти покрытия имеют большую массу.
Панели-оболочки весьма эффективны для устройства покры-
тий. Они сочетают экономичность пространственного решения с просто-
той геометрической формы. Панель состоит из полого тонкого цилиндри-
ческого свода-оболочки и двух продольных ребер сегментного очерта-
ния. Оболочки толщиной 30 м выполняют без поперечных ребер. Па-
нели опирают на продольные балки длиной 12 м.
Панели-оболочки можно применять для покрытий всех видов зда-
ний с любым числом пролетов величиной до 24 м, оборудованных мос-
товыми кранами грузоподъемностью до 30 т и подвесным транспортом
грузоподъемностью до 5 т. Конструктивное решение покрытия из пане-
лей-оболочек проще по сравнению с покрытиями из ферм и ребристых
плоских плит. Количество основных монтажных элементов в них мень-
ше в 1,5—2 раза, значительно уменьшается и высота наружных стен:
продольных — на 1,2 м, торцовых—на 2,4 м. Особенно рационально
применять панели-оболочки с утеплителем и кровлей, выполненных на
заводе.
Длинномерные двухконсольные настилы 2Т обладают большой не-
сущей способностью и позволяют монтировать покрытие укрупненны-
ми блоками.
223
Рис. XIV-16. Крупноразмерные утепленные плиты покрытий:
а — из ячеистого бетона плоская; б, в — ребристые легкобетонные; г — комплексная ребристая;
[? —крепление плит к стропильным конструкциям; е — «сухие» стыки комплексных панелей; 1 —
сварка; 2 — керамзитовый или легкобетонный гравий; 3 — щелевой элемент; 4—продух; 5 — бетон
на мелком гравии
Покрытия над взрывоопасными производствами монтируют из па-
нелей с отверстиями для устройства легкосбрасываемых кровель.
Наиболее эффективны утепленные покрытия с применением круп-
норазмерных ячеистых или легкобетонных настилов, па-
нелей, совмещающих ограждающие, а также несущие функции
(рис. XIV-16, а—в). Такие панели могут быть плоскими и ребристыми.
Плоские панели (рис. XIV-16, а) размерами 1,5X6 м и тол-
щиной 200—240 мм изготовляют из ячеистого бетона марки не ниже
40 и армируют плоскими сетками и каркасами.
Ребристые панели (рис. X1V-16, б), имеющие размеры
1,5x6 м, изготовляют из легкого бетона марки не ниже 50 плотностью
до 1200 кг/м3. Ребра армируют плоскими каркасами с рабочей нена-
прягаемой арматурой, полку — проволочными сетками.
Комбинированная ребристая панель (рис. XIV-16, в) имеет два про-
дольных ребра из тяжелого бетона марки 200—300, которые выполня-
ют несущие функции. Плиту (полку) выполняют толщиной 100—160 мм
из легкого бетона марки не ниже 40.
Требованиям индустриализации строительства удовлетворяют же-
лезобетонные комплексные панели (рис. XIV-16, г), выпускае-
мые размерами 3X6, 1,5X6 и 3X12 м. Панель состоит из железобе-
224
230 50
Рис. XIV-17. Асбестоцементные панели покрытий и детали их стыков:
а — асбестопенопластовая панель; б — панель типа ПАК; 1— панель; 2—мастика; 3 — пороиэол;
4 — рулонная кровля; 5 — минеральная вата (войлок); 6 — полоска жести; 7— диафрагмы из асбе-
стоцемента
тонной ребристой плиты и наклеенных на нее в заводских условиях
слоев пароизоляции, утеплителя и нижнего слоя кровли. Применение
комплексных панелей позволяет частично перенести процесс по уст-
ройству покрытий в заводские условия, благодаря чему можно повы-
сить качество и снизить построечную трудоемкость их возведения.
Крупноразмерные плиты крепят к несущим конструкциям покры-
тия сваркой закладных элементов, которые предусмотрены в опорных
частях плит и на верхнем поясе ферм или балок. Каждую плиту прива-
ривают в трех точках (рис. XIV-16, д), а швы между ними заполняют
тяжелым или легким бетоном.
При устройстве покрытий из комплексных плит стыки заполняют
керамзитовым или легкобетонным гравием, сверх его укладывают це-
ментно-песчаную или песчано-асфальтовую стяжку, затем полоску ру-
бероида, а по ней основной кровельный ковер (рис. XIV-16, е). Места
примыкания покрытия к парапету закрывают бетонными или деревян-
ными брусками сечением 40X 100 мм с вентиляционными продухами.
Это позволяет получить сухие стыки, которые предотвращают вздутие
кровельного ковра и способствуют удалению влаги из теплоизоляцион-
ного слоя.
Перспективными, особенно для покрытий больших пролетов, явля-
ются крупноразмерные асбестопенопластовые, асбестоцементные и ме-
таллические панели, отличающиеся небольшой массой и высокой экс-
плуатационной надежностью.
Асбестопенопластовая панель (рис. XIV-17, а), имеющая
размеры 1,5x6x0,3 м, состоит из плоских асбестоцементных листов, про-
6—407	225
Рис. XIV-18. Металлические панели покрытий и детали их стыков:
а— комплексная панель размером 3X12 м; б — облегченная панель с опиранием на прогоны;
в — алюминиевая панель; 1 — рама; 2 — оцинкованный профилированный настил; 3 — пароизоля-
ция; 4 — утеплитель; 5 — выравнивающий слой (затирка); 6 — гидроизоляция; 7— термовкладыш;
8 — дополнительный слой кровли; 9 — нащельник из оцинкованной стали; 10 — прогон; // — сталь-
ная полоска 30X3 мм; 12 — самонарезающий болт; 13 — алюминиевый лист; 14 — сварка; 15 — ма-
стика
дольных асбестоцементных швеллеров, торцовых заглушек и утепли-
теля из пенопласта. Пенопластовую плиту толщиной 50 мм приклеива-
ют к верхнему листу обшивки и опирают на поперечные пенопластовые
ребра. К несущим конструкциям панели крепят стальными планками
и винтами. Швы между панелями заделывают минеральной ватой, по-
роизолом и гидроизолирующей мастикой. Для объединения панелей в
каждый продольный шов вставляют по две асбестоцементные шпонки,
располагаемые в четвертях их пролета. По панелям укладывают кро-
вельный ковер.
Асбестоцементные панели типа ПАК (рис. XIV-17, б)
размерами 1,5X6X0,3 м предназначены для устройства вентилируемых
покрытий. Панель состоит из продольных асбестоцементных швеллеров,
поперечных таких же диафрагм с отверстиями, листов обшивки и ми-
нераловойлочного утеплителя. Поперечные швы заполняют мастикой и
пороизолом, а продольные — цементным раствором с добавкой волокон
асбеста и обмазывают мастикой.
226
Комплексная металлическая панель каркасного типа
(рис. XIV-18, а), имеющая размеры 3x12 м, состоит из стальной ра-
мы, оцинкованного профилированного настила, пароизоляции, утеплите-
ля, выравнивающего слоя (затирки) и одного слоя рубероида. Настил
к раме прикрепляют самонарезающими болтами. В швы между панеля-
ми укладывают нащельники из оцинкованной стали и термовкладыши.
Затем делают выравнивающий слой, наклеивают полоски рубероида и
основной кровельный ковер.
Облегченные кровельные панели (рис. XIV-18, б) из-
готовляют длиной 6, 9 и 12 м, шириной 2346 и 2040 мм. Панель состо-
ит из стального оцинкованного профилированного настила, пароизоля-
ционного слоя, утеплителя и кровельного рулонного ковра. По концам
панели армируют стальными полосами. Кровлю рекомендуется выпол-
нять трехслойной из рубероида (нижний слой), стеклоткани и фольго-
изола (верхний слой). Панели укладывают на прогоны и крепят к ним
самонарезающими болтами. Швы между панелями заделывают вкла-
дышами утеплителя и полосками паро- и гидроизоляции.
Наиболее индустриальны в изготовлении те металлические панели,
в которых утеплитель формуется в процессе их изготовления
(рис. XIV-18, б, сечение 3—3).
Алюминиевая панель (рис. XIV-18, в) состоит из обрамления, плос-
ких алюминиевых листов толщиной 1—2 мм и утеплителя. Размер па-
нели 1,5x6X0,184 м. Обрамление изготовляют из алюминиевых угол-
ков и бакелитовой фанеры, скрепленных между собой заклепками. Алю-
миниевые листы помимо закрепления на раме приклеивают к утеплите-
лю. Соединяют панели сваркой выпусков, а полости стыков заполняют
мастикой и вкладышами из пенопласта. К несущим конструкциям па-
нели крепят анкерными болтами.
Для покрытий отапливаемых зданий применяют алюминиевые
шпренгельные панели (рис. XIV-19). Панель размерами
1,5X12 м состоит из двух контурных рамок с обрешеткой из /-образно-
го профиля, волнистых алюминиевых листов толщиной 0,8 мм, утеплите-
ля и шпренгеля. Нижняя и верхняя контурные рамы соединены между
собой болтами. Листы к рамам крепят точечной сваркой. Шпренгель
имеет вид трехгранной фермочки из алюминиевых уголков. Панели
укладывают непосредственно по верхним поясам стропильных кон-
струкций.
Утеплитель, пароизоляция, выравнивающий слой. Покрытия с на-
стилами из легких и ячеистых бетонов дополнительно не утепляют, так
как в этих настилах совмещаются несущие и теплоизолирующие функ-
ции. Для утепления покрытий из обычных железобетонных плит или
панелей в конструкцию покрытия вводят утеплитель, толщину которого
определяют теплотехническим расчетом.
Материал утеплителя должен обладать малой плотностью, доста-
точной прочностью, малой деформативностью, незначительным водопо-
глощением и обеспечивать индустриальность устройства покрытия.
Для теплоизоляции покрытий применяют плиты из ячеистых бето-
нов, перлитобетонные, минераловатные гидрофобизированные, стекло-
пластовые гидрофобизированные, пенополистирольные и др. Сыпучие
8*
227
Рис. XIV-19. Алюминиевая шпренгельная панель:
J — волнистые алюминиевые листы; 2 —> утеплитель; 3 — Z-образный профиль; 4— алюминиевые
уголки 63X25X3,5 мм
материалы (крошку из ячеистых бетонов, керамзитовый гравий, пемзу,
туф, шлак и др.) используют в исключительных случаях — при отсут-
ствии плитных утеплителей.
Ценными качествами обладают теплоизоляционные плиты с при-
формованными при изготовлении с двух сторон гидроизоляционными
слоями. Один из них служит пароизолятором, другой — нижним слоем
кровли. Применение таких плит уменьшает объем кровельных работ
на стройке.
Неотъемлемым элементом утепленных покрытий является п а р о-
изоляция, располагаемая под утеплителем и препятствующая про-
никанию в его толщу водяных паров внутреннего воздуха. Надобность
в пароизоляции и ее толщину определяют расчетом.
В покрытиях с деревянными и металлодеревянными несущими кон-
струкциями для зданий с нормальным температурно-влажностным ре-
жимом применяют деревянные панели.
Клеефанерные панели (рис. XIV-20, а) собирают из про-
дольных фанерных швеллеров, верхней и нижней фанерных обшивок,
минераловатных плит. Под плитами устраивают пароизоляционный
слой. Со стороны помещения обшивку окрашивают огнезащитными со-
ставами. Сверху наклеивают слой рубероида, предохраняющий панель
от увлажнения при транспортировке и монтаже. Размеры панели 1,5х
Х6ХО,236 м.
Другой вариант клеефанерной панели (рис. XIV-20, б) имеет кар-
кас из досок сечением 45X174 мм. Верхнюю и нижнюю обшивки вы-
полняют из водостойкой фанеры толщиной 6—10 мм или древесностру-
жечной плиты. Между ними для утепления укладывают минераловат-
ные плиты, укрепляемые деревянными брусками. Поперечные ребра
ставят через 1,5 м. Во избежание больших деформаций под нагрузкой
продольные ребра панели армируют стержнями диаметром 16 мм пе-
риодического профиля. Арматуру крепят в пазах нижних граней ребер
эпоксидным клеем.
Пароизоляция покрытий может быть рулонной или обмазочной.
Первую устраивают из одного-двух слоев рубероида, пергамина, толя
228
Рис. XIV-20. Деревянные утепленные панели покрытий и их стыки:
а — клеефанерная размером 1,5X6 м с каркасом из швеллеров; б — то же, с каркасом
из досок; 1—швеллер из фанеры; 2 — минераловатная плита; 3 — пароизоляция; 4 — об-
шивка из фанеры; 5 — мастика; 6 — вкладыш из пенопласта; 7 — слой рубероида; 8 —
основной рулонный ковер; 9 — рама из досок; 10 — пороизол; 11— минеральный войлок;
12— прижимные бруски 25X25 мм; 13 — разделительный брусок
или гидроизола, наклеиваемых на плиты соответствующими мастиками,
вторую делают из битумных, дегтевых или других мастик, наносимых
за один-два раза на поверхность плит покрытия.
В целях пароизоляции покрытий с несущими настилами из легких
или ячеистых бетонов внутренние поверхности панелей окрашивают
влагоустойчивыми составами.
В местах примыкания покрытия к вертикальным поверхностям па-
роизоляционный слой необходимо поднимать на толщину утеплителя.
Основанием для рулонной и мастичной кровли служат обычно не-
сущие настилы или термоизоляционные плиты. Неровные их поверхнос-
ти устраняют затиркой из цементно-песчаного раствора или нанесени-
ем выравнивающего слоя (стяжки).
Выравнивающий слой выполняют из цементно-песчаного раствора
марки 50—100 или асфальтобетона прочностью не ниже 8 кгс/см2 тол-
щиной 15—20 мм. Чтобы исключить образование трещин в выравни-
вающих слоях, в стяжке оставляют температурно-усадочные швы ши-
риной 5 мм, разделяющие стяжку на квадратные участки со сторона-
ми: в цементно-песчаном слое — 6 м, а в асфальтобетонном — 4 м.
Температурно-усадочные швы стяжки и торцовые стыки несущего
настила (при отсутствии стяжки) перекрывают полосками рубероида
или пергамина шириной 15 см, наклеиваемых с одной стороны шва.
В покрытиях зданий высокой капитальности с уникальным техно-
логическим оборудованием или зданий с большими динамическими на-
грузками стяжки целесообразно армировать сеткой из проволоки диа-
метром 3 мм с ячейкой 200X200 мм или тканой стальной сеткой.
229
Кровли. Кровли промышленных зданий работают в тяжелых экс-
плуатационных условиях, так как они интенсивнее других конструкций
подвергаются атмосферным и производственным воздействиям.
Вредное влияние на прочность и водонепроницаемость кровли ока-
зывают неравномерная осадка здания, температурные деформации,
усадка железобетонных настилов. В индустриальных центрах на кров-
ли, кроме того, разрушающе воздействуют химически агрессивные ве-
щества, содержащиеся в атмосфере. В особо неблагоприятных условиях
эксплуатации находятся кровли горячих цехов, испытывающие не толь-
ко чрезмерный нагрев, но и сотрясения от значительных динамических
воздействий мостовых кранов с жесткой подвеской рабочего оборудо-
вания (прокатные, стрипперные цехи и др.).
Отсюда следует, что при выборе материала и конструкции кров-
ли, помимо физико-химических свойств материала, уклона и района
строительства, необходимо учитывать специфику и микроклимат произ-
водства. Материал кровли должен иметь незначительную массу, быть
долговечным, допускать наименьший уклон покрытия, отвечать требо-
ваниям деформативности и огнестойкости. Кровля должна быть прос-
той в устройстве и ремонте.
Кровли промышленных зданий по виду материалов подразделяют
на рулонные, мастичные, асбестоцементные и металлические. Рулон-
ные кровли удовлетворяют почти всем отмеченным выше требова-
ниям. Их выполняют из толя, рубероида, пергамина, гидроизола и стек-
лорубероида.
Вид материала и количество слоев рулонного ковра назначают в
зависимости от уклона покрытия и вида воздействий на кровлю: при
уклоне менее 2,5% — четыре слоя (и более) с защитным слоем из
гравия;
при уклонах 2,5—10%—три слоя с тем же защитным слоем; при
уклонах 10—25%—три слоя с защитным слоем из гравия только в
ендовах.
Рулонные кровли с количеством слоев более четырех устраивают
в эксплуатируемых покрытиях или на тех участках покрытия, где на-
ходится технологическое оборудование и предусмотрены проходы. В по-
крытиях с уклоном 15—25% рекомендуются двухслойные кровли.
Наиболее долговечны и надежны кровли с малым уклоном — до
2,5%. Они обеспечивают надежный отвод воды с покрытий и позволяют
применять для наклейки рулонного ковра относительно легкоплавкие
мастики. Такие мастики менее хрупки и могут «самозалечиваться» при
положительных температурах.
Склеивают рулонные материалы битумными, дегтевыми и другими
мастиками в зависимости от материала. Теплостойкость мастик выби-
рают с учетом уклона покрытия и района строительства. В ясные лет-
ние дни кровля может нагреваться до 70—80°С, а над горячими цеха-
ми— до 100°С. ^Мастика малой теплостойкости размягчается, что вызы-
вает расстройство швов рулонного ковра и сползание полотнищ.
В местах примыкания рулонных кровель (к фронтонам, парапетам,
фонарям и т. п.) укладывают дополнительно по 2—4 кровельных слоя
(рис. XIV-21, а—г).
230
Рис. XIV-21. Детали покрытий с рулонной (а—г), мастичной (д) и водонаполнен-
ной (е) кровлями:
а — примыкание кровли к парапету при нулевой привязке колонн; б — средняя ендова при укло-
не кровли 1 : 3; в — примыкание кровли при высоте фронтона (парапета) 300 мм; г — то же, 450 мм;
д— мастичная кровля; е — водонаполненная кровля; 1— стена; 2— парапетная плита; 3 — сталь-
ная полоса 40X4 мм; фартук из кровельной оцинкованной стали; дюбели через 600 мм, мастика;
4 — дополнительные слои рулонного ковра; 5 —воронка; 6 — основной рулонный ковер; 7 — защит-
ный слой; 8 — выравнивающий слой; 9 — утеплитель; 10 — плита покрытия; 11 — набетонка; 12 —
полоска рубероида; 13 — костыли через 600 мм, оцинкованная кровельная сталь; 14 — стальной
профилированный настил; 15 — пароизоляция; 16 — фартуки из оцинкованной кровельной стали;
/7 — мастичная кровля; 18 — поз. 3, но без фартука; 19— слой воды
К выступающим элементам покрытия приклеенный кровельный ко-
вер прикрепляют гвоздями или дюбелями, а стыки защищают промаз-
кой и обивают оцинкованной кровельной сталью (рис. XIV-21, а, в е).
Кровля постоянно подвергается температурным, атмосферным и
231
механическим воздействиям. Для уменьшения их влияния в кровлях с
малым уклоном устраивают защитный слой (рис. XIV-21, а—г).
Защитный слой делают посыпкой мелкого гравия светлых тонов
с крупностью зерен 5—10 мм. Толщина слоя 10—20 мм. С кровлей гра-
вий связывают мастикой, используемой и для наклейки рулонного ков-
ра. Для устройства защитного слоя используют также крупнозернистый
песок, слюдяную и каменную крошку.
Мастичные кровли, отличающиеся простой конструкцией, долговеч-
ны, надежны и дешевле рулонных на 20—40%.
Мастичная кровля состоит в зависимости от уклона из 2—
4 слоев мастики, каждый из которых армируют стеклохолстом или стек-
лосеткой. Сверху мастичной кровли устраивают защитный слой, также
как и на рулонных кровлях (рис. XIV-21, д).
Мастичные слои толщиной 2—4 мм устраивают из битумных, би-
тумно-резиновых мастик, холодных битумно-латексных эмульсий, ас-
фальта. Слои наносят также из полимерных материалов, поливинил-
хлорида, винила и неопрена с добавкой других необходимых компонен-
тов. Такие кровли обладают высокими водоизоляционными свойствами,
атмосфероустойчивы, морозостойки и эластичны. Мастичные кровли це-
лесообразны при устройстве покрытий, подвергающихся механическим
воздействиям, а также горячих газов и искр.
Эксплуатационные качества мастичных кровель значительно повы-
шаются при сочетании мастик и эмульсий со стекломатериалами: стек-
лохолстами, стеклосетками и рубленым стекложгутом. Такие кровли
имеют большую прочность, гнилостойки, не набухают, при доступе вла-
ги сохраняют форму и объем. Вследствие этих технико-экономических
преимуществ мастичные армированные кровли следует считать весьма
перспективными.
Асбестоцементные кровли подробно рассмотрены ранее
(см. рис. XIV-13). Ниже говорится о некоторых особенностях этих кро-
вель в зарубежном строительстве. Выпускаемые за рубежом асбесто-
цементные волнистые листы используют как в гражданских, так и в
промышленных зданиях. Эти листы имеют длину 1,2—3,6 м, ширину не
более 1 м, толщину 5,5—8,7 и высоту волны 30—60 мм. Кроме обычных
выпускают листы с различной цветовой поверхностью. Так, в Англии
изготовляют асбестоцементные листы коричневого, красного, зеленого
и других цветов (7—8 цветовых оттенков). В США листы обычно по-
крывают тонким водонепроницаемым слоем битумной эмульсии или
парафина, а также гидрофобизируют составами для повышения водо-
непроницаемости асбестоцемента. В отдельных случаях асбестоцемент-
ные листы армируют стальными сетками. К прогонам листы крепят, как
правило, шурупами и болтами, головки которых закрывают противо-
коррозионными колпачками.
Металлические кровли выполняют из стальных и алюми-
ниевых волнистых и ребристых листов. Для этого применяют плоские
штучные и рулонированные металлические листы. Наиболее перспектив-
ны кровли из алюминиевых листов, обладающих небольшой массой,
хорошей коррозийной стойкостью и высокой отражательной способно-
стью.
232
Рис. XIV-22. Детали крепления металлических кровель:
а — крепление волнистых или ребристых листов к прогонам на крюках-болтах; б —то же, на са-
монарезающих винтах; в — то же, специальными приборами; г — крепление плоских (рулонирован-
ных) листов к прогонам; д—кровля из однослойных панелей; / — волнистый или ребристый лист;
2— стальной прогон; 3— крюк-болт; 4 — самонарезающий винт; 5 — специальный крепежный при-
бор; 6 — коньковый лист; 7 — плоский лист; 8 — сварная точка; 5 —кляммера
Отечественная промышленность выпускает плоские штучные метал-
лические листы длиной от 0,7 до 4 м, шириной от 0,4 до 2 м и тол-
щиной от 0,25 до 10 мм. Рулонированные металлические листы из
оцинкованной стали или алюминиевых сплавов выпускают в виде лент,
свернутых в рулоны. Длина ленты в рулоне может превышать 150 м,
ширина 1,56 м при толщине 1 мм. Волнистые листы изготовляют длиной
до 6 м, шириной до 1,5 м, высотой волны 0,5—1,0 м и толщиной от 0,8
до 1,75 мм.
Волнистые листы крепят к прогонам крюками-болтами и другими
приборами (рис. XIV-22, а—в). Рулонированные листы опирают на
ячейки, образованные прогонами и поперечными распорками (шаг про-
гонов 1,5 м, распорок 2 м). Затем их натягивают для получения жест-
кой и гладкой поверхности и крепят к прогонам самонарезающими вин-
тами или точечной сваркой (рис. XIV-22, г).
Для предохранения места соприкосновения алюминиевых листов
со стальными прогонами от электрохимической коррозии их покрывают
специальной грунтовкой или оклеивают тканью, пропитанной защитным
материалом.
При устройстве неутепленных покрытий можно применять одно-
слойные алюминиевые кровельные панели (рис. XIV-22, д). Панель
состоит из алюминиевого листа толщиной 1 мм и продольных ребер,
233

связанных с листом точечной сваркой. Размеры панелей в плане
1,5х 6, 1,5Х 12 и 3X12 м.
Водонаполненные кровли. Рулонные кровли имеют существенный
недостаток. Их темные поверхности чрезмерно нагреваются, становясь
источником перегрева помещений, что особенно недопустимо для про-
изводств со строго заданным температурно-влажностным режимом.
Вследствие этого производства искусственного волокна, точного
приборе- и станкостроения и др., оборудованные установками конди-
ционирования воздуха, целесообразно размещать в зданиях с плоски-
ми покрытиями, заливаемыми водой. Водонаполненные кровли рекомен-
дуется устраивать также в зданиях, располагаемых в южных и сред-
них районах страны с расчетными температурами наружного воздуха
в 13 ч самого жаркого месяца 25°С и выше.
Слой воды, обладая высокой тепловой инерцией, хорошей отража-
тельной способностью и испаряемостью — с каждым граммом испарив-
шейся воды уносится около 2,52 кДж (600 кал) тепла — эффективно
защищает помещения от перегрева. При наличии их в покрытии почти
полностью исключаются температурные деформации. Водонаполненные
кровли по сравнению с обычными рулонными обладают повышенной
долговечностью и огнестойкостью.
В отечественной практике толщину слоя воды на кровлях принима-
ют от 25 до 60 мм. Летние нагрузки на покрытия в этих случаях не
превышают величины нормируемых снеговых нагрузок. Водяной слой
находится на кровле только в летние месяцы. Передача солнечного
тепла через покрытие в помещение при слое воды толщиной 25 мм сни-
жается примерно на 65%.
В некоторых странах с более жарким климатом кровли заливают
водой на толщину 250—300 мм. При этом поступление солнечного теп-
ла через крышу в здание понижается на 80—90%. Годовая амплитуда
колебания температуры поверхности кровли с таким слоем воды в 2—
3 раза меньше по сравнению с незащищенной кровлей.
Материалами для водонаполненных кровель (рис. XIV-21, е) слу-
жат толь, гидроизол, изол и антисептированный (гнилостойкий) рубе-
роид, приклеиваемые на соответствующих мастиках. Число слоев ос-
новного водоизоляционного ковра принимают не менее четырех. За-
щитный слой делают двойной из гравия, втопленного в мастику.
Основанием под водонаполненную кровлю служит цементно-песча-
ный (из раствора марки 50—100) или асфальтовый слой. Теплоизоля-
цию выполняют из неорганических материалов, пароизоляцию — из тех
же материалов, что и кровельный ковер.
Рис. XIV-23. Конструкции подвесных потолков:
а — схема стального каркаса потолка; б — потолок из перфорированных асбестоцементных плит;
в — то же, стальных; г — то же, алюминиевых; д — из усиленных асбестоцементных плит; е — из
рулонированных алюминиевых лент; 1 — плита покрытия; 2 — подвеска; 3 — несущая балка потол-
ка; 4—ферма (балка) покрытия: 5 — болт; 6— направляющая балка; 7 — звукопоглотитель; 8
асбестоцементная плита; 9 — шуруп; 10 — соединительная планка; //—винт; 12 — стальная плита;
13— планка; 14 — стержень d=5 мм; /5 — прижимные защелки; 16—алюминиевая плита; 17 уси-
ленная асбестоцементная плита; /8 — резиновый уплотнитель; 19 — биметаллический прогон;
20— алюминиевая лента
235
Воду на кровлю подают из водопроводной сети и поддерживают на
заданном уровне с помощью переливных патрубков, которыми обору-
дуют воронки внутреннего водостока. Для спуска воды с кровли пат-
рубки из воронок удаляют. Площадь водосбора на одну воронку опре-
деляют расчетом; она не должна превышать 1000 м2.
Применяют также способ обрызгивания кровли водой. Обрызгива-
ние из специальной автоматической системы при расходе 0,4 л воды
в 1 мин на 1 м2 покрытия снижает количество поступающего в цех сол-
нечного тепла на 70%.
Подвесные потолки. Такие потолки устраивают в зданиях, предна-
значенных для производств с постоянным температурно-влажностным
режимом, а также в помещениях с повышенными акустическими и эсте-
тическими требованиями. Подвесной потолок состоит из несущих и
ограждающих элементов.
В качестве несущих элементов подвесного потолка используют бал-
ки и подвески (рис. XIV-23, а). Несущие балки, выполняемые из угол-
ков, подвешивают к покрытию (перекрытию) посредством стержней из
круглой стали. К несущим балкам крепят направляющие балки, кото-
рые в зависимости от типа потолка выполняют из деревянных брус-
ков, уголков, тавров или труб.
Ограждающая часть подвесных потолков состоит из двух слоев.
В основания помещают перфорированные стальные, алюминиевые или
асбестоцементные листы размерами от 500X500 до 750X1200 мм.
На них укладывают звукопоглощающие материалы: маты из минераль-
ной ваты, стекловолокна, базальтового и др. волокон (рис. XIV-23,
б—г).
Изменением диаметра и шага перфорированных отверстий, а также
вида и толщины слоя звукопоглотителя можно получить разные звуко-
поглощающие характеристики подвесного потолка. На рис. XIV-23, д
показан подвесной потолок из усиленных асбестоцементных листов раз-
мерами 1400x2985 и 1490X2410 мм.
Подвесные потолки можно устраивать из рулонированных предва-
рительно напряженных алюминиевых лент шириной 980, 1480 и 1980 мм
и толщиной 1—1,5 мм. Каркасом такого потолка служат решетчатые
биметаллические прогоны высотой 200 мм. Верхний пояс прогона (два
уголка 75x50x5 мм) и решетка приняты стальные, а нижний пояс
(из тавра) — алюминиевый (рис. XIV-23, а).
Прогоны крепят к нижнему поясу несущих конструкций покрытия
болтами. Шаг прогонов может быть равен 1000, 1500 и 2000 мм. Алю-
миниевую ленту укладывают с натяжением по нижним поясам прого-
нов и крепят к ним самонарезающими болтами или точечной сваркой.
Такие потолки удобны в монтаже и экономичны.
ГЛАВА
XV
Большепролетные и пространственные
покрытия
Большепролетные здания в наибольшей степени удовлетворяют требо-
ваниям технологической гибкости и универсальности. Особенно целе-
236
сообразны они для судостроительных и авиасборочных цехов, ангаров
и других производств с крупногабаритным оборудованием.
Вместе с тем строительство большепролетных зданий сдерживается
из-за сложности конструкции большепролетных покрытий, трудности
типизации их элементов и большой трудоемкости возведения. Кроме
того, они менее приспособлены для подвески коммуникаций, а также
кранового оборудования.
Экономичность большепролетных зданий зависит в основном от
кострукций покрытий, так как их стоимость часто превышает половину
всей стоимости зданий. В связи с этим создание простых и экономич-
ных конструкций большепролетных покрытий является актуальной за-
дачей инженеров.
Покрытия в большепролетных зданиях подразделяют на плоскост-
ные, пространственные и висячие.
Плоскостные покрытия. Большепролетные плоскостные покрытия не
отличаются от покрытий с обычными пролетами, однако они сложнее
по конструкции вследствие больших пролетов. По несущим большепро-
летным фермам, балкам, аркам или рамам свободно укладывают и кре-
пят к верхнему поясу ограждающие элементы по беспрогонной или про-
гонной схеме.
Несущие и ограждающие конструкции в плоскостных большепро-
летных покрытиях работают самостоятельно, а поэтому на них расходу-
ется больше материала; они имеют большую массу, возрастающую с
увеличением пролета. Вследствие этого большепролетные покрытия
плоскостного типа устраивают редко.
Ниже рассмотрены характерные виды большепролетных плоскост-
ных покрытий. Железобетонные фермы (рис. XV-1, а) пролетом 96 м
собирают из линейных элементов, соединяемых в узлах сваркой за-
кладных деталей и заливкой швов раствором. Фермы изготовлены из
бетона М500 с предварительно напряженным нижним поясом.
Изображенное на рис. XV-1, б здание ангара в США перекрыто
предварительно напряженными стальными фермами, которые оперты
на два ряда колонн и имеют консольный вынос в 42 м. Предваритель-
ное напряжение верхнего пояса, выполненного из широкополочных дву-
тавров, создано шестью стержнями диаметром 28,4 мм, заанкеренными
в плитах многоэтажной части ангара. Заанкеренная часть ферм покры-
та бетонной оболочкой.
Заслуживает внимания конструктивное решение склада пролетом
80 м (рис. XV-1, е) с несущими конструкциями из двухшарнирных ме-
таллических рам (Дания). Стойки рам выполнены из стальных профи-
лей, ригели — из алюминиевых. По рамам, имеющим шаг 20 м, располо-
жены решетчатые прогоны высотой 2 м с шагом 1,7 м. Кровля склада
асбестоцементная. Жесткость здания в продольном направлении обес-
печивается торцовыми контрфорсами.
Пространственные покрытия. Более рациональны такие простран-
ственные покрытия, в которых совмещены несущие и ограждающие
функции, благодаря чему расход материалов на их устройство полу-
чается наименьшим.
Пространственные покрытия выполняют из плоскостных элементов
237
Рис. XV-1. Большепролетные плоскостные покрытия:
d —с железобетонными фермами пролетом 96 м; б — со стальными преднапряженными фермами
пролетом 42,7 м; в —с металлическими рамами пролетом 80 м
(ферм и панелей), монолитно связанных между собой и работающих
как единое целое — в виде оболочек одинарной или двоякой кривизны.
Материалами для них служат сталь и железобетон (монолитный, сбор-
ный и сборно-монолитный). Больше распространены сборно-монолитные
железобетонные конструкции; деревянные пространственные системы
применяют редко.
238
В оболочках под действием равномерно распределенной нагрузки
возникают взаимно уравновешивающиеся нормальные и поперечные уси-
лия, а изгибающие моменты отсутствуют. Такое уравновешенное со-
стояние оболочек, обеспечиваемое соответствующей кривизной, можно
сравнить с состоянием натянутой мембраны.
Оболочки даже больших пролетов имеют небольшую толщину (от
30 до 100 мм), так как бетон в них работает в основном на сжатие.
При проектировании оболочек необходимо избегать передачи на
них сосредоточенных нагрузок, так как в этом случае возникают изги-
бающие моменты, из-за чего приходится значительно увеличивать тол-
щину оболочки.
Применяют несколько типов оболочек. Простейшими из них явля-
ются цилиндрические оболочки, подразделяемые на длинные
и короткие (рис. XV-2, а, б). Оболочка считается короткой при соотно-
шении ширины (длины волны) к пролету (расстоянию между торцовы-
ми диафрагмами) до 1: 1,5 и длинной — при большем их соотношении.
Пространственная работа оболочки обеспечивается жесткими торцовы-
ми диафрагмами, которые воспринимают тангенциальные усилия, воз-
никающие по краям оболочки.
Несущую способность цилиндрических оболочек можно увеличить
при устройстве бортовых элементов. Оболочку с диафрагмой и бортовы-
ми элементами можно опирать на четыре точки; отсутствие диафрагм
превращает оболочку в свод, опираемый по продольным сторонам.
В своде возникает распор, воспринимаемый фундаментами, затяжками
или контрфорсами.
Здания можно перекрывать несколькими оболочками или сводами,
имеющими общие бортовые элементы. Широко применяют купольные
оболочки, которые в зависимости от формы образующей кривой раз-
деляют на сферические, параболические, эллиптические и стрельчатые.
При срезке поверхности вращения четырьмя вертикальными плоскостя-
ми получается парусный купол (рис. XV-2, в). Основанием куполов мо-
жет быть окружность и реже квадрат. Купола передают на опоры вер-
тикальные нагрузки и распор.
Особую группу составляют оболочки с к оной д ал ь н о й п о-
верхностью (рис. XV-2, г). Образующие линии таких оболочек пе-
ремещаются с одной стороны по дуге кругового или эллиптического
очертания, с другой — по прямой линии или по дуге со значительно
меньшей кривизной, чем на противоположной стороне. Коноидальные
оболочки устраивают в шедовых покрытиях, перекрывающих помещение
в направлении, перпендикулярном остекленной поверхности.
К оболочкам двоякой кривизны относят параболоидные, в ко-
торых оба центра кривизны расположены по одну сторону поверхности,
и гиперболоидные, имеющие центры кривизны по обе стороны по-
верхности (рис. XV-2, д, е). В этих оболочках образующие во взаимно
перпендикулярных плоскостях имеют различную кривизну.
Двоякую кривизну имеют также гиперболоидно-параболи-
ческие оболочки (рис. XV-2, ж), поверхность которых образуется дву-
мя группами прямолинейных образующих. Для покрытия зданий берут
часть поверхности гиперболического параболоида, ограниченную че-
239
1
Рис. XV-2. Основные виды оболочек покрытий.
в — цилиндрическая длинная; б —то же, короткая; в — купольная (парусная); е — коноидальная;
д — параболоидная; е — гиперболоидная; ж — гиперболоидно-параболическая; а — складчатые5
J — образующая a;	же, б; 3 — прямолинейные образующие
тырьмя образующими, по направлениям которых оболочку разрезают на
отдельные близкие к квадрату элементы. Практически оболочку собира-
ют из одинаковых плит; незначительная разница между величиной
плит и размерами поверхности оболочки компенсируется различной ши-
риной швов замоноличивания.
Оболочки типа гиперболический параболоид применяют для покры-
тия зданий с квадратной (иногда прямоугольной) сеткой колонн.
К оболочкам близки складчатые покрытия (рис. XV-2, з),
которые состоят из плоских тонкостенных плит, монолитно связанных
под определенным углом и опирающихся на диафрагмы. Железобетонные
плиты, составляющие складку, называют гранями, а линии их пересече-
ния — ребрами.
Технико-экономические показатели плоскостного и некоторых типов
пространственных покрытий (без фонарей) из сборных железобетонных
конструкций приведены в табл. XV-1.
Та б лица XV-1. Технико-экономические показатели плоскостного
и пространственных покрытий
Конструкции покрытий	Сетка колонн, м	Расход материалов на 1 м2 покрытия				Схема оболочки на рисунке	
		бетона		стали			
		см	%	кг	%		
Плоскостные (железобетонные	12x24	11,4	100	15,1	100			
сегментные фермы и панели Зх X 12 м) Из длинных цилиндрических	12x24	7,9	69	12,9	85	Рис.	XV-2,a
оболочек Из коротких цилиндрических	12x24	8,6	75	10,8	72	Рис.	XV-2,6
оболочек Из оболочек купольных (па-	24x24	7,4	65	8,9	59	Рис.	XV-2,e
русных) Из параболоидных оболочек	12x24	7,9	69	8,5	56	Рис.	XV-2, д
Из гиперболоидных оболочек	12X24	7,1	62	11,9	79	Рис.	XV-2,e
Из гиперболоидно-параболиче-	24x24	7,3	64	8,2	54	Рис.	XV-2,m
ских оболочек То же	12x24	6,0	53	8,1	54	Рис.	XV-2, ж
Ниже описаны варианты пространственных покрытий из отечест-
венной и зарубежной практики. Изображенное на рис. XV-3, а прос-
транственное покрытие пролетом 60 м состоит из ферм параболического
очертания (бетон М500) и сводчатых панелей длиной 12 м (бетон
М300). Фермы собирают из отдельных элементов и после замоноличива-
ния узлов предварительно напрягают. Из верхнего пояса ферм выпуска-
ют арматурные стержни, а в торцах плит предусматривают вырезы.
После сварки закладных элементов ферм и панелей швы заделывают
бетоном, вследствие чего плиты включаются в работу верхнего пояса
ферм.
Хорошие показатели имеет покрытие из длинных цилиндрических
оболочек, применяемых при сетке колонн 12x24 ми более (рис. XV-3, б).
241
Рис. XV-3. Пространственные покрытия:
а — по железобетонным фермам пролетом 60 м; б — из
цилиндрических оболочек
Покрытие состоит из тонко-
стенных блоков-оболочек
размером 5X12 м (средняя
толщина 40 мм), арок-ди-
афрагм пролетом 12 м и
высотой 2,3 м, бортовых
балок длиной 24 м и под-
фонарных блоков решетча-
той конструкции. Арки-ди-
афрагмы и бортовые балки
(бетон 1И400) делают пред-
варительно напряженными.
После замоноличивания по-
крытие работает как глад-
кая многоволновая длинная
оболочка.
При сетке колонн 18 X
Х.24, 18X30 м и других
покрытие можно делать
сборно-монолитное из желе-
зобетонных многоволновых
купольных оболочек, допус-
кающих устройство свето-
вых фонарей и подвеску
транспорта. Оболочки соби-
рают из ребристых цилинд-
рических плит размером
3x6 м и контурных сег-
ментных ферм (рис. XV-4, а).
Плиты приваривают к
общим фермам-диафрагмам со стороны только одной из смежных обо-
лочек; плиты же другой оболочки опирают свободно, что обеспечивает
горизонтальные перемещения краев оболочек (каждая оболочка в
этом случае рассчитана как свободно стоящая). В каждой оболочке
замонолнчивают все швы, а между торцами плит смежных оболочек —
только на приопорных участках длиной по 3—4 м.
Примером монолитной железобетонной куполообразной оболочки
может служить здание фабрики резиновых изделий (Англия), главное
помещение которой перекрыто девятью оболочками размером 18,6Х
Х25,5 м со стрелой подъема 2,4 м. Оболочки толщиной 75 мм оперты
здесь на железобетонные арки. Разрывы между оболочками перекры-
ты плитами, которые связаны с затяжками арок. В куполах предусмот-
рены световые фонари диаметром 1,8 м (рис. XV-4, б).
Корпус автобусного парка (рис. XV-5, а) в Ленинграде перекрыт
сводами бочарного типа пролетом 96 м и длиной волны 12 м. Покрытие
смонтировано из ребристых плит размером 3X12 м, уложенных на попе-
речные диафрагмы пролетом 12 м.
Бортовые элементы собраны из деталей таврового сечения, соеди-
ненных с плитами выпусками арматуры и замоноличиванием, а затяж-
242

Рис. XV-4. Пространственные покрытия из купольных оболочек:
а— размерами в плане 18X24 н 18X30 м; б — то же, 18,6X25,5 м; J — средние плиты; 2 —контур-
ные плиты; 3 — доборные алиты; 4 — контурные фермы-диафрагмы
Ж-
Рис. XV-5. Пространственные покрытия:
а — в форме бочарного свода пролетом 96 м;
б — арочно-складчатое пролетом 60 м

ки — из блоков лоткового сече-
ния с пучковой арматурой. Пос-
ле натяжения арматуры затяжки
были замоноличены.
На рис. XV-5, б показано
арочно-складчатое покрытие,
представляющее собой многовол-
новую поверхность в продольном
направлении и параболичес-
кую— в поперечном. Покрытие
состоит из параболических арок
пролетом 60 м со стрелой подъе-
ма 8 м, смонтированных из
предварительно напряженных
ребристых плит толщиной 60 мм
и железобетонных затяжек с ша-
гом 12 м. Плиты образуют склад-
ки шириной 12 м, опирающиеся
на железобетонные подстропиль-
ные балки длиной 24 м.
Все элементы изготовляют
из бетона М400 и соединяют
между собой посредством выпус-
ков арматуры и замоноличива-
ния швов. Укрупненную сборку
арок ведут на стенде. В таком
покрытии предусмотрены свето-
вые фонари шириной 3 м. К ар-
кам-складкам подвешены краны
грузоподъемностью 15 т.
В покрытии, показанном
рис. XV-6, а, оболочки типа ги-
перболического параболоида
3x3 м. Плиты с толщиной поля
на
со-
бирают из ребристых плит размерами
35—40 мм и высотой ребер 120 мм армируют сетками из стержней диа-
метром 6—10 мм. Часть стержней выпускают из плоскости торцов
плит. Швы между плитами замоноличивают.
Оболочки по контуру опирают на фермы или балки пролетом от 12
до 36 м. Горизонтальные усилия, передаваемые фермами (балками) на
колонны, воспринимаются железобетонными затяжками, которые распо-
лагают по диагонали оболочки.
Приведенное на рис. XV-6, б покрытие выполнено из сборных же-
лезобетонных складок, опирающихся на обвязочные балки с трапецие-
видным очертанием верха. Обвязочные балки уложены на колонны.
Сетку осей колонн в зданиях с таким покрытием можно принимать от
6x6 до 6X30 м.
Для зданий с легкими ограждающими конструкциями весьма эф-
фективны пространственно-стержневые системы покрытий. Эти системы
по сравнению с традиционными плоскостными имеют ряд существенных
244
t ~ али-^’ *
1=1,5% '^15%
6x3000=18000
г* 3x3000=20000 ”l
Рис. XV-7. Структурное покрытие типа ЦНИИСК:
а _ габаритные схемы зданий; б —схема структуры; в — элементы складки
преимуществ. В них совмещены функции несущих и связевых элемен-
тов. Они имеют меньшую строительную высоту покрытия, что позволя-
ет уменьшить площадь стен, а также сокращает эксплуатационные рас-
ходы на отопление и принудительную вентиляцию.
Такие покрытия более индустриальны, так как узлы и стержневые
элементы максимально унифицированы. На строительную площадку их
поставляют комплектно. Сборку, как правило, ведут на земле и подъем
покрытия производят крупными блоками, что позволяет сократить сро-
ки строительства. Поэтому такие системы удобны в перевозке, пригод-
ны для строительства при ограниченном времени монтажа, небольших
разделах строительной площадки и плохих подъездных путях к ней.
В таких покрытиях можно устраивать фонари, и они имеют красивый
вид.
Пространственно-стержневые системы или структурные покрытия,
применяемые в отечественном и зарубежном строительстве, весьма раз-
нообразны. Их различают по способу решения решетчатой пространст-
венной конструкции, по виду сечения стержней и по типу их узловых
соединений. Больше других применяют структурные конструкции, стерж-
невые элементы которых выполняют из прокатных профилей.
Лучшими технико-экономическими показателями отличается про-
странственное решетчатое покрытие из прокатных
профилей типа ЦНИИСК (рис. XV-7). Его устраивают в одно- и
многопролетных отапливаемых зданиях при пролетах 18 и 24 м, шаге
246
колонн 12 м и высоте до низа покрытия 4,8—18 м. Конструкции допус-
кают установку подвесного подъемно-транспортного оборудования гру-
зоподъемностью до 3,2 т, можно применять также опорные электриче-
ские краны грузоподъемностью до 30 т при легком и среднем режиме
работы. На таком покрытии устанавливают светоаэрационные или зе-
нитные фонари, крышные вентиляторы и др.
Блоки покрытия имеют вид складчатых структур и размеры 18Х
Х12 и 24X12 м (рис. XV-7, б). Все элементы структуры, изготовляемые
в заводских условиях, являются плоскостными и линейными. На мон-
таж поставляют линейные элементы верхних и нижних поясов, раскосы
и торцовые фермы. Верхние пояса монтируют из прокатных двутавров,
которые одновременно выполняют функции прогона для опирания на
них профилированного стального настила или других конструкций.
Нижние пояса складчатой конструкции смещены в плане на пол-
шага относительно верхних. Верхние и нижние пояса соединяют решет-
кой по наклонным плоскостям, образуя складку (рис. XV-7, в). По ко-
ротким сторонам блока устанавливают торцовые фермы пролетом 12 м.
Для обеспечения пространственной работы блока в плоскости верхнего
и нижнего поясов устанавливают поперечные элементы. Все элементы
покрытия, кроме верхнего пояса, выполняют из прокатных уголков.
Элементы в узлах при монтаже соединяют болтами с помощью фасо-
нок, а заводские соединения делают сварными.
Технико-экономические показатели некоторых стальных облегчен-
ных конструкций покрытий приведены ранее (см. табл. XIV-1).
С 70-х годов ряд крупных проектных организаций и вузов занима-
ются разработкой новых видов облегченных конструкций для покрытий
промышленных зданий. Предложены, в частности, строительные фермы
из трубчатых профилей и пространственные решетчатые конструкции
покрытий из стальных тонкостенных профилей. Некоторые из таких про-
странственных ферм пригодны для сельского строительства.
Пространственные конструкции покрытий зданий компонуют из
ячеек размерами 3X3 м в блоки размерами 12X18, 12X24 м и более.
Блоки покрытия поставляют на стройки комплексно. Вначале их соби-
рают на полу, затем монтируют на колоннах. В таких конструкциях
предусматривают устройство зенитных фонарей.
Большими преимуществами структурных и пространственных сис-
тем покрытий являются их незначительная масса (они в 6—8 раз легче
железобетонных плит покрытий) и возможность перевозки элементов
ячеек в контейнерах по железной дороге и на вертолетах. Это дает воз-
можность успешно применять такие системы покрытий в зданиях север-
ных районов страны. В межферменном пространстве можно размещать
санитарно-технические системы и оборудование.
Трудоемкость монтажа покрытий на стройплощадках по данным
ЦНИИ промзданий снижается на 5—10%. Время монтажа ферм из
трубчатых профилей сокращается на 30%, а решетчатых конструкций
покрытий — на 50—60% по сравнению с затратами на монтаж железо-
бетонных панелей.
Вместе с тем на изготовление таких систем покрытий стали расхо-
дуется на 60—80% больше, чем на железобетонные, а стоимость 1 м2
247
покрытий на 20—30% выше. Следует, однако учитывать, что масса
несущих конструкций (колонн) при облегченных покрытиях получается
на 20—30% меньшая, а суммарную массу зданий можно снизить в
1(5—2 раза. Все это имеет исключительно важное значение для строи-
тельства в условиях Крайнего Севера. Кроме облегчения строительства
там следует учитывать быстрейший ввод зданий в эксплуатацию. Эф-
фективность строительных работ повышается, в частности, вследствие
сокращения накладных расходов на 25—30%, а главное благодаря бо-
лее ускоренному выпуску ценной северной продукции.
По предложению ЦНИИСК разработаны конструкции из гнуто-
сварных стальных профилей (ГСП) с наружными размерами 300—
350 мм и толщиной стенок до 12 мм. Из ГСП можно монтировать фер-
мы легких покрытий для промышленных и сельскохозяйственных зда-
ний больших пролетов (18—36 и 12—18 м). Ценность таких ферм за-
ключается в их легкости и в том, что для укладки их не требуются
прогоны.
Для покрытий целесообразно применять также весьма эффективные
плиты-оболочки гауссовой кривизны с плитами размером 3,6 м, а для
монтажа безбалочных перекрытий — сборные плиты и капители.
В последние годы, в особенности после майского (1982 г.) Пле-
нума ЦК КПСС инженеры-конструкторы ряда проектных организаций
страны работают над созданием облегченных и эффективных в строи-
тельстве и эксплуатации сельскохозяйственных зданий: животноводче-
ских, по производству кормов и др. В этих целях, например в
ЦНИИСКе, разработаны конструкции асбестоцементных плит покры-
тий пролетами 12 м. Перекрытые такими плитами животноводческие
постройки в совхозах «Егорьевский» и им. Дмитрова Московской об-
ласти отличаются экономичностью и хорошими эксплуатационными ка-
чествами вследствие естественной вентиляции, обеспечиваемой кон-
струкцией перекрытия.
Внедрение опыта проектирования и строительства промышленных
и сельскохозяйственных зданий с использованием облегченных эффек-
тивных монтажных элементов будет иметь большое значение для ус-
пешного выполнения Продовольственной программы СССР. Инжене-
ры-строители со своей стороны обязаны разрабатывать и применять
проекты сельскохозяйственных зданий и сооружений с эффективными
современными облегченными конструкциями покрытий, в особенности
на основе асбестоцементных листов и др., облегчающих массу зданий
и ускоряющих процесс их монтажа.
Висячие покрытия. Основные несущие конструкции висячих покры-
тий работают на растяжение. По меньшей мере в одном направлении
такие покрытия имеют отрицательную кривизну.
По способу повышения стабильности и особенностям конструктив-
ных решений висячие покрытия подразделяют на вантовые и собствен-
но висячие. Несущими элементами в вантовых покрытиях служат тро-
сы, пучки из высокопрочной проволоки и вантовые прямолинейные эле-
менты. В качестве настилов рекомендуется применять алюминиево-пла-
стмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластиков и сотовые
панели. Железобетонные панели с помощью предварительного напря-
248
Рис. XV-8. Вантовые покрытия:
а — пролетом 96 м; б — пролетом 60 + 12 + 60 м
жения обжимают и затем омоноличивают, в результате чего покрытие
превращается в оболочку.
Вынос несущих элементов в вантовых покрытиях из помещения за
пределы кровли позволяет свободно развивать высоту пролетной кон-
струкции, не увеличивая объема помещения. При этом необходимо, од-
нако, тщательно защищать стальные элементы от атмосферной кор-
розии.
В вантовом покрытии, показанном на рис. XV-8, а предусмотрены
железобетонные балки жесткости пролетом 96 м, имеющие небольшую
стрелу подъема. Балки подвешивают к вантам и одновременно опира-
ют на треугольные стойки, собираемые из сборных железобетонных
элементов. По балкам укладывают железобетонные преднапряженные
панели размерами 3X12 м. Монтируют покрытия на металлических ле-
249
сах, соединяя элементы сваркой закладных деталей и замоноличива-
нием швов. После отвердения бетона стыков натягивают пучки ар-
матуры.
Вантовое покрытие большепролетного здания с пролетами 60+12 +
+ 60 м (рис. XV-8, б) состоит из железобетонной этажерки шириной
12 м, криволинейных балок длиной 60 м (собираемых из трех элемен-
тов двутаврового сечения) и преднапряженных панелей размером Зх
X 12 м.
В верхних частях так называемых этажерок, используемых для
размещения бытовых и лабораторных помещений, колонны образуют
треугольники, к которым на канатах подвешивают балки.
Для консольных вантовых систем важное значение имеет характер
сопряжения покрытия со стенами, так как прогиб конца консолей от
снеговой нагрузки может достигать 300 мм. В зимнее время при отсут-
ствии снега может появиться обратный прогиб величиной 120—150 мм,
перемещающий вверх конец консолей на 450 мм. Температурное воз-
действие на прогиб консолей летом бывает меньшее, если канаты от
солнечной радиации защищены светлой покраской. Имея в виду сказан-
ное, необходимо примыкать консоли к этажеркам на шарнирах и пре-
дусматривать соответствующее сопряжение покрытия со стенами.
Несущими конструкциями собственно висячих покрытий являются
мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием при-
ложенной к ним нагрузки. Нагрузка на нити может передаваться с по-
мощью подвесок. В прямоугольных зданиях несущие нити располагают
параллельными рядами, в круглых зданиях — радиально.
В целях обеспечения устойчивости от действия ветровой нагрузки
ограждающую часть висячих покрытий делают из тяжелых настилов,
чтобы собственный вес покрытий превосходил предполагаемый ветро-
вой отсос. Необходимо производить обжатие железобетонного настила.
Наряду с рассмотренными однопоясными висячими системами при-
меняют также двухпоясные. Наличие в таких системах не только ос-
новных несущих канатов, но и напрягающих, а иногда и наклонных
диагональных элементов увеличивает их жесткость и позволяет приме-
нять ограждение из легких эффективных настилов.
Однопоясное висячее покрытие применено, в частности, в здании
гаража, построенного в Красноярске (рис. XV-9, а). Сетка осей здесь
12Х (12 + 78+12) м. Несущими элементами покрытия служат канаты
диаметром 40 мм, с шагом 1,5 м, которые прикреплены к железобетон-
ным бортовым балкам двутаврового сечения. По канатам уложены же-
лезобетонные плиты размерами 1,5X1,5 м и толщиной 25 мм. Бортовые
балки опираются на колонны, усиленные заанкеренными в грунте от-
тяжками. Плиты сопряжены с канатами посредством петлевых выпус-
ков, а швы между ними замоноличены бетоном. Продольный уклон
кровли от середины к торцам здания создан разностью провеса кана-
тов; наименьший провес имеют средние канаты.
На рис. XV-9, б показано построенное в ГДР двухпоясное висячее
покрытие автобусных мастерских пролетами 9 + 50 + 9 м. Висячие фер-
мы, имеющие шаг 5,4 м, состоят из несущих и натяжных элементов,
двух наклонных тросов и подвесок. Очертание несущих и натяжных
250
элементов параболическое. Все
элементы висячих ферм вы-
полнены из круглой стали с
пределом прочности 900 МПа
(90 кгс/мм2). Между ферма-
ми подвешена сетка из сталь-
ных стержней, по которой уло-
жены асбестоцементные нас-
тилы, утеплитель и рулонная
кровля.
Нагрузка от висячих ферм
передается на железобетонные
контрфорсы, расположенные
через 21,6 м. Натяжные эле-
Рис. XV-9. Висячие покрытия:
а — однопоясное пролетом 12 + 78+12 м; б — двухпо-
ясное пролетом 9 + 50 + 9 м
менты и наклонные тросы за-
креплены в междуэтажных
перекрытиях.
Висячие покрытия позво-
ляют создать любое объемно-планировочное решение здания, а при
надлежащем выборе материалов несущих и ограждающих конструкций
можно построить здания различной долговечности и удовлетворяющие
разнообразным требованиям. При относительно небольшом расходе
металла, малой собственной массе, простоте в изготовлении и монтаже
висячие покрытия позволяют перекрывать пролеты более 100 м.
Пневматические стоительные конструкции. Строительные конст-
рукции из мягких оболочек, несущую способность которых обеспечива-
ют избыточным давлением воздуха, называют пневматическими. К пре-
имуществам таких конструкций относятся: уникальная легкость (при
пролетах около 100 м и массе 1 м2 оболочки около 3 кг/м2), компакт-
ность в сложенном виде, высокая транспортабельность и небольшая
стоимость. Такие конструкции легко и быстро возводятся. Однако они
легко повреждаются от механических воздействий, неогнестойкости,
имеют большую деформативность.
В пневматических сооружениях размещают ремонтно-механические
цехи и мастерские, гаражи, а в особенности склады, укрытия полиго-
нов по производству железобетонных изделий и т. п.
При возведении пневматических сооружений во внутреннее замк-
нутое пространство мягкой оболочки нагнетают воздух, который растя-
гивает оболочку, придавая ей заданную форму, устойчивость и несу-
щую способность.
Основными элементами пневматического сооружения являются
оболочка (иногда с каркасом), шлюзы, окна, двери (или ворота), ан-
керные устройства или фундаменты и машинное отделение. В сооруже-
ниях, возводимых из прозрачных материалов, проемы для освещения не
требуются.
Материал оболочек должен быть воздухо- и влагонепроницаемым,
эластичным, прочным, легким и долговечным. В большей мере этим
требованиям удовлетворяют синтетические пленки (армированные) и
технические ткани.
251
Рис. XV-10. Пневматические сооружения:
а— сферическая форма; б — цилиндрическая форма со сферическими торцами; в — то же, с цилин-
дрическими торцами; г — крепление оболочки анкерами-сваями; д — крепление оболочки к фун-
даментам посредством деревянных брусьев; е— то же, посредством металлических уголков; /—
анкер-свая; 2— серьга, 3 — распределительный элемент; 4 — наружный фартук; 5 —оболочка;
б — кромка оболочки; 7 —внутренний фартук; 8 — прижимная планка; 5 —анкерный болт; 10 — де-
ревянный брус; // — фундамент; 12—металлический уголок
Пневматические оболочки сооружают сферической и цилиндриче-
ской формы (рис. XV-10, а—в). Последние могут иметь сферические и
цилиндрические торцы. Такие формы наиболее просты в раскрое и из-
готовлении. Клеевые и строчечные швы между отдельными частями
оболочки проклеивают лентами из герметиков.
Двери и ворота в таких сооружениях делают распашными, можно
предусматривать и вращающиеся двери. Простейшая дверная конст-
рукция — скользящий карман, т. е. висячая мембрана, прижимаемая к
оболочке избыточным внутренним давлением.
В целях герметизации помещений у дверей и ворот предусматрива-
ют шлюзы. В конструкцию шлюза входят сборно-разборный деревян-
ный или металлический каркас и ограждающий тент из того же мате-
риала, что и оболочка.
В машинном отделении размещают вентиляторы, воздухонагревате-
ли и дизель-генератор, необходимые для нагнетания воздуха под обо-
лочку и поддержания заданных метеорологических условий и чистоты
воздуха в помещении. В пневматических сооружениях можно устраи-
вать искусственное освещение и отопление.
В зависимости от способа обеспечения устойчивости и неизменяе-
мости оболочки пневматические сооружения подразделяют на воздухо-
опорные, пневмокаркасные и комбинированные.
Воздухоопорными сооружениями называют такие, в
которых слабосжатый воздух подается непосредственно под оболочку,
которая выполняет в этом случае одновременно несущие и огражда-
252
Рис. XV-1L Разновидности пневматических
сооружений:
а — воздухоопорная конструкция склада (СССР);
б — «пятикупольник» воздухоопорного типа; в —
пневмокаркасная конструкция здания; г — с кар-
касом, усиленным тросами; д — с жестким труб-
чатым каркасом
ющие функции. Избыточное давле-
ние под оболочкой составляет 50—
300 Па (5—30 мм вод. ст.). Для че-
ловека такое избыточное давление
практически неощутимо.
В местах опирания пневмати-
ческих сооружений предусматрива-
ют надежную и герметичную задел-
ку, для чего используют различные
устройства. Простейшими из них
являются трубы, наполненные во-
дой или песком и укладываемые по
периметру оболочки. Эти балласт-
ные устройства прижимают оболоч-
ку к земле, предотвращая выход
воздуха наружу.
Для крепления оболочек исполь-
зуют винтовые анкеры-сваи, ввин-
чиваемые в грунт (рис. XV-10, г),
деревянные брусья или металличе-
ские уголки, прикрепляемые к же-
лезобетонным фундаментам (рис.
XV-11, д, е). Герметизацию мест
примыкания оболочек к земле и за-
щиту их от атмосферных воздейст-
вий обеспечивают внутренними и
наружными фартуками.
Ниже рассмотрены варианты
воздухоопорных сооружений. На
рис. XV-11, а показан склад разме-
рами 18x45 м и высотой 9 м. Обо-
лочка склада изготовлена из кап-
роновой ткани; торцы оболочки ци-
линдрические. Световые проемы об-
разованы светопрозрачными встав-
ками из капроновой ткани. Давле-
ние под оболочкой поддерживается
от 100—300 Па (10 до 30 кгс/м?).
Для пропуска автомобилей предус-
мотрен шлюз размерами 5x6x5,6м
с воротами 4X4 м, а для пропуска людей — шлюз размерами в плане
2X2,5 м.
Примером крупного сооружения воздухоопорного типа может слу-
жить «пятикупольник» (США), предназначенный для размещения об-
служивающих помещений военно-ракетного соединения (рис. XV-11,6).
Центральный купол имеет диаметр 45 м и высоту 25 м, а крайние ку-
пола— соответственно 30 и 15 м. Купола соединены между собой про-
ходами. Внутри оболочек должно поддерживаться постоянное избыточ-
ное давление 200 Па (20 кгс/м2).
Пневмокаркасные сооружения состоят из несущих кон-
струкций в виде пневмоарок или пневморам и опирающихся на них
оболочек (тентов). Оболочки в этом случае выполняют лишь огражда-
ющие функции (рис. XV-11, в). Избыточное давление в несущих конст-
рукциях составляет 0,3—5 ат (0,03—0,5 МПа).
Преимущество пневмокаркасных сооружений заключается в обес-
печении нормального атмосферного давления в помещениях, что ис-
ключает необходимость их герметизации и устройства шлюзов. Они
просты в эксплуатации. Однако на пневмокаркасные сооружения по
сравнению с воздухоопорными требуется больше материалов, они
сложны в устройстве и менее экономичны.
Пневмокаркасные сооружения можно также устраивать совмещен-
ными с двойной оболочкой, разделенной диафрагмами. Пневмокаркас в
этих сооружениях отсутствует. Воздух, нагнетаемый между наружной
и внутренней оболочками, придает сооружению заданную форму и не-
сущую способность.
Пневмоарки (пневморамы) опирают на самостоятельные фунда-
менты и крепят к ним шарнирно. Возникающий в них распор гасится
затяжками или надежно закрепленными в грунте фундаментами. Обо-
лочку, набрасываемую на пневмокаркас, натягивают и крепят к земле
по периметру здания.
Комбинированные пневматические сооружения
монтируют из пневмокаркасных и воздухоопорных элементов. В соо-
ружениях такого типа основной несущей конструкцией является пнев-
мокаркас, а дополнительной— воздухоопорная оболочка. Иногда такие
сооружения усиливают тросами (рис. XV-11, г).
В тихую погоду оболочку можно эксплуатировать при нормальном
атмосферном давлении, а в период больших ветровых и снеговых на-
грузок — при избыточном давлении под оболочкой. Избыточное давле-
ние под оболочкой снимает часть нагрузки с пневмокаркаса.
К группе комбинированных конструкций можно отнести пневматиче-
ские сооружения с жестким каркасом из сборных деревянных или ме-
таллических элементов (рис. XV-11, д), а также с каркасом переменной
жесткости из канатов и оттяжек. По каркасу укладывают ограждаю-
щую оболочку, которая может быть опертой на него или воздухоопор-
ной. Сооружения этого типа позволяют перекрывать значительно боль-
шие пролеты. Однако наличие жесткого каркаса несколько увеличива-
ет их массу.
ГЛАВА
XVI
Отвод воды с покрытий и меры
по уменьшению снегоотложений
на крышах
Способы водоотвода и область их применения. В зависимости от тем-
пературного режима помещений, профиля и конструкции покрытия, про-
тяженности скатов и количества выпадающих осадков в районе строи-
тельства отвод дождевых и талых вод с покрытий промышленных зда-
ний может быть наружным и внутренним.
Наружный водоотвод подразделяют на неорганизованный, когда
сброс воды происходит по свесам карниза, и организованный, при ко-
тором вода с кровли отводится по желобам и водосточным трубам. На-
ружный водоотвод предусматривают редко из-за его недостатков. Так,
при неорганизованном отводе воды увлажняются стены, что снижает
их теплотехнические качества и долговечность, а также образуются на-
леди на карнизах, вызывающие разрушение кровли. В покрытиях с на-
ружным организованным водоотводом указанные недостатки проявля-
ются в меньшей мере, однако замерзание воды в желобах и водосточ-
ных трубах при резком похолодании может вывести из строя систему
водоотвода.
В отапливаемых зданиях водоотвод с покрытий, как правило, уст-
раивают внутренний, а в неотапливаемых зданиях — наружный неорга-
низованный. Внутренний водоотвод является наиболее современным и
надежным способом удаления воды с кровли.
Положительная температура в отапливаемых зданиях исключает
опасность замерзания талой воды в стояках. При наружном водостоке
в таких зданиях на карнизах образуются наледи, так как стекающая
вода от снега, тающего под влиянием внутреннего тепла, замерзает на
холодном карнизе.
Покрытия многопролетных неотапливаемых зданий с внутренним
отводом воды можно предусматривать при наличии производственных
тепловыделений, поддерживающих положительную температуру в по-
мещениях, или при специальном обогреве водоприемных воронок и
стояков. При этом вода, образующаяся от таяния снега на крыше от
солнечных лучей, не будет замерзать в системе водоотвода.
В тех случаях, когда на площадках предприятий отсутствует сеть
дождевой канализации, а также при деревянных и металлодеревянных
несущих конструкциях покрытия допускается устраивать в отапливае-
мых зданиях наружный водоотвод. При этом их высота не должна пре-
вышать 10 м, а ширина покрытия в одну сторону — 36 м. Толщину теп-
лоизоляции покрытия в этих случаях целесообразно назначать с таким
расчетом, чтобы снег на кровле не подтаивал под действием внутренне-
го тепла.
Наружный водоотвод с покрытий. Для наружного водоотвода с по-
крытий на продольных стенах предусматривают карнизы. Во избежа-
ние чрезмерного увлажнения стен стекающей водой вынос карниза на
наружную плоскость стены должен быть по возможности большим (не
255
Рис. XVI-1. Типы карнизов промышленных зданий:
Л — при кирпичной стене; б — из легкобетонных карнизных плит; в — железобетонных плит; г —
обогреваемый; / — оцинкованная кровельная сталь; 2 — костыль; 3 — дополнительные слои рубе-
роида; 4 —деревянные пробки; 5 —анкер; 6 — карнизная плита; 7 — балка для подвески люльки
(для очистки окон)
менее 0,5 м при высоте стен 6 м). Сток воды при неорганизованном во-
доотводе происходит по всей длине карниза.
Конструкция карниза зависит от вида стенового заполнения и ви-
да кровли. В зданиях с кирпичными и мелкоблочными стенами карни-
зы выполняют в основном из кирпича с выносом до 300 мм. При выносе
более 300 мм их монтируют, как правило, из специальных карнизных
плит.
На рис. XVI-1, а показана конструкция кирпичного карниза, широ-
ко применяемая в одноэтажных промышленных зданиях. Вдоль карниза
к деревянным пробкам, закладываемым в кладку через 750 мм, крепят
стальные костыли, необходимые для заделки фартука из оцинкованной
кровельной стали. Дополнительные слои кровельного ковра заводят на
фартук и приклеивают мастикой.
В стенах из крупных бетонных блоков и панелей карнизы выполня-
ют из сборных железобетонных карнизных панелей, имеющих длину до
6 м (рис. XVI-1,6, в). Карнизные панели укладывают на верхний ярус
стеновых блоков или панелей и крепят в местах опирания и к покры-
256
Рис. XVI-2. Основные схемы внутренних водостоков:
а—в — в однопролетных зданиях; г—ж — в многопролетных зданиях; 1 — подпольный трубопровод;
2 — стояк; 3 — водоприемная воронка; 4 — подвесной трубопровод; 5 —выпуск; 6 — коллектор лив-
невой или общесплавной канализации
тию сваркой закладных элементов. Свесы карниза обделывают кровель-
ной оцинкованной сталью.
При наружном водоотводе с покрытий в отапливаемых зданиях це-
лесообразно устраивать обогреваемые карнизы. Одно из таких решений
показано на рис. XVI-1, г. При таких карнизах исключаются наросты
льда в местах заделки кровельного ковра.
Для наружного организованного отвода воды с покрытия расстоя-
ние между водосточными трубами принимают не более 24 м, площадь
сечения трубы — из расчета 1,5 см2 на 1 м2 площади кровли.
По периметру карниза в зданиях высотой более 10 м на кровлях с
уклонами от 5 до 35% следует предусматривать решетчатое огражде-
ние высотой не менее 600 мм из несгораемых материалов.
Внутренний водоотвод с покрытий. Система внутреннего водоотво-
да состоит из водоприемных воронок, водосточных труб, стояков, под-
польных или подвесных трубопроводов и выпусков (рис. XVI-2).
Водоприемные воронки направляют стекающую с кровли дождевую
или талую воду в стояки, откуда она по трубопроводам и выпускам по-
ступает в сеть ливневой или общесплавной канализации.
Схему внутреннего водоотвода выбирают в зависимости от разме-
ров и назначения здания, числа и величины пролетов, конструкции кро-
вельного покрытия и других факторов.
9-407
257
Для однопролетных зданий лучшей считается схема с одной во-
ронкой на стояке (рис. XVI-2, а), обеспечивающая хорошую пропуск-
ную способность и надежность работы при пониженной температуре.
При наличии ливневой или общесплавной канализации с одной сторо-
ны здания применяют схему с подпольными трубопроводами
(рис. XVI-2, б). При сильно развитых фундаментах под технологическое
оборудование можно использовать схему с подвесными трубопроводами
(рис. XVI-2, в).
При выборе схемы внутренних водостоков в многопролетных зда-
ниях исходят из тех же соображений, что и в однопролетных, разме-
щая на каждом стояке минимальное количество воронок (рис. XVI-2,
г—ж).
Площадь водосбора, приходящуюся на одну воронку, определяют с
учетом климатических условий, типа
Таблица XVI-1. Максимально допускаемая
площадь водосбора, м2, на одну водоприем-
ную воронку
Тип кровли	Интенсивность дождя <?2о> л/с на 1 га		
	>120	120—100 |	<100
	площад	ь водосбора,	м2
Скатная	600	800	1200
Плоская	900	1200	1800
Плоская, заполняется водой	750	1000	1500
Примечание. Значение q20 (интенсивность
дождя продолжительностью 20 мин) для данной
местности принимают по нормам.
кровли и схемы системы внутрен-
него водоотвода. Особенно важ-
но учитывать интенсивность дож-
дя q. Максимальная площадь
водосбора на одну воронку не
должна превышать величин, ука-
занных в табл. XVI-1.
Места установки воронок на
кровле выбирают с учетом про-
филя покрытия и допускаемой
площади водосбора на одну во-
ронку. На скатных покрытиях
воронки размещают в ендовах.
Расстояние между воронками в
ендовах скатных покрытий не
должно превышать 48 м (обычно
18, 24 или 30 м), а на плоских по-
крытиях—60 м. Расстояние от
оси воронок до продольной разби-
вочной оси в крайних и средних ендовах принимают 450 мм, а до бли-
жайшей поперечной разбивочной оси—500 мм.
Минимальные уклоны отводных трубопроводов принимают: для
подвесных — 0,005, для подпольных — в зависимости от диаметра
0,003—0,005. Наибольшая длина выпусков от стояков или прочисток
до оси смотровых колодцев допускается 15—20 м в зависимости от диа-
метра труб. На сети внутренних водостоков для ее прочистки наряду
со смотровыми колодцами предусматривают ревизии.
В зависимости от высоты и назначения здания, схемы и условий
работы внутренних водостоков стояки, трубопроводы и выпуски монти-
руют из чугунных, асбестоцементных и пластмассовых напорных труб.
Подпольные трубопроводы и выпуски можно выполнять из керамиче-
ских, бетонных и железобетонных труб. Диаметр труб определяют рас-
четом.
Стояки размещают обычно открыто рядом с колоннами и крепят
к ним хомутами. В зданиях с повышенными требованиями к чистоте
258
Рис. XVI-3. Детали внутренних водостоков:
а — ендова пристенная; б — то же, средняя; в — установка воронки в покрытии из железобетонных
плит; г — то же, с металлическим настилом; 1— парапет; 2 — воронка; 3 — основной водоизоляци-
онный ковер; 4 — плита покрытия; 5 — набетонка; 6 — асбестоцементное кольцо; 7 — сливной па-
трубок; 8 — прижимной фланец; 9 — стальной профилированный настил; 10 — стальной поддон;
// — хомут; 12 — деревянная прокладка; 13 — асбестоцементный лист
стояки располагают скрыто. Подвесные трубопроводы крепят к несу-
щим конструкциям покрытия.
Ендовы в отапливаемых зданиях устраивают, как правило, утеп-
ленные и без продольного уклона (рис. XVI-3, а, б). Кровельный ковер
в ендовах и на прилегающих к ним участках скатных кровель с укло-
ном до 10% защищают слоем из мелкого гравия, втопленного в мас-
тику.
Ширину ендов принимают с учетом уклона кровли и размера при-
вязки. Так, при нулевой привязке ширину крайних ендов принимают
около 0,4 м (при уклоне кровли 1:3) и около 0,75 м — при уклоне
кровли 1 :8—1 : 12. Ширину средних ендов при тех же уклонах кровли
принимают соответственно 0,8 и 1,5 м.
В неутепленных покрытиях воронки устанавливают на горизонталь-
ную поверхность из бетона (рис. XVI-3, в). В утепленных покрытиях
воронки устанавливают на легкобетонные вкладыши. В покрытиях с
несущим металлическим профилированным настилом их монтируют на
9*
259
стальных оцинкованных поддонах (рис. XVI-3, г). По периметру отвер-
стия под поддон несущий настил усиливают рамкой из уголков.
В покрытиях промышленных зданий устанавливают водоприемные
воронки типов Вр-9, Вр-9Б, Вр-10, Вр-8 и др. При установке их кро-
вельный ковер зажимают между сливным патрубком и прижимным
фланцем с помощью шпилек и резиновых прокладок. Сливной патрубок
крепят к настилу хомутом, а купол воронки к прижимному фланцу —
болтами.
В плоских эксплуатируемых кровлях используют водоприемные во-
ронки типа Вр-10 с плоской водоприемной решеткой, укладываемой на
бортик прижимного фланца. Водоприемный колпак воронок Вр-8 при-
меняют в водонаполненных кровлях. Он имеет регулирующий перелив-
ной патрубок, удерживающий водяной слой заданной толщины. В мес-
тах установки воронок всех типов основной кровельный ковер усилива-
ют тремя мастичными слоями, армированными слоями стеклоткани.
Внутренний водоотвод с покрытий фонарей с вертикальным остекле-
нием устраивают при ширине 12 м и более, а фонарей с наклонным ос-
теклением — при ширине более 9 м.
При устройстве внутренних водостоков с покрытий неотапливаемых
зданий в зимний период предусматривают обогрев воронок, стояков и
трубопроводов теплым воздухом. Созданы водоприемные воронки с
электронагревателями.
В целях самоочищения крыш от снега иногда устраивают покрытия с несколько
меньшим по отношению к требуемому сопротивлением теплопередаче. При этом снег
постоянно подтаивает под действием внутреннего тепла, проходящего через покрытие.
Однако этот способ связан с повышением расходов на отопление помещений. Кроме
того, талая вода может замерзать на карнизах (при наружном водоотводе), образуя
наледи, разрушающие кровельный ковер в местах его заделки.
В процессе эксплуатации зданий зимой необходимо постоянно очи-
щать покрытия от снега, убирая его вручную или с использованием
механизмов (переносных снеготаялок, механических лопат и др.).
По периметру покрытий с внутренним водоотводом над кровлей
устраивают парапеты из несгораемых материалов высотой не менее
0,6 м.
Меры по уменьшению снегоотложений на крышах. Большие скопле-
ния снега на кровлях могут привести к обрушению покрытий, закрыва-
ют остекление фонарей, а из-за переменного замораживания и оттаива-
ния снега преждевременно разрушается материал кровли.
Для борьбы с отложениями снега на крышах выбирают профили,
обеспечивающие минимальное задержание снега, ориентируют профиль
здания относительно господствующего направления ветра в зимний
период и предусматривают другие конструктивные мероприятия.
Простые профили крыш без выступающих элементов и высотных
перепадов создают наилучшие условия для сдувания снега. Поэтому в
климатических районах с большими объемами снегопереноса, как пра-
вило, сооружают бесфонарные здания с устройством на крышах невы-
соких парапетов (до 0,25 м).
В многопролетных зданиях с фонарями при действии ветра наи-
большее количество снега скапливается в местах аэродинамической те-
260
ни. Такая тень образуется в заветренной части фонарных надстроек,
высотных перепадов смежных пролетов, на обратных скатах крутых
покрытий и т. п. Для уменьшения отложений снега здания, их фонарные
и другие надстройки целесообразно располагать параллельно господ-
ствующему направлению ветра в зимний период. Уменьшить снегоот-
ложения на покрытиях зданий с фонарями можно применением фона-
рей зенитного типа. Кроме того, не следует окружать производствен-
ные здания высокой застройкой или высокими зелеными насаждениями.
ГЛАВА
XVII
Фонари промышленных зданий
Назначение и типы световых фонарей. В покрытиях зданий предусмат-
ривают специальные проемы с остекленными надстройками, называемы-
ммми световыми фонарями. Наряду с освещением эти фонари служат
целям воздухообмена в помещениях, вследствии чего их называют
светоаэ рационными.
Фонари подразделяют на прямоугольные, трапециевидные, тре-
угольные, М-образные, шедовые и зенитные.
Прямоугольные фонари (рис. XVlI-l,a), имеющие верти-
кальное остекление, отличаются незначительной инсоляцией и загряз-
няемостью; они более водонепроницаемы и удобны в очистке, нежели
фонари с наклонным остеклением. Такие фонари просты в устройстве
и надежны в эксплуатации.
Недостаток прямоугольных фонарей — относительно малая светоак-
тивность. Так, для удовлетворения заданной освещенности площадь
остекления в прямоугольных фонарях должна быть примерно в 1,6 раза
больше, чем в фонарях с наклонным остеклением.
В трапециевидных фонарях (рис. XVII-1, б, в) остекление
расположено к горизонту под углом 70—80°, поэтому они обладают
хорошей светоактивносгью. Однако значительная инсоляция, повышен-
ная загрязняемость, возможность протекания при открытых переплетах
и усложненное конструктивное решение ограничивают применение тра-
пециевидных фонарей.
Т